C SVU-rapport C AvfallSverige-U2011-08: Förstudie av olika system för matavfallsutsortering med avfallskvarnar (avlopp)

Information om ny c-rapport från Svenskt Vatten Utveckling!

Serie C används för redovisning av projektresultat i annan form än ordinarie SVU-rapporter. I de flesta fall har SVU bidragit till projektet men ej varit huvudfinansiär och därför ej gjort rapporten själv. I några fall är rapporteringen ej i rapportform.

Nr: C AvfallSverige-U2011-08
Titel: Förstudie av olika system för matavfallsutsortering med avfallskvarnar
Författare: Åsa Davidsson, Lunds Tekniska Högskola, Frida Pettersson, CIT Urban Water Management, Anna Bernstad Lunds Tekniska Högskola
Område:  Avlopp (Ledning)

Sammandrag: Förstudien utreder vad som händer med matavfall som malts i avfallskvarn och sedan leds till antingen en tank eller avloppsledningsnätet. Avfallets karaktär och betydelsen av olika parametrar har undersökts inledningsvis.  

Sammanfattning: Syftet med denna förstudie har varit att utreda vad som händer med matavfall som malts i olika avfallskvarnar och sedan leds till antingen en uppsamlingstank eller avloppsledningsnätet (alternativt svartvattennät). Betydelsen av parametrar som avfallets ursprung (hushåll/restaurang) och vilken kvarn som används har undersökts med avseende på innehåll, sedimenteringsegenskaper, partikelstorleksfördelning, nedbrytning och metanbildning. Resultaten sammanfattas nedan.

Ett antal prover från fullskalesystem med kvarnar anslutna i hushåll och i restauranger i Malmö undersöktes. Uppmätta halter av ett antal tungmetallhalter visar att halterna i samtliga fall ligger väl under Naturvårdsverkets gränsvärden för spridning av slam på åkermark, men att gällande gränsvärden för certifiering av biogödsel (SPCR) och REVAQ-slam i vissa fall överskrids i relation till materialets Cd/P kvot. Analyser visar på genomgående lägre tungmetallhalter i prover från restaurangavfall, men på grund av den lägre fosforhalten är dock Cd/P kvoten högre i dessa prover jämfört med prover från tankar anslutna till hushåll.

Sedimenteringsegenskaperna i både de avfallsprover som konstruerats genom att mala ned avfall i kvarnar på laboratoriet och det avfall som hämtats från fullskalesystem med avfallskvarn till tank var goda. Något samband mellan ett lägre slamvolymindex (SVI) och en större partikelstorlek har inte observerats.

Direktkopplade system (till avloppsnät)
Genomförda siktningsförsök visar att 97-98 % av innehållet i de kvarnade avfallen hade en partikelstorlek under 4 mm och > 95 % var mindre än 1 mm, vilket gör att den största delen av avfallet kommer att passera reningsverkens galler som vanligen har en spaltvidd på 3 mm. Sedimenteringstesterna visar vidare att de kvarnade avfallen har en hög initial sjunkhastighet, vilket tyder på att mycket av avfallet skulle sedimentera i en försedimentering på reningsverket.

Analyser av nedmalt matavfall visar att innehållet av svavel är relativt lågt. Det bedöms att riskerna för att gällande gränsvärden för sulfat i avloppsledningar skall överskridas och att en bildning av stora mängder svavelväte skall ske i ledningssystem är ganska små, men skulle behöva utredas vidare. Det har inte undersökts om matavfallet kan påverka svavelvätebildningen från själva avloppsvattnet. Genomförda analyser tyder inte på att kvarnarna i sig släpper ifrån sig några tungmetaller vid användning.

Erhållna resultat tyder inte på någon väsentlig ökning av hydrolystakten i matavfall där inblandning av avloppsvatten skett under en försöksperiod på 36 timmar. Däremot bidrog inblandning av svartvatten till en ökad hydrolys.

Vid inblandning av äldre matavfall, där biologisk aktivitet uppstått, syntes en tydlig ökning av hydrolystakten. Resultatet tyder på att om det uppstår en ansamling av malt matavfall i ledningssystem kan det medföra att hydrolys påbörjas under rinntiden till reningsverk.

Hydrolystakten påverkas enligt erhållna resultat mycket lite av vilken kvarnmodell som använts vid nedmalningen. Den partikelstorleksfördelning som erhölls från de olika kvarnarna var också mycket likartad.

Tanksystem
TS-halten i material från befintliga system för utsortering av matavfall från hushåll med avfallskvarn kopplad till tank är ofta mycket lågt. Insamlat material har dock en högt VS-halt. Den låga kol/kvävekvoten gör att materialet från hushåll lämpar sig bäst för samrötning med annat mer kolrikt organiskt material medan materialet från restauranger har en högre kol/kväve-kvot. Den höga fetthalten i restaurangavfallet gör att detta material lämpar sig mindre väl för samrötning med annat fettrikt material.

