Norsk teknologi gjør slam og matavfall til verdifulle produkter

Norske Cambi har utviklet teknologi som gjør at vi får mer energi ut av matavfall og kloakk enn den tradisjonelle teknologien. I tillegg til å hente ut mer biogass som kan drive kjøretøyer eller generatorer blir restavfallet et luktfritt, sterilt produkt som kan brukes til jordforbedring og hele prosessen er vesentlig raskere. Et avfallets Columbiegg.

Energigjenvinning fra avfall har stort sett handlet om forbrenning. Men med matavfall og slam handler det om å ta i bruk biologien for å hente ut produkter med høyere verdi. For mange er løsningen kompostering, men det gir lavgradig varme og lukt.

Det å forbedre naturen har gitt Asker-bedriften stor suksess gjennom mange år. Teknologien deres er valgt av byer som Washington, Beijing for å behandle slammet fra kloakken etter at vannet er skilt fra. Fordi Cambis prosess er raskere og mer effektive, blir anleggene mindre. Selskapets teknologi sparer inn nesten en uke i behandlingstiden. Tradisjonelle anlegg som skal behandle kloakk fra store byer er som regel veldig arealkrevende.

30 år

I år er Cambi 30 år. De startet teknologiutviklingen et godt stykke unna det de driver med i dag. Opprinnelig utviklet selskapet teknologien for å sprenge cellulose- og ligninceller i treforedling.

Allerede i 1992 ble det klart at teknologien hadde et stort potensial for å behandle slam. I 1994 var de i gang og fikk en kontakt på Hamar for å bygge et renseanlegg som kom i drift året etter.

I 2011 fikk de den viktige kontrakten i Washington og senere har de fått en rekke kontrakter i Kina. Senere har en lang rekke byer skaffet seg den norske teknologien og ikke minst i USA har markedet nå våknet for alvor, men selskapet har levert teknologi til 65 behandlingsanlegg i 22 land på fem kontinenter, og har nå rundt 150 ansatte.

Urbanisering er krevende

– Over hele verden vokser byer som begynte som landsbyer til storbyer og megabyer. På veien har den holistiske måten vi bruker menneskelig avfall på, blitt borte. Vi må tilbake til å resirkulere næringsstoffene slik at de kommer tilbake til naturen og ikke ender som fyllmasse eller forbrennes. Vår tilnærming er å få mest mulig energi ut som biogass, samtidig som vi skaper om næringsstoffene til salgbare produkter. Det klarer teknologien vår, samtidig som den er kompakt og modulær, sier Kleiven.

Den termiske hydrolyseprosessen (THP)

Hemmeligheten bak Cambis suksess er det de kaller termisk hydrolyse. De bruker trykk og temperatur når de skal behandle det biologiske avfallet. Altså en avansert form for trykk-koker.

Det er bakterier som gjør hovedjobben når matavfall og kloakk skal behandles. Slik som i anlegget på Romerike hvor matavfallet fra Oslo og noen kommuner brytes ned.

– Vi griper inn i det naturen gjør helt naturlig. Prosessen vår åpner opp bakterier, celler fra næringsmidler og andre organiske elementer som er vanskelige å utnytte i tradisjonelle behandlingsprosesser og gjør at alt innholdet blir tilgjengelig for nedbryting. Samtidig er dette er en veldig effektiv steriliseringsprosess, sier direktør for nye markeder i Cambi, Harald Kleiven.

Behandler alt vannet

I de fleste byer rundt om i verden samles kloakk og pumpes til et behandlingsanlegg. Moderne slike anlegg har en flertrinns prosess med primærbehandling, biologisk behandling og gjenvinning av næringsstoffer. Resultatet er av vannet kan tilbakeføres til sjøen eller elver og bli med i vannets kretsløp. De faste fraksjonene som er igjen er kloakkslam.

Slammet er en blanding av vann og partikler, men på grunn av den geleaktige konsistensen til slammet er det vanskelig å skille dem. Hovedformålet med slambehandlingen er å redusere mengden av smittestoffer, gjøre det enklere å fjerne og gjøre det mulig å bruke det til jordforbedring.

Det er flere måter å behandle slam. Det kan gjøres anaerobt, det vil si uten tilførsel av oksygen, det kan stabiliseres eller det kan varmebehandles i form av tørking eller forbrenning. Alle metodene har fordeler og ulemper i investerings- og driftskostnader og i levetid.

I vanlige anlegg fortykkes slammet fra primær- og sekundærbehandlingen og mye av vannet fjernes. Så blir det behandlet i en anaerob tank for å produsere biogass for så og avvannes ytterligere for å brukes til jordforbedring.

