• Facebook
  • LinkedIn
  • KONTAKT
  • ANNONCERING
  • OM KEMIFOKUS
  • PARTNERLOGIN

KemiFOKUS

Fokus på kemi

  • Analytisk kemi
  • Arbejdsmiljø/Indeklima
  • Biokemi
  • Biologi
  • Bioteknologi
  • Branchenyt
  • Energi
  • Fødevarekemi
  • Historisk kemi
  • Kemiteknik
  • Kemometri
  • Klikkemi
  • Klima og miljø
  • Lovgivning og patenter
  • Medicinalkemi
  • Nanoteknologi
  • Organisk kemi
  • Artikler fra Dansk Kemi

Artikler fra Dansk KemiKemiteknik07. 10. 2025 | Heidi Thode

Rens søen og gød marken: Søsediment som bæredygtig fosforgødning

Artikler fra Dansk KemiKemiteknik07. 10. 2025 By Heidi Thode

Opgravning af næringsrigt bundsediment er en effektiv metode til at rense søer og sikre, at den værdifulde fosfor kan genanvendes som gødning. Håndtering af de store mængder våde sediment kræver dog effektive afvandingsmetoder.

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder
(læs originalartiklen her)

Af Morten Lykkegaard Christensen, Gustav Simoni og Usuma Naknikham, Institut for Kemi og Biovidenskab, Aalborg Universitet

Danmarks søer er under pres på grund af høje koncentrationer af næringsstoffer. Det er især fosfor, der er et problem. Det påvirker vandkvaliteten og søens økologiske tilstand. Ifølge en undersøgelse fra Miljøstyrelsen er kun fem ud af 986 testede søer i god økologisk tilstand. På trods af mange tiltag for at mindske tilførslen af næringsstoffer til søerne forsvinder problemet ikke. En af de store udfordringer er, at søerne kan forblive belastede i mange år, selv efter at tilførslen af fosfor er stoppet. Det skyldes, at der er ophobet store mængder fosfor i søens bundsediment. Fosforen frigives langsomt til søvandet og kan dermed fastholde en høj næringsstofbelastning i søen. Effekten af sørestaurering såsom opfiskning af fredsfisk (biomanipulation) eller fosforfældning med kemikalier (aluminium eller lanthanum modificeret bentonit) kan derfor være midlertidig, hvis den interne belastning af fosfor fra sedimentet ikke reduceres.
Den interne belastning kan reduceres ved at fjerne det fosforholdige sediment. Samtidig hentes fosforen op og kan anvendes som gødningsprodukt. Fosfor er et livsvigtigt mineral og samtidig en begrænset ressource. Det er derfor afgørende at lukke fosforkredsløbet, hvis vi skal sikre den fremtidige produktion af fødevarer og biomasse. Her spiller fosforen i søerne en vigtig rolle. Opgravning og genbrug af fosforholdigt sediment testes derfor lige nu ved Ormstrup Sø. Projektet følges tæt for at overvåge søens udvikling før og efter restaureringen samt vurdere mulighederne for at genanvende sedimentet.
Ormstrup Sø ligger ved Bjerringbro i Jylland. Det er en meget fosforrig sø. Gennemsnitskoncentrationen af fosfor blev i sommeren 2010 målt til 0,72 mg/L [1]. Søen er 12 hektar stor med en gennemsnitsdybde på 2,3 meter og en maksimal dybde på 4-5 meter [1]. Sedimentet ved Ormstrup Sø indeholder kun lave koncentrationer af tungmetaller og andre forurenende stoffer. Desuden ligger søen tæt på markarealer. De to forhold giver gode muligheder for at komme af med sedimentet og udnytte den fosfor, der er bundet i sedimentet. Nylige forsøg har endda vist, at fosforen er tilgængelig for planter på marken, og derfor har en reel gødningsværdi.
En af de store praktiske udfordringer ved opgravning af sediment er de store mængder. Sedimentet er vådt og skal afvandes inden den videre håndtering. Denne artikel beskriver erfaringerne fra projektet og de tekniske og miljømæssige udfordringer, der er forbundet med sedimentopgravning og afvanding.

Opgravning af sediment
Det er vigtigt ikke at opgrave mere sediment end højest nødvendigt. Analyser viser en forhøjet koncentration af fosfor i de første 20 centimeter af sedimentet [1]. Det svarer til 24.000 tons vådt sediment, hvis 20 centimeter sediment fjernes fra hele søbunden. Tallet er endda lavt sat, da man formentlig også vil få en del søvand med op. Det er derfor vigtigt at have udstyr til opgravningen, der meget præcist fjerner den rette mængde sediment.
Et andet problem er, at sediment under opgravning kan hvirvles op i vandfasen, som derved forurenes. Dermed har opgravningen en direkte negativ effekt på vandmiljøet. Ved Ormstrup Sø anvendes der en nyudviklet sørobot, der langsomt suger sedimentet op fra bunden af søen, så der ikke opgraves for meget sediment og unødig forurening af vandfasen undgås.