En tömningsfrekvens på fyra veckor kan enligt genomförda hydrolysförsök leda till en nedbrytning på ca 30-40 % av TS och 30-50 % av VS. Det kunde konstateras att en tillsats av gammalt matavfall ger en betydligt snabbare hydrolys, dvs om tanken töms helt eller delvis kan ha betydelse. Tensider som återfinns i handdiskmedel kan om de förekommer i tillräckligt hög koncentration leda till en ökad upplösning av organiskt material men verkar samtidigt kunna hämma biologisk hydrolys. Matavfall som hydrolyserats med tillsats av högre halter tensider gav en initialt betydligt lägre metanproduktion jämfört med matavfall som hydrolyserats utan tensidtillsats.

Det finns en risk för att metan bildas spontant i tanken mellan tömningar. Eventuell produktion tycks tydligare kopplad till pH och temperatur i tanken än partikelstorleken på det malda matavfallet. Detta kan motivera en tätare tömningsfrekvens under sommarmånaderna. Resultaten från försöken indikerar att temperaturen bör hållas under 20 grader, alternativt bör pH-halten hållas på en nivå under 6, för att minimera riskerna för spontan metanbildning i tankarna.

Laboratorieexperiment med uppsamling av nedmalt matavfall i modelltank visar att det fördelar sig i tre tydligt utskiljbara lager – ett flytlager en klarfas och ett sedimentlager. Ett betydligt större flytlager registrerades vid nedmalning av restaurangavfall än hushållsavfall, vilket tolkats som ett resultat av det högre fettinnehållet. Resultaten visar att fördelningen av TS och VS i tanken var i det närmaste identisk vid användning av en normal avfallskvarn och en grövre kvarn. Resultaten tyder även på en risk för att en stor del (20-30 % av TS) av det nedmalda matavfallet inte samlas upp i tanken utan leds med utgående vatten vidare till reningsverket. Det har inte undersökts hur stor andel som passerar tanken i fullskala.

Förslag på framtida studier
Rapporten ger ett antal förslag till vidare studier, bland annat: Simulering av transport av nedmalt matavfall i ledningsnät för att undersöka inverkan av lutning, olika rinntider, sedimentering och bildande av biofilm i nätet i relation till sådana parametrar som partikelstorlek, samt förloppet i avloppsreningsverk när mängden organiskt material i inkommande vatten ökar.

Kontinuerliga mätningar av temperatur, svavelväte och metan, effekterna av mindre frekventa tömningsintervall/förändrad tömningsteknik samt provtagning i in- samt utgående vatten från fullskaletankar för att undersöka förlust av kol och näringsämnen (främst kväve, fosfor och kalium) samt svavel.

Sökord: Avfallskvarn, matavfall, köksavfall, hushåll, tank, avloppsledning
Keywords: Waste disposer, kitchen grinder, food waste, household, tank, sewer

----------------------------------------------------------------------------------------------------

Länkar till:
Rapport (pdf-fil): http://vav.griffel.net/db.pl?template_file=db_link_pdf.html&link=a&pdf=C_AvfallSverige-U2011-08.pdf
Rapportdatabas: http://vav.griffel.net/vav.htm 
SVUs rapportersida (på vår hemsida): http://www.svensktvatten.se/FoU/SVU/Rapporter/

Läs mer i rapporter från SVU/VA-Forsk inom samma ämnesområde:
C U2005-06, Utvärdering av storskaliga system för kompostering och rötning av källsorterat bioavfall, Katarina Starberg
2008-10, Återvinning av näringsämnen ur svartvatten – utvärdering projekt Skogaberg, Pascal Karlsson, Peter Aarsrud och Mark de Blois
2008-08, Anaerob behandling av hushållsspillvatten och klosettavlopp blandat med organiskt hushållsavfall – resultat från Sjöstadsverket, Stockholm, Daniel Hellström, Lena Jonsson, Åke Nordberg och Lars-Erik Olsson
2001-02, Köksavfallskvarnar – en teknik för uthållig resursanvändning, Erik Kärrman, Mattias Olofsson, Bernt Persson, Agneta Sander och Helena Åberg
1999-09, Köksavfallskvarnar – effekter på avloppsreningsverk. En studie från Surahammar, Tina Karlberg och Erik Norin

Synpunkter!
Vi inom Svenskt Vatten Utveckling (SVU) vill gärna ha synpunkter på rapporterna. Anledningen är att vi avser att sammanställa den sammanlagda nyttan av SVU. Alla synpunkter, positiva som negativa är högst välkomna. Ange då vilken eller vilka rapporter kommentarerna avser. Skicka mejl till e-postadressen:  (SVU@svensktvatten.se). 
Skriv i ”Ämnesraden” att mejlet handlar om synpunkter på SVUs rapport/er. Tack på förhand.

Tipsa en vän!
Skicka denna mejl vidare till en vän/kollega som du tror är intresserad av SVUs rapporter!

Anmäl intresse för info-mejl!
Skicka mejl till e-postadressen: SVU@svensktvatten.se. 
Skriv i ”Ämnesraden” att du vill ha framtida info-mejl, så lägger vi till dig på sändlistan.

Stoppa info-mejl!
Om du inte vill ha några fler info-mejl, skicka ett mejl till e-postadressen: SVU@svensktvatten.se. 
Skriv i ”Ämnesraden” att du inte vill ha fler info-mejl, så tar vi bort dig från sändlistan.