Hydrotermiska processer bidrar till hållbar slamhantering

Ali Ahmad Shahnawazi, doktorand vid Mälardalens universitet, arbetar för att ta fram hållbara och effektiva metoder för att göra reningsprocessen mer miljövänlig och resurseffektiv.

– Min forskningsinriktning är att behandla överskottsslam med hydrotermisk karbonisering. Jag utför även försök på de resulterande produkterna. Målet är att identifiera de optimala förhållandena för återvinning av energi och resurser från dessa material.

Ali Ahmad Shahnawazi, HP-doktorand inom VA-kluster Mälardalen, har arbetat med sitt doktorandprojekt i drygt ett och ett halvt år och siktar på att bli klar sommaren 2026. Tidigare har han studerat vid civilingenjörsprogrammet i hållbara energisystem vid Mälardalens högskola och arbetat som forskningsassistent i Renaissance-projektet.

Omvandlar slam till ett material som liknar kol

Hydrotermisk karbonisering (HTC) sker vid höga temperaturer (180 till 250°C) och mättat tryck i närvaro av vatten. Detta bryter ner den organiska materian kemiskt och omvandlar den till en stabiliserad form av kol-liknande material som också kallas hydrokol.

– Fördelarna med HTC är möjligheten att omvandla vått organiskt material till en mer energität och stabiliserad form av kol som kan användas för energiproduktion eller som ett markförbättringsmedel. Dessutom minskar processen vanligtvis utsläppen av växthusgaser, berättar Ali Ahmad Shahnawazi.

Skapar ett flytande bränsle som kan ersätta olja

Vid hydrotermisk förvätskning (HTL) omvandlas organiskt material till en flytande bränsleprodukt genom att exponeras för höga temperaturer och tryck i en vattenmiljö liknande HTC. Denna bränsleprodukt kan ersätta olja eller diesel och därmed minska utsläppen av växthusgaser.

– Vi genomför försöken under batchförhållanden för att lära oss grunderna i processen. För att ta steget till fullskaliga försök krävs en noggrann utvärdering av både ekonomiska och tekniska aspekter.

Analys av implementeringskostnader, energimarknader och användningsmöjligheter för produkterna krävs för att säkerställa att övergången till fullskaliga försök är både hållbar och framgångsrik.

Bidra till ökad biogasproduktion

– Det slutliga målet för mitt doktorandprojekt är att kombinera litteraturstudier och experimentella försök för att presentera konkreta lösningar för reningsverk. Lösningarna kan förbättra flera aspekter av deras processer, inklusive ökad biogasproduktion, minskad volym av rötat slam och förbättrad kolstabilitet.

Ali Ahmad Shahnawazis arbete syftar till att öka energiutvinningen och näringsåterföringen till jordbruksmark och minska växthusgasutsläppen från reningsverken.

– Genom att implementera de lösningar som mitt projekt strävar efter kan reningsverken potentiellt öka sin energiutvinning, minska mängden transporterat slam samt sina växthusgasutsläpp. Det ger en effektivare och mer hållbar reningsprocess samt en minskad miljöpåverkan. Dessutom kan detta bidra till att skapa ett klimat- och energineutralt vatten- och avloppsystem, säger han.

Värdefullt samarbete med reningsverk

I sitt doktorandprojekt samarbetar Ali Ahmad Shahnawazi med Mälarenergi, VAFAB Miljö och Eskilstuna Energi och Miljö.

– Stort tack till Fanny Lundgren, Agnieszka Juszkiewicz, Andreas Nilsson och Olga Korneevets för deras ovärderliga hjälp av både med insamling av slam och vissa data. Det här samarbetet är viktigt och jag är tacksam för all hjälp och stöd från våra industriella partner.