Den 7 februari invigdes den nya urinsorterande toaletten hos forskargruppen för kretsloppsteknik på SLU i Uppsala. Den innebär inte bara en helt ny variant av urinsorterande toalett utan också ett alldeles nytt sätt att omhänderta urinen. Istället för separata ledningar för urinen och stora tankar för lagring kommer urinen att torkas i en låda precis intill toalettstolen.
En gång varje månad byts kassetten i lådan ut och hämtas tillsammans med övrig återvinning. Den färdiga gödselprodukten sprids på åkrarna runt Uppsala och blir till nya livsmedel. Nåja… det är i alla fall en del av den mer långsiktiga visionen. Den nyinstallerade toaletten här på SLU är en viktig milstolpe på vägen och lyckas man med att optimera systemet inom badrummets fyra väggar kommer insamlingen och återföringen till lantbruket förmodligen att vara den lätta biten.
Konsten i det hela är att torka urinen på ett energieffektivt sätt utan att kvävet går förlorat. I det här fallet leds urinen till en torkbädd med ett torkmedium som förhindrar att urean i urinen omvandlas till ammoniak. På det här sättet kan vattnet i urinen dunsta bort med hjälp av värme och fläktar samtidigt som näringen blir kvar i pulverform. Slutprodukten är färdig att användas som gödselmedel men behöver pelleteras för att kunna användas i kommersiell odling.
Björn Vinnerås och hans forskargrupp har jobbat med idéerna bakom det nya toalettsystemet sedan 2006 och 2014 började de med de första försöken. Det återstår fortfarande en del forskning för att optimera systemet, både vad gäller torkbäddens sammansättning och energiförbrukningen. Men principerna för själva systemet är enkla, förutom torkmediet behövs bara en värmematta, fläktar och avfuktare.
– Vi började med att inte bry oss om energiförbrukningen, säger Björn. Vi ville få till en process som fungerar för att sedan kunna optimera den. De stora avloppsreningsverken gör av med 200 – 300 wattimmar per person och dygn plus lika mycket till för tillverkningen av konstgödsel. Det är i princip omöjligt att få de här småskaliga, decentraliserade systemen att bli lika energieffektiva.
Björn räknar med att systemet för urintorkning kommer att hamna någonstans mellan 600 – 1 000 wattimmar per person och dygn. Det är fortfarande avsevärt mer än reningsverken men betydligt mindre än de förbränningstoaletter som finns på marknaden som ligger på 0,8 – 1,5 kilowattimmar per spolning. Men varken reningsverken eller förbränningstoaletterna återvinner kvävet. Hur stor energiförbrukningen netto blir för detta nya urinsorterande system beror också på hur restvärmen utnyttjas. Under vinterhalvåret kan den användas för att värma badrummet. Här på SLU återanvänds värmeenergin från toalettsystemet i ett centralt värmeväxlingssystem.
– Det innebär visserligen att vi använder el för att värma upp badrummet men de flesta badrum som byggs idag har ju golvvärme. Det innebär att de redan har direktverkande el, konstaterar Björn.
Den stora fördelen med här nya systemet är att det, till skillnad från tidigare urinsorterande system, inte är beroende av långa ledningar och tankar. Gödselmedlet är också betydligt mer hanterbart, både för den som vill använda det i den egna trädgården och i mer storskaliga system för återföring till jordbruksmark. En familj på fyra personer producerar ungefär två kubikmeter urin per år. Med hjälp av torkbädden reduceras det till ungefär 100 – 150 kg. I större skala skulle det här kunna källsorteras och samlas in precis som annat hushållsavfall.
– Det blir bara en fraktion till, en kassett till toaletten, som byts ut en gång i månaden och hämtas samtidigt som annan återvinning, förklarar Björn.
Ett stort problem med tidigare urinsorterande system har varit att toalettstolarna har krånglat. Ledningarna har satt igen, det har luktat illa och toaletterna har varit svåra att rengöra. Den här nya varianten av toalett med namnet Save!, har bara en skål och urinen sorteras ut genom att ytspänningen leder urinen runt och under kanten på främre delen av skålen in i en öppning därunder. Urinen leds direkt till torkbädden och eftersom den är ventilerad behövs inget vattenlås som riskerar att sätta igen. Om det inte vore för informationsskylten på dörren och den stora lådan med torkbädden skulle besökaren inte ens märka att toaletten sorterar ut urinen.
– Toaletten beräknas komma ut på den svenska marknaden i vår. Den har tagits fram av företaget Laufen tillsammans med Eawag, ett forskningsinstitut med fokus på vattenfrågor, i Schweiz.
I den stora lådan bredvid toaletten ryms en betydligt mindre låda med torkmediet, ungefär en kvadratmeter stor och en dryg decimeter hög. När Björn och hans kollegor började jobba med att ta fram ett torkmedium använde de sig av aska. I det senaste försöket har de använt sig av en blandning av aska och kalk men flera andra blandningar har också provats och utvecklingen av den optimala sammansättningen fortsätter. Metoden bygger på att pH-värdet i urinen höjs när det blandas med mediet vilket förhindrar urean att omvandlas till ammonium. Torkningen sker vid relativt låga temperaturer vilket gör att uppemot 90 procent av kvävet stannar i torkmediet.
Precis som med tidigare urinsorterande system är förhoppningen att den insamlade urinen ska kunna användas i jordbruket och ersätta konstgödsel. Man jobbar därför också med att få fram en slutprodukt med rätt näringssammansättning.
– Hela tanken är att vi ska vara en råvaruproducent, säger Björn. Om vi skulle samla upp all urin i Sverige så skulle vi kunna ersätta 20 – 25 procent av allt konstgödselkväve och upp till hälften av all fosfor och kalium. Den produkt vi får ut av torkbädden har en kvävekoncentration på cirka 15 procent så det är jämförbart med dagens kommersiella gödselmedel.
Den långsiktiga visionen är att man ska kunna gå till Granngården och välja en vit påse med konventionell gödsel eller en grön påse med återvunnen urin. Så hur långt borta är då det här?
– Allt tar längre tid än man tror, konstaterar Björn. Vi är med i ett projekt tillsammans med VA Syd där vi ska installera några toaletter med torkbädd till sommaren.
Än så länge har torkbädden testats på en militäranläggning i Tammerfors och under ett års tid på ett antal offentliga toaletter i Arle utanför Marseille i södra Frankrike. Förhoppningen är att torkbädden ska finnas som en produkt på marknaden inom ett år. Till sin hjälp har Björn två doktorander, en forskningsassistent och två studenter som jobbar med att utveckla torkbädden till en färdig produkt.
– Det som känns viktigt är att det inte bara blir ännu ett forskningsprojekt. Det känns lite högtravande att säga det men vi tror ju att det här kan leda till en förändring, framförallt för att det inte krävs de här stora förändringarna av infrastrukturen.
Även för det enskilda hushållet kan lösningen bli ett lyft jämfört med de gamla systemen med separata ledningar och tankar. Att hantera några kassetter med torrt pulver känns onekligen mer lockande än att slaska med gammal urin.