Højt vandindhold i sedimentet
Det opgravede sediment indeholder over 95 procent vand, hvoraf det meste skal tilbage i søen. Mængden af vand er stor; faktisk svarer vandmængden i sedimentet til mellem 10 og 15 procent af søens samlede vandvolumen. Derfor er det vigtigt, at det vand, der ledes tilbage til søen, er rent og fri for fosfor, partikler og andre forurenede stoffer. Derudover er det vigtigt at fjerne mest muligt vand fra sedimentet for at mindske de efterfølgende håndterings- og transportomkostninger for det afvandede sediment. Der findes forskellige afvandingsmetoder, for eksempel filtrering, sedimentation og centrifugering. Vi har valgt at filtrere sedimentet, da vi herved kan opnå højt tørstof ved et lavt energiforbrug.
En effektiv filtrering kræver I) forbehandling ved tilsætning af polymer, II) et stort filtreringsareal og III) tid til afvandingen.

Anvendelse af polymerer til sedimentbehandling
Polymerer anvendes ofte i forbindelse med afvanding. Polymererne hæfter til overfladen af partiklerne. På den måde bindes partiklerne sammen (flokkulering), hvorved vi undgår partikler i det filtrerede vand.
Analyserne viser, at fosforkoncentrationen reduceres med over 95 procent ved flokkulering sammenlignet med filtratet fra ikke flokkuleret sediment [2]. Vi har testet både konventionelle polymerer (polyakrylamid) og biopolymerer (Chitosan og modificeret stivelse) til flokkuleringen. De testede polymerer fungerer godt, men biopolymerer kræver en højere dosis, cirka 0,5 mg polymerer per gram sediment i forhold til 0,1 mg polymerer ved brug af polyakrylamid. Ved disse doseringsniveauer betyder det, at der skal anvendes 1-5 tons polymerer til opgravningen af hele søen. Det er derfor afgørende, at eventuelle polymerrester i filtratvandet ikke skader vandmiljøet.
Vi har gennemført en række økotoksikologiske tests, som viser, at det er bedre at bruge biopolymererne end de konventionelle polymerer [2]. Efter afvandingen viser resultaterne dog kun en begrænset negativ effekt for alle testede polymer. Som ekstra sikkerhedsforanstaltning har vi installeret et sandfilter, og her viser de økotoksikologiske tests, at filtratet er mindre giftigt end det oprindelige søvand.

Filtrering af flokkuleret sediment
Filtrering kræver, at der bruges en filterdug. Disse fås med forskellige porestørrelser. Det er muligt at vælge en meget fin dug, men det forlænger filtreringstiden markant. En mere effektiv løsning er at flokkulere sedimentet, som allerede beskrevet, og anvende en dug med større porestørrelse. I vores forsøg har vi anvendt forskellige duge med porestørrelser på 200 µm.
Det er desuden vigtigt at vurdere, hvor meget flokkuleret sediment der lægges ud per arealenhed af dugen. Hvis mængden af sediment fordobles, firedobles afvandingstiden. Derfor er et stort filterareal afgørende. Det kan sikres ved brug af et båndfilter, hvor tørstoffet kontinuerligt fjernes, så dugen holdes ren, eller ved anvendelse af store geotekstilposer, som lægges ud på marker. Vi har i fuldskala valgt geotekstilposerne, da der er meget plads omkring søen og da disse ikke kræver opsyn under afvandingsprocessen. Afvandingen styres af den hydrauliske modstand igennem sedimentet, og hvor komprimerbart sedimentet er. Vores analyser viser dog også, at fordampning af vand fra overfladen af geotekstilposerne er vigtig for sluttørstoffet. Sedimentet vil være mest tørt i top og bund og vådest i midten af poserne. Ved afvanding i syv-ni måneder er det muligt at opnå et tørstof på 17-19 procent. På den måde er det muligt at reducere sedimentvolumenet med mere end 80 procent.

Opsummering
Det er vigtigt at kende fosforkoncentrationen gennem sedimentet og have opgravningsudstyr, så kun den nødvendige mængde sediment hentes op. Polymerer er nødvendige og ved korrekt brug kan mere end 99 procent af fosforen tilbageholdes i det afvandede sediment. Biopolymerer kan erstatte konventionelle polymerer, men kræver en højere dose og en justering af polymerindblandingen. Matematiske simuleringer af afvandingsprocessen sikrer, at der kun bruges det nødvendige filterdugareal til at opnå det ønskede sluttørstof, uden at over- eller underdimensionere processen. Hvis sedimentet er rent og ikke forurenet, kan det genanvendes som gødningsprodukt. På den måde løser vi et miljøproblem ved at oprense vores søer. Samtidig sikrer vi, at den værdifulde fosfor udnyttes igen.
Projektet er støttet af Poul Due Jensens Fond.

