Helsingborg står inför det största stadsförnyelseprojektet i modern tid. Fram till år 2035 ska ett gammalt hamn- och industriområde utvecklas och länkas ihop med centrala Helsingborg. I den nya stadsdelen ska 10 000 personer bo och det ska finnas butiker, mötesplatser, kontor och annan service. Projektet kallas H+.
Första etappen är Oceanhamnen i de södra delarna av staden där fyra kvarter med sammanlagt 320 lägenheter samt tre kontorsbyggnader ska uppföras. Målsättningen är att området ska få ett helt nytt avlopps- och avfallssystem och bli en förebild för hålbar stadsutveckling. Projektet bygger på förädling av restprodukterna i avlopps- och avfallsströmmarna.
För att få fram nya tekniska lösningar och få förslag på design av en framtida behandlingsanläggning för sorterat avloppsvatten har Helsingborgs stad inbjudit till en innovationstävling – Blackwater & Food Waste Challenge.
Det nya avlopps- och avfallssystemet bygger på förädling av restprodukterna i avlopps- och avfallsströmmarna. Med ny teknik är det meningen att koncentrera och ta vara på närings- och mullämnen, och skilja av föroreningar som tungmetaller och läkemedelsrester.
Planerna är att samla in matavfall, svartvatten och gråvatten i var sitt system för att göra det möjligt att utnyttja dessa restflöden effektivare. Tanken är att samla in allt avfall och på plats omvandla den till biogas och växtnäring åt jordbruket. Vakuumtoaletter och avfallskvarnar eller liknande teknik ska införas.
Innan systemet kan byggas ut i den nya stadsdelen måste ett antal utmaningar kring teknik, logistik och design men även beteendemönster hos de boende lösas. Anläggningen ska fungera som showroom i informations och undervisningssyfte. Det nya systemet ska även kunna användas i andra delar av staden och i ett senare skede kunna exporteras till andra kommuner och länder.
Projektledaren Anders Landsbo berättar att förhoppningen är att Innovationstävlingen ska leda till nya tekniska lösningar och uppmuntra de boende att använda och förstå nyttan med ett innovativt avlopps- och avfallssystem.
Omkring 30 bidrag lämnades in till tävlingen, som genomfördes av Helsingborgs stad tillsammans med NSVA, NSR, WIN och Substainable Business Hub. Tävlingen finansierades delvis av Vinnova och Urban Magma, som är ett samarbete för innovationsutveckling inom miljöteknikområdet.
– Förhoppningen är att innovationstävlingen ska bidra till att utveckla ett helt nytt system som gör Helsingborg till pionjärer inom kretsloppsområdet, säger Marinette Hagman, forsknings- och utvecklingsansvarig på NSVA.
Tävlingen var uppdelad i fyra klasser – »Användare«, »Anläggning«, »Resursoptimering« och »Kök och badrum«.
De flesta tävlingsbidragen kom från Sverige, men även en del utländska företag deltog, bland annat från Holland.
– Vi fick in många bra och spännande bidrag från både företag och privatpersoner, berättade tävlingens projektledare Stefan Persson när de bästa bidragen presenterades vid ett möte i Helsingborg.
Tre bidrag från varje klass gick vidare till finalen. Kategorin »Kök och badrum« fick dock strykas då inga förslag kom in.
I kategori »Användare« vann Melica med ett förslag som synliggör resursåtervinning ska inspirera till delaktighet. Förslaget innehåller bland annat växthus uppvärmt av lokal biogasproduktion och stora flottar för odling i kanalerna, en cykelpool med elcyklar, gasspisar samt en app som åskådliggör energi- och växtnäringscyklerna i det dagliga livet.
Kategorin »Anläggning« vanns av Desah, Nederländerna, som har utvecklat ett kompakt kretsloppsanpassat avloppsvattenreningskoncept. Systemet är en optimering av aktivtslamprocessen och kombineras med nya behandlingsstrategier som innefattar källsortering.
Det handlar om ett modulsystem där delar kan läggas till eller dras ifrån efter behov. Den första modulen hanterar energiproduktion från organiskt material medan de följande renar och återvinner näringsämnen. Det går även att föra till andra organiska fraktioner än avlopp.
Kategorin »Resursoptimering« vanns av Ekobalans för en innovativ kombination av processer som bör ha en stor potential för uthållighet. Ekobalans kallar sitt system för E-complete och hanterar hushållsavfall, svartvatten och gråvatten som genererar biogas, el och värme, biokol, filtermaterial för läkemedelsrening, alger, koncentrerad växtnäring och helt rent vatten.