Dette er en tretrinns prosess som består av hydrolyse, acidogenese, altså produksjon av syre og til slutt metanogenese som er produksjonen av biogass. Spesielt hydrolysetrinnet er vanligvis tregt, men her har Cambi utviklet det de kaller termisk hydrolyse som gjør hele prosessen mye raskere

Mer biogass

Cambiprosessen gjør at de kan kjøre anlegget med et mye høyere innhold av tørrstoff enn det som er vanlig. Det vanlige er at slike prosesser kjører i råtnetanker med mellom 5 og 6 prosent tørrstoff. Cambi gjør dette med rundt 12 prosent tørrstoff. Prosessen går også vesentlig raskere enn i konvensjonelle råtnetanker. Oppholdstiden reduseres fra 20 til 12 dager.

Dette gjør at våre anlegg blir mer kompakte. Den klarer seg med en tredjedel av volumet som har vært vanlig i råtnetankene. Her snakker vi om store volumer og det gjør dette til en vesentlig del av kostnadene for et anlegg. Når vi kunne redusere fra 170 000 m³, som var beregnet i Washington til en tredjedel skjønner man at dette er viktig, sier Kleiven.

Det at prosessen åpner opp alle de biologiske cellene gjør at utbyttet blir opptil 30 prosent høyere enn ved tradisjonelle anlegg. Designen av anlegget som er mer kompakt og virker raskere senker også energiforbruket betydelig.

– Dette gjorde at Washington sparte inn 200 millioner dollar i investeringer, sier han.

Til drivhus

Biogassen som et slikt anlegg produseres er en blanding av metan og karbondioksid. Selv om blandingen har litt lavere energiinnhold enn ren metan kan den drive en gassmotor direkte.

– Alternativt kan vi separere gasskomponentene i et aminanlegg. Da får metangassen høyere verdi, men vi kan også utnytte CO₂-gassen i drivhus til å øke utbyttet når man dyrker grønnsaker. PÅ den måten utnytter vi ressursene enda bedre, sier Kleiven.

Verdifulle produkter

var _mqRT = _mqRT || []; _mqRT.push(['initRT_Info', 'rtInfo- 989 371 479', ' 989 371 479',{graph:true,finance:true,shareholders:false,roles:false}]); require(['https://www.tu.no/filer/regnskapstall.js'], function() {});

Cambiprosessen produserer et helt sterilt produkt med dobbelt så mye tørrstoff som tradisjonelle prosesser. Det ser ut som jord, er helt sterilt og luker 70 prosent mindre. Det er vanlig å tilsette store mengder kalk til det tradisjonelle kloakkslammet for å drepe alle patogener. Det slipper man her.

– Dette øker kvaliteten på slammet og reduserer mengdene betydelig. Vi oppnår høyere pris også for slamresten er et verdifullt produkt for å oppgradere jorden i landbruket. En konsekvens av det er at avfallet vårt kan brukes til å redusere behovet for kunstgjødsel og det passer godt inn i en sirkulærøkonomisk tankegang, sier Kleiven.

Biogassen som anlegget produserer utnyttes til å produsere strøm og varme. Gassen som anlegget produserer kontinuerlig har et energiinnhold på mellom 10 og 12 MW.

– Siden Washington valgte vår teknologi har vi utviklet den videre. I dag er gjennomløpet enda raskere og vi kunne bygget anlegget mer kompakt og billigere. Et anlegg vi har levert til Aten har en payback på bare 5 år. Da har biogassen og jordforbedringen betalt anlegget, sier Kleiven.

Standardisering

– Vi har en fabrikk i Storbritannia som bygger trykkokeanleggene, men vi er i ferd med å utvikle mer standardiserte produkter. Vi tror dette markedet kan blir mye større når vi kan selge mer hyllevare. Nå utvikler vi trykkokere som kan ta fra 2 til 12 m³.

Cambis teknologi er basert på patenter. Noen er gått ut men bedriften har vært nøye på å utvikle teknologien videre og tatt ut nye patenter.

– Mange renseanlegg i dag har ikke krav til payback i det hele tatt. De skal bare løse problemet. Heldigvis for oss har mange nå begynt å se på hva dette koster, både i investeringer og drift. I mange tilfeller kan vi tilby en payback av hele anlegget på noen år. Produktene i form av biogass og jordforbedring og ikke minst redusert CO₂-utslipp gjør dette lønnsomt. I Washington sparer vi 70.000 tonn CO₂ årlig og i Beijing 300.000 tonn, sier Kleiven.