E-mail:
Morten Lykkegaard Christensen: mlc@bio.aau.dk

Referencer
1. Søndergaard, M., Jensen, H., Nielsen, J.R. & Reitzel, K. 2015. Forundersøgelse af Ormstrup Sø. Aarhus Universitet, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi, 24 s. – Videnskabelig rapport fra DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi nr. 175. http://dce2.au.dk/pub/SR175.pdf.
2. Simoni G., Cheali P., Roslev P., Haasler S., Reitzel K., Smith A.M., Haferbier M.H.S., Christensen M.L. (2024) Flocculating and dewatering of lake sediment: An in-situ pilot study comparing synthetic polymers and biopolymers for restoring lake water quality and reusing phosphorus. Science of the Total Environment, 913, 169597.

BOKS1:
Det er nødvendigt at tilsætte polymerer til sedimentet inden afvandingsprocessen. Det sikrer, at vandet (filtratet) er rent og filtreringen forløber hurtigt. Der findes forskellige polymerer, for eksempel derivater af polyakrylamid (konventionelle) og polysakkarider (biopolymerer). Polymererne binder partiklerne sammen (flokkulering). Der er forskellige mekanismer for flokkuleringen. Lange polymerer binder flere partikler og danner en flok. Små positivt ladede polymerer binder til partiklernes negative ladninger, så de ikke frastøder hinanden. Derved klumper partiklerne sammen. Polymerer har forskellig størrelse (molekylvægt), ladningen og grad af forgreninger. Det er vigtigt, når den rette polymer skal vælges. Biopolymerer er ofte mindre end konventionelle polymerer, og ikke helt så effektive.
De sammenbundne partikler er følsomme over for pumpning og omrøring. Biopolymerer er effektive til at binde sedimentet sammen, men udsættes det flokkulerede sediment for øget omrøring falder partiklerne fra hinanden. Konventionelle polymerer er bedre til at modstå omrøringen. CAMP-tallet angiver omrøringshastighed (shear rate) ganget med omrøringstiden.

BOKS2:
Vi har matematisk simuleret afvandingsprocessen i geotekstilposerne. På grund af sedimentets vægt presses vandet ud af både top og bund. For at simulere processen er det nødvendigt at vide 1) hvor meget tørstoffet ændrer sig ved øget tryk (øverste venstre figur) og 2) hvor stor den hydrauliske modstand (kagemodstand) er som funktion af tryk (øverste højre figur). Kagemodstanden angiver den hydrauliske modstand per kilo tørstof. Udover vægtsammenpresningen fordamper vand fra toppen af posen. Fordampningen varierer, når temperatur, luftfugtighed og vindhastighed ændrer sig. Vi har kombineret ligningerne og simuleret tørstoffet fra bunden af posen og op til toppen (nederste højre figur) Sedimentet er tørrest i toppen, hvilket viser, at fordampningen har en væsentlig indflydelse på sluttørstoffet.

Skrevet i: Artikler fra Dansk Kemi, Kemiteknik

Seneste nyt fra redaktionen

Professor dr. Søren Jensen, Stockholm Universitet

Artikler fra Dansk KemiBranchenyt07. 10. 2025

 - en verdenskendt dansk kemiker. Nekrologen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Allan Astrup Jensen og Asbjørn Petersen Søren blev født i Esbjerg den 4. juni 1927, og døde 96 år gammel

Forstå pulver gennem simuleringer

Artikler fra Dansk KemiKemiteknik07. 10. 2025

Pulverbaserede produkter har mange fordele, men pulverets uforudsigelige og komplekse adfærd vanskeliggør at styre de processer, der producerer det. Med avancerede numeriske simuleringer kan vi nu kigge ind i selve procesudstyret og dermed designe forbedrede processer. Artiklen har været bragt i

Når bobler og farveskift afslørerreaktorens hemmeligheder

Artikler fra Dansk KemiKemiteknik07. 10. 2025

Visuelle metoder giver ny indsigt i boblestørrelser, blandingstider og iltoverførsel i bioreaktorer. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Emilie Overgaard Willer, Camilla Tue

Koks i jorden og olie i tanken

Artikler fra Dansk KemiKemiteknik07. 10. 2025

Omdannelse af halm via langsom pyrolyse og hydro-deoxygenering. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Claus Dalsgaard Jensen1, Anker Degn Jensen1, Magnus Zingler Stummann2 og Jesper

BRIGHT

Artikler fra Dansk Kemi07. 10. 2025

– et nyt fyrtårn inden for innovation og entrepreneurship i biobaserede løsninger. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Hanne Christine Bertram, hcb@techmedia.dk Det nye

Rens søen og gød marken: Søsediment som bæredygtig fosforgødning

Artikler fra Dansk KemiKemiteknik07. 10. 2025

Opgravning af næringsrigt bundsediment er en effektiv metode til at rense søer og sikre, at den værdifulde fosfor kan genanvendes som gødning. Håndtering af de store mængder våde sediment kræver dog effektive afvandingsmetoder. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2025 og kan læses uden

Glas som batterimateriale

Artikler fra Dansk Kemi07. 10. 2025

Ikke-krystallinske glasmaterialer er typisk noget, vi forbinder med vinduer og skærme, men kan også forbedre ydeevnen af batterier. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Søren

Hvad laver lermineralet vermiculiti laboratoriet?

Artikler fra Dansk Kemi07. 10. 2025

I 2023 kom ler for alvor i medierne, da der skete et voldsomt jordskred i Ølst Bakker ved Randers. Siden 1950'erne er der i området gravet ler til Leca-kugler, som blandt andet bruges til dræn og (sammen med beton) til isolering. Faktisk bliver mange lermineraler brugt til forskellige kommercielle

Chr. Hansen A/S, osteløbe og teknologispring

Artikler fra Dansk KemiHistorisk kemiTop06. 10. 2025

– en virksomhed, der har en historie med mange facetter. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 4, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Kurt Jacobsen, dr.phil. Den 29. januar 2004 fusionerede de to danske virksomheder,

Vil du stå i spidsen for et af Danmarks ældste fagblade – Dansk Kemi søger ny redaktør

Aktuelt02. 10. 2025

Da vores redaktør, Hanne Christine Bertram, stopper, søger vi en redaktør til et af Danmarks ældste fagtidsskrifter, Dansk Kemi. Dansk Kemi bringer aktuel og dybdegående information om kemien og dens udvikling inden for industri, forskning og uddannelse. Bladet er desuden medlemsblad for Kemisk

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis





Få fuld adgang til indlægning af egne pressemeddelelser...
Læs mere her

/Nyheder

  • Kem-En-Tec Nordic

    O2 and PAR loggers til miljøundersøgelser

  • DENIOS ApS

    Spar 432 kr* hver gang, du tømmer din IBC

  • MD Scientific

    Avanceret Dissolution Tester til pålidelig og effektiv analyse

  • Mikrolab – Frisenette A/S

    Efterårets IKA Specials – Rabatter til den kemiske industri

  • DENIOS ApS

    Sådan tjekker du, om dit lithiumbatteri er defekt – og udgør en brandfare

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Mød Busch Vacuum Solutions på DanFish International 2025 i Nordens Paris

  • Holm & Halby

    Seminar i Aarhus: Bliv klog på frysetørring 18. november

  • DENIOS ApS

    I morgen sker det

  • Holm & Halby

    Mød os på Cleanroom EXPO’25

  • DENIOS ApS

    Så er det nu eller aldrig

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Professor dr. Søren Jensen, Stockholm Universitet

    07.10.2025

  • Forstå pulver gennem simuleringer

    07.10.2025

  • Når bobler og farveskift afslørerreaktorens hemmeligheder

    07.10.2025

  • Koks i jorden og olie i tanken

    07.10.2025

  • BRIGHT

    07.10.2025

  • Rens søen og gød marken: Søsediment som bæredygtig fosforgødning

    07.10.2025

  • Glas som batterimateriale

    07.10.2025

  • Hvad laver lermineralet vermiculiti laboratoriet?

    07.10.2025

  • Chr. Hansen A/S, osteløbe og teknologispring

    06.10.2025

  • Vil du stå i spidsen for et af Danmarks ældste fagblade – Dansk Kemi søger ny redaktør

    02.10.2025

  • Fra forskning i nanosikkerhed til mere sikker håndtering af nanomaterialer i arbejdsmiljøet

    29.09.2025

  • Sulfitter. Sulfo. Sulfonater og sulfater. Sulfa. Sulfy. Sulfider. Sulfan

    22.09.2025

  • Jubilæumsudgaven af Labdays i Aarhus er kommet godt fra start

    10.09.2025

  • Kvantealgoritmer og kemisk forståelse i åbne systemer

    03.09.2025

  • Grøn kemi, affald og plast

    26.08.2025

Alle nyheder ›

Læs Dansk Kemi online

Annoncering i Dansk Kemi

KONTAKT

TechMedia A/S
Naverland 35
DK - 2600 Glostrup
www.techmedia.dk
Telefon: +45 43 24 26 28
E-mail: info@techmedia.dk
Privatlivspolitik
Cookiepolitik