Svartvatten, hushållsavfall och alger rötas gemensamt, sedan avvattnas rötresten. Fastfasen torkas och pyrolyseras (upphettas i hög temperatur utan syre) till biokol, det gör att organiska föroreningar och smittor destrueras och kadmium avskiljs.
Fosfor och kväve utvinns ur våtfasen som struvit respektive ammoniumsulfat. Sommartid produceras också mikroalger med näring i våtfasen och koldioxid från biogasuppradering och förbränning av pyrolysgas.
Cirkulation har även tittat närmare på några av de övriga nominerade förslagen som inte nådde ända fram.
I kategorin »Anläggning« nominerades WSP med ett system för vatten- och avloppsrening som bygger på en kombination av nya lösningar och befintlig teknik. För att processerna ska bli så effektiva och resurssnåla som möjligt hanteras matavfall, avlopp och vattenreningen i separata flöden. Biogas utvinns ur systemet och det finns stora möjligheter att utnyttja restvärme ur avloppsvattnet för hela staden.
Processer för att rena vatten, ta hand om matavfall och utnyttja dagvatten är en del av konceptet. Reningen och återvinningen genomförs med befintlig teknik i kombination med nyutvecklad teknik som struvitfällning och anammoxrening där flöden som fosfor, kväve och läkemedels- och narkotikarester kan sorteras ut.
Återvinningssystemet av näringsämnen ur avfallsströmmarna är en viktig del av förslaget. Att flödena hålls separata innebär möjlighet till effektivare rening och återvinning av de olika resurserna. Systemet bidrar också till att kretslopp sluts och att småskaliga system integreras med storskaliga system.
Förslaget är tänkt att byggas ut i etapper i takt med att det nya området växer fram.
– Vi har designat anläggningen så att den kan byggas ut i tre olika steg, berättar Fredrik Christensson på WSP. Det mest effektiva och avancerade systemet behöver inte användas med en gång eftersom det inledningsvis handlar om relativt små svartvatten- och matavfallsflöden.
I det första steget ingår behandling av svartvatten och matavfall samt avancerad rening av rejektet. Detta steg är tänkt att utnyttjas för att utvärdera teknikerna och säkerställa att de kan användas i det slutliga systemet.
I nästa steg behandlas svartvatten och matavfallet tillsammans i en våt rötkammare vilken dimensioneras så att den kan klara flödet av svartvatten även efter att systemet byggts ut till ett komplett system.
I det kompletta systemet leds svartvattnet direkt till en våt-rötkammare för att rötas till biogas. Eftersom TS-halten är relativt låg (1 procent) föreslås att TS-halten i rötkammaren ökas genom slamrecirkulering.
Again Nutrient Recovery nominerades i kategorin »Resursoptimering« och har utarbetat en metod för näringsåtervinning av avloppsvatten från toaletter. Tillsammans med ett annat företag, Emulsionen, har Again utarbetat ett system som går ut på att omvandla urinet till gödningsmedel och fekalierna till biogas.
Again arbetar med en patenterad, kretsloppsbaserad avloppsteknik medan Emulsionen bedriver forskning och utveckling kring avloppsteknik i allmänhet och biogasteknik i synnerhet.
– Vårt system tar bort fosfor och kväve ur urinen och slutprodukten blir ett helt luktfritt, fint pulver, betydligt behagligare att hantera än vanligt urin, konstaterar Rasmus Ekberg, som är projektledare på Again.
Metoden för näringsfångst ur avloppsvatten fungerar på de vanligaste toaletterna, båda konventionella med vattenspolning, med eller utan urinseparering, och vakuumtoaletter.
– Det viktigaste är att kunna separera den näringsfattiga fasta fekalien från det näringsrika urinet, vilket enkelt kan göras med hjälp av en separator, säger Rasmus Ekberg.
Bioprocess Control nominerades i samma klass med ett avancerat system för kontroll och övervakning av rötningsprocessen och systemlösningar för effektiv behandling av svartvatten, gråvatten och matavfall. Målet är ett hållbart kretslopp av näringsämnen och vatten. Genom att dessutom skapa en »lärande miljö« ska boende och besökare stimuleras att känna delaktighet i projektet.
– Det handlar inte bara om att få kontroll över själva rötningsprocessen utan även hur vi ska kommunicera processen till dem de som bor i området, säger Kristofer Cook på Bioprocess Control. Det gäller att få en feedback hos de boende, att skapa en koppling mellan människan och själva tekniken att utvinna energi ur avfallet.
Förslaget handlar om hur kommunen till fullo ska utnyttja och maximera energiåtervinning och återvinning av näringsämnen från gråvatten, svartvatten och matavfallsflöden genom att utnyttja företagets senaste teknik för analys, övervakning, styrteknik och processimulering.
