I denne videoen får du se hvordan kretsløpet fungerer. (Video: NMBU)

Kretsløp for vann, mat og avløp kan løse miljøproblemer

Avløpsvannet fra dusjen og toalettet kan fint brukes på nytt med god nok rensing, mener forskere.

Publisert

Hver eneste gang du spyler ned i toalettet, bruker du opptil seks liter rent drikkevann. Da er det grunn til å spørre seg: Kan vi redusere vannforbruket uten å ofre komfort?

Nå er det slik at både energi, mat og vann importeres fra byer utenfra – og kommer ut igjen som avfall og forurensning.

Arve Heistad og Petter Jenssen er begge professorer ved NMBU. De vil lansere en visjon for en bærekraftig grønn by hvor energi, mat og vann går inn i et lokalt kretsløp. Systemet kan løse en rekke av dagens miljøproblemer, mener de.

Se systemet forklart i videoen ovenfor.

Dette er problemene Norge må hanskes med

Ifølge forskerne trenger dette å løses:

  • Klimaendringene har skapt kraftigere regnskyll og større fare for flom.
  • Matproduksjon med mye bruk av kunstgjødsel fører til at den ikke-fornybare ressursen fosfor brukes opp, og til å skylle ut for mye nitrogen der det ikke hører hjemme.
  • Olje som drivstoff vet vi bidrar til å akselerere klimaendringene.
  • Lange vann- og kloakkrør i Norge er i dårlig forfatning og lekker. Det vil ta mange tiår å reparere. I enkelte tilfeller kan kloakkvann sive inn i drikkevannsrør og føre til sykdom.
  • Vannbransjen er storforbruker av energi.
  • Norge må redusere utslippene fra avløpssektoren, og vi må samtidig redusere utslippene fra landbruket. Det vil kreve betydelig innsats i årene som kommer for å nå nasjonale og internasjonale mål om miljøkvalitet i norske vann.

Arve Heistad er ekspert på løsninger for vannforsyning. Han mener problemene kan løses ved å bygge om til mer lokale kretsløp for vann, kloakk og matavfall samtidig som urbant landbruk kan få tilført næringsstoffer og vann gjennom en todelt avløpsløsning.

Sortering og gjenbruk av avløpsvann

Forskerne skiller mellom to typer avløpsvann som produserer i en vanlig husholdning: svartvann og gråvann. Svartvann er kloakk fra toalettet, mens gråvann er alt annet avløpsvann fra for eksempel dusjen og oppvaskmaskinen.

I stedet for ett rør ut av huset, har man to. Ett for gråvann og ett for svartvann. Gråvannet kan blant annet gjenbrukes til å spyle ned i toalettet etter enkel rensing.

– Gråvannet er relativt ufarlig, men svartvannet må behandles for å bli kvitt smittestoffer og organisk stoff, og for å kunne fange opp næringsstoffene. Cirka 90 prosent av næringsstoffene følger klosettløypa. Det samme gjør halvparten av energien og 99,9 prosent av smittestoffene, forteller Heistad.

Han påpeker at med et eget avløp for svartvann, blir det mindre vannmengder å håndtere, og det blir lettere å samle opp og ta vare på næringsstoffene i avløpsvannet. Ved bruk av lavtspylende toaletter blir vannforbruket mindre og næringsstoffene tilgjengelig i mer konsentrert form.

Fra kloakk til drivstoff og gjødsel

Stipendiat Melesse Eshetu Moges har også funnet en metode for gjenbruk av svartvann. Sammen med forskerkollegaer har han utviklet en reaktor for behandling av klosettavløp.

I laboratoriet ledes først svartvannet inn i en dunk, som tilsettes kvernet matavfall for å tilføre energi i form av karbonforbindelser.

– I løpet av tre døgn omdannes 80 prosent av karbonet om til biogass, som kan brukes til for eksempel drivstoff. Målet er ikke bare biogassen, men å gjøre næringsstoffene tilgjengelig i flytende form for lokal matproduksjon. Vannet som kommer ut av reaktoren, krever videre behandling, og etter filtrering får du til slutt en klar, blank væske – en flytende gjødsel rik på næringsstoffer, sier han.

Videre kan både renset gråvann og næring fra svartvann brukes til matproduksjon – og da gjerne i eller nær samme bygg som det er renset.

Systemet finnes allerede

– Allerede i 1997 ble det bygget studentboliger på Ås med vakuumtoaletter og gråvannsrensing, opplyser Jenssen.

1997 ble et kretsløpbasert behandlingssystem bygget for 48 studentboliger på Ås. Systemet reduserer vannforbruket med 30 prosent og lager plantegjødsel fra avløp og organisk avfall.

– Siden da har vi videreutviklet konseptet og har nå et stort EU-prosjekt hvor vi skal demonstrere resirkulering av næringsstoffer i form av både fast og flytende gjødsel og 90 prosent vannsparing, forteller han.

Forskerne i ferd med å realisere systemet på en boligblokk i Fredrikstad som er under oppføring på den gamle sykehustomta midt i byen.

Trenger insentiver

Selv om det har vært arbeidet med økologiske systemer av denne typen i mange år, er det likevel ikke veldig utbredt. Det tror Jenssen først og fremst skyldes at vi har å gjøre med en veldig konservativ bransje. Samtidig tror han noe er i ferd med å løsne.

– Nå er tiden inne for å tenke nytt. Det skjer ting internasjonalt. Nå er det på høy tid å gjøre endringer, mener han.

Han tror likevel det kommer til å ta tid før slike systemer blir allment utbredt. Det er veldig opp til myndighetene som har muligheter til å stimulere ved å gi insentiver, slik de for eksempel har gjort med elbiler.

Norge er på glid

Heistad mener at mens forskere har snakket om avløpsvann i et ressursperspektiv i 30 år, har de tunge aktørene i Norge først nå kommet ordentlig i gang med innovasjon innen feltet.

Selv om forskningsmiljøet på Ås var veldig tidlig ute med å omtale fosfor i avløpsvann som ressurs, har Norge, med noen hederlige unntak, lykkes dårlig i konkurransen med europeiske land med å fremskaffe konkurransedyktig miljøteknologi.

– Det har tatt tretti år fra professor Petter D. Jenssen i Ås-miljøet pekte på disse utfordringene i et globalt perspektiv, men nå er mye på gang også her hjemme.

– Bransjeorganisasjonen Norsk Vann har iverksatt et toårig prosjekt for koordinering av vannbransjens teknologiutviklingsarbeid. Folkehelseinstituttet har utredet et program for teknologiutvikling i vannbransjen og Petter Jenssen har søkt og fått én million kroner til å opprette et Forum for sirkulær økonomi i norsk avløpsbehandling, sier Arve Heistad.