← Avlopp
Avlopp

Genvägen runt kvävet: sidoströmsfermentering som öppnar för Anammox i huvudströmmen

Anammoxbakterier avskiljer kväve utan syre och nästan utan organiskt kol, men behöver nitrit — och nitrit finns sällan i ett vanligt reningsverk. Genom att fermentera returslam i en sidoström kan processen stanna halvvägs i denitrifikationen och leverera just den nitrit Anammox behöver.

anammoxkvävereningsidoströmsfermenteringpartiell denitrifikationenergieffektivitet
Flygbild över ett industriområde med runda sedimenteringsbassänger
Pexels / Pok Rie

Konventionell kväverening är dyr på två sätt: den kräver mycket luft för att nitrifiera ammonium till nitrat, och mycket organiskt kol för att sedan denitrifiera nitratet till kvävgas. Anammox — anaerob ammoniumoxidation — hoppar över större delen av båda. Bakterierna kombinerar ammonium direkt med nitrit och bildar kvävgas, utan syre och med minimalt kolbehov. Problemet har alltid varit råvaran: nitrit finns sällan tillgängligt i ett vanligt reningsverk. Sidoströmsfermentering är ett sätt att tillverka det.

Varför nitrit är flaskhalsen

I den vanliga processkedjan oxideras ammonium först till nitrit och sedan snabbt vidare till nitrat. Nitriten är ett mellansteg som knappt hinner existera. I denitrifikationen går det åt andra hållet: nitrat reduceras via nitrit till kvävgas, också utan att stanna.

Anammoxbakterierna behöver båda ingredienserna samtidigt — ammonium och nitrit. Att styra processen så att den stannar just vid nitrit kallas partiell denitrifikation: nitrat reduceras ett steg, till nitrit, och får sedan inte fortsätta. Det kräver en noggrant avvägd mängd och typ av organiskt kol. För mycket lättillgängligt kol och bakterierna kör hela vägen till kvävgas; för lite och ingenting händer.

Det är här fermenteringen kommer in. Genom att jäsa returslam i en sidoström frigörs organiskt kol i en sammansättning och mängd som gynnar just det halva steget, i stället för att driva reaktionen till slutet.

I den studie som ligger till grund för artikeln kombinerades detta i ett kontinuerligt anaerobt–aerobt–anoxiskt flocksystem. Utgående oorganiskt kväve låg omkring 6,5 mg N/l, och Anammox stod för cirka 31,9 procent av kväveavskiljningen i den anoxiska delen. Med andra ord: knappt en tredjedel av kvävet togs bort på den energisnåla vägen, resten på den konventionella.

Vad det skulle betyda i Sverige

Anammox är inte nytt i Sverige — men det används nästan uteslutande i sidoströmmen, alltså på rejektvattnet från slamavvattningen. Det vattnet är varmt och har mycket hög ammoniumhalt, vilket är gynnsamma förhållanden för långsamväxande anammoxbakterier.

Att flytta processen till huvudströmmen, det vill säga hela det inkommande avloppsvattnet, har varit branschens långsiktiga mål i två decennier. Vinsten skulle vara betydande: mindre luftning, som är den enskilt största elposten på ett reningsverk, och mindre eller inget behov av inköpt metanol.

Hindret är svenskt klimat. Huvudströmmen håller ofta 10–15 °C stora delar av året, och anammoxbakterier växer långsamt i sig och ännu långsammare i kyla. Samtidigt växer deras konkurrenter — de bakterier som oxiderar nitrit vidare till nitrat — betydligt snabbare vid låg temperatur. Det är därför partiell denitrifikation är ett intressant spår: i stället för att försöka undertrycka konkurrenterna med syrestyrning tillverkas nitriten på kemisk-biologisk väg från nitratsidan.

Drivkraften är densamma som för allt annat i svensk kväverening: Östersjöns övergödning, HELCOM-åtagandena och det omarbetade avloppsvattendirektivet (EU) 2024/3019, som både skärper näringsreningen och pekar mot energineutralitet för större verk till 2045. En kväveprocess som drar mindre luft och mindre inköpt kol drar åt båda målen samtidigt.

Ärliga förbehåll

  • En tredjedel är inte hela processen. I studien stod Anammox för knappt 32 procent av kväveavskiljningen i den anoxiska delen. Resten skedde konventionellt. Det är ett lovande bidrag, inte en ersättning av processen.
  • Resultaten kommer från ett försökssystem. Fullskalig drift i huvudströmmen över ett svenskt driftår, med kall vinter och varierande belastning, är något annat än ett kontrollerat försök.
  • Temperaturen är den stora osäkerheten. Anammox i huvudströmmen har historiskt fallit på just det svenska temperaturintervallet, och den refererade studien svarar inte på om problemet är löst.
  • Partiell denitrifikation kräver noggrann kolstyrning. Balansen mellan för mycket och för lite kol är smal, och den flyttar sig med belastning och temperatur. Det ställer krav på mätning och reglering, inte bara på processdesign.
  • Sidoströmsfermentering ger returströmmar. Fermenteringen frigör också ammonium och fosfat som går tillbaka till huvudprocessen och delvis äter upp vinsten. Balansen ska räknas på hela verket.

Det viktigaste att ta med sig

  1. Anammox avskiljer kväve utan syre och nästan utan organiskt kol, men behöver nitrit — som normalt inte finns tillgängligt i ett reningsverk.
  2. Partiell denitrifikation stannar reaktionen halvvägs, vid nitrit, och kan därmed förse Anammox med råvara.
  3. Sidoströmsfermentering av returslam ger det kol som behövs för att styra reaktionen till just det halva steget.
  4. I studien nådde systemet cirka 6,5 mg N/l utgående oorganiskt kväve, med Anammox som stod för omkring 31,9 procent av avskiljningen i den anoxiska delen.
  5. I Sverige används Anammox i dag främst på rejektvatten; steget till huvudströmmen bromsas av låg temperatur och långsam tillväxt.
  6. Vinsten om det lyckas är mindre luftning och mindre inköpt kolkälla — precis vad EU:s energineutralitetsmål till 2045 kräver.

Källor och vidare läsning

Uppgifterna kontrollerade 3 september 2026. Siffrorna avser den refererade studiens försökssystem och är inte generella värden.