Hållbar vatteninfrastruktur i Norrköping
Norra Östergötlands Venedig
Johanna Hellstrand, Elin Hultgren, Martin Nilsson, Sofia Spaak och Fredrik Åsberg
TKMJ48 Hållbar stadsutveckling
Linköpings universitet
2014-12-11
1
Sammanfattning
Denna rapport behandlar hur de två stadsdelarna Östra Saltängen och Södra Butängen
skulle kunna få en hållbar vatteninfrastruktur. Områdena är gamla industriområden
som nu ska byggas om till bostadsområden.
För att hitta information har en litteraturstudie använts. Författarna genomförde först
en benchmarking för se vilka lösningar som fanns runt om i världen. Efter detta valdes
fem lösningar ut som studerades ytterligare på djupet.
De fem lösningarna var vattenreningspark, vattentorn i hus, återvinning av värme från
avloppsvatten, individuell vattenmätning samt komposttoaletten. Alla dessa förslag
bidrar mer eller mindre till en besparing av dricksvatten, energi samt konstgödsel.
Förslagen minskar också belastningen på avloppssystemet i och med minskat tillflöde av
avloppsvatten samt dag- och regnvatten.
Huruvida förslagen går att implementera beror på ekonomiska förutsättningar samt
viljan att våga testa nya tekniker. Obeprövade tekniker kan innebära en chansning om
de inte fungerar som förutspått.
2
Innehåll
Sammanfattning ............................................................................................................................................... 2
Innehåll ................................................................................................................................................................ 3
1.
Inledning..................................................................................................................................................... 4
Syfte och frågeställningar ........................................................................................................................ 5
Avgränsningar .............................................................................................................................................. 5
2.
Metod ........................................................................................................................................................... 5
3.
Inventering ................................................................................................................................................ 6
Södra Butängen....................................................................................................................................... 6
Östra Saltängen ....................................................................................................................................... 6
4.
Innovativa lösningar .............................................................................................................................. 7
5.
Föreslagna åtgärder ............................................................................................................................... 8
Vattenreningspark ..................................................................................................................................... 8
Vattentorn i hus ........................................................................................................................................ 10
Återvinning av värme från avloppsvatten ..................................................................................... 11
Individuell vattenmätning .................................................................................................................... 12
Komposttoaletten .................................................................................................................................... 13
6.
Diskussion ............................................................................................................................................... 14
7.
Slutsatser ................................................................................................................................................. 15
Källförteckning .............................................................................................................................................. 16
3
1. Inledning
Enligt Statistiska Centralbyråns senaste rapport Vattenuttag och vattenanvändning i
Sverige 2010 -Redovisning för vattendistrikt och län, ökar vattenanvändningen i Sverige
efter att i många år ha minskat. Hushållen står för drygt 20 % av uttaget, det vill säga
576 miljoner m3 per år, där den största delen kommer från kommunala uttag. I
Östergötlands län använder hushållen lite drygt 22 miljoner m3 vatten om året.
Östergötlands län hade enligt Statistiska Centralbyrån (2014) år 2010 en befolkning på
220 000 invånare. Om hela vattenanvändningen fördelas på alla invånare ger det en
vattenanvändning per person på 100 m3 om året. Vid den stundande ombildningen av
två före detta industri-stadsdelar i Norrköping, Södra Butängen och Östra Saltängen
(Hädanefter benämnda Butängen och Saltängen) finns enligt Norrköpings
Stadsbyggnadskontor (2010) ambitioner att göra dessa områden hållbara.
Enligt Statistiska Centralbyrån (2012) råder ingen vattenbrist i Sverige.
Vattenanvändningsindexet, det vill säga vattenuttag per år/vattentillgång, ligger på cirka
1 %, där procentsatser ovanför 20 % anses vara ohållbara. Dock finns det flera länder i
Europa som övertrasserar ett hållbart uttag, vi ska därför inte tro att vi kan slösa med
vattnet hur som helst utan se det som den resurs det är.
Efter vattnet har använts i hushållen måste det ta vägen någonstans. För detta finns
både avloppssystem och on-site-system som måste tömmas på plats för att sedan
transporteras till någon anläggning där det sedan genomgår rening. Båda systemen
innehåller fem sammanlänkade steg enligt Figur 1 (WSP, 2014). Dagens avloppssystem i
den industrialiserade världen består idag av vattenklosetter och systemet är
överbelastat och kräver mycket energi för att genomgå stegen i Figur 1; Uppsamling,
Tömning, Transportering, Behandling samt Återanvändning/Bortskaffning (Chirjiv et al.
2013).
Uppsamling
Tömning
Transportering
Behandling
Återanvändning/bortskaff
ning
Figur 1 – visar de sammanlänkade stegen som krävs i ett urbant reningssystem (WSP, 2014)
För att skapa en mer hållbar infrastruktur för vatten kan ett decentraliserat
tillvägagångssätt vara nödvändigt för att innovationer ska kunna utveckla energieffektiv
och tåliga lösningar. Det är mer hållbart att behandla avfallet lokalt, vilket inte sker idag
med varken avloppsslam eller regnvatten. (Apul, 2010)
Dagens infrastruktur för vatten använder resurser som kan bli knappa i framtiden;
energi, vatten och material. Av materialen kan ett axplock nämnas; plast, stål, betong och
asfalt. Om nyss nämnda resurser skulle ta slut skulle infrastrukturen för vatten lida
otroligt illa. (Apul, 2010)
Denna rapport undersöker tekniker som är alternativ till de konventionella
tillvägagångssätten för vatten- och avloppssystem i den urbana miljön.
4
Syfte och frågeställningar
Syftet med rapporten är att undersöka hur ombildningen av Butängen och Saltängen,
genom att ta fram innovativa tekniska lösningar inom vatten och avlopp, kan resultera i
en mer hållbar stadsdel. Rapporten ska tillsammans med tre andra rapporter 1
presentera en gemensam och integrerad teknik- och infrastrukturplan för områdena.
Nedan presenteras de frågeställningar som rapporten avser besvara:


Vilka hållbara lösningar för vatteninfrastruktur skulle kunna implementeras i
områdena Östra Saltängen och Södra Butängen?
Vilka möjligheter finns det att integrera ett hållbart vatten- och avloppssystem
med annan infrastruktur i stadsdelarna?
Avgränsningar
Nedan presenteras de avgränsningar som gjorts med avseende på projektets tidsram
och resurser:



I projektet har begränsad hänsyn tagits till den ekonomiska rimligheten när
tekniska lösningar tagits fram.
Projektets geografiska omfattning sträcker sig endast över Butängen och
Saltängen.
Det ges ingen detaljerad teknisk beskrivning av hur en implementering skulle
fungera i verkligheten.
2. Metod
Inledningsvis gjordes en inventering av Butängen och Saltängen för få att en uppfattning
om rådande förutsättningar. Sedan studerades dagens benchmark-teknik för vatten och
avlopp och ett antal lösningar hittades som presenteras under Innovativa lösningar
nedan.
En fördjupning var nödvändig inom de tekniska lösningar som hittats och därför valdes
ett antal ut för en mer detaljerad undersökning. Urvalet gjordes utifrån geografiska
förutsättningar och i samråd med de parallella projekten som behandlar energi,
transport respektive avfall och livsmedel. Tanken är att de olika projektens lösningar
ska kunna integreras och tillsammans utgöra ett hållbart tekniskt system. Därför valdes
även tekniklösningarna ut med hänsyn till vad övriga projekt föreslår.
En litteraturstudie har genomförts i projektet där översiktsplan och andra relevanta
dokument från kommunen granskats och dessa har kommit till användning vid
inventeringen av de undersökta områdena. Utöver en inventering skulle även
benchmark-lösningar tas fram och därför har tekniska innovationer inom vatten- och
avloppsområdet studerats. Litteraturen har bestått av rapporter, vetenskapliga artiklar
och hemsidor.
De andra rapporterna berör hur områdena transport, energi samt avfall och livsmedel ska göras mer
hållbara.
1
5
3. Inventering
Som ovan nämnt är det två områden som är i fokus och dessa presenteras nedan.
Södra Butängen
Detta markplana område är ungefär 65 hektar stort och beläget strax norr om Motala
ström i centrala Norrköping. I detta område finns ett antal bevarande värden, bland
annat parker och byggnadsminnen. Förutom detta finns det i området restauranter,
service och småindustrier, men inga bostäder. Visionen är att området ska ha en levande
innerstadsmiljö som blir en förlängning av Norrköpings innerstad. Bostäder planeras att
byggas och dessa ska dela utrymme med handel, resecentrum och olika verksamheter.
Stadsdelen ska ha stort hållbarhetsfokus, ett levande och mångsidigt kulturutbud samt
estetiskt tilltalande arkitektur. Miljöteknik ska få en central del av utvecklingen av
stadsdelen. Utbyggnaden av staden ska resultera i att det blir en lägre förbrukning av
ändliga resurser vid byggnation och i arkitektur. Miljö- och hållbarhetsaspekten ska
inkluderas i energi, transporter, VA, föroreningar och markanvändning. Parker, gröna
områden och vatten är en viktig del av den nya staden, både på grund av att det förhöjer
estetiskt men dessa områden skall även vara funktionella. (Norrköpings Stadsbyggnadskontor, 2010)
Östra Saltängen
Östra Saltängen är ett vattennära område med hamnverksamhet i dagsläget. I denna
stadsdel som även kallas Inre Hamnen ska vattnet stå i centrum för området genom
byggnation av kanaler, dammar och en kaj med småbåtshamn (Heidesjö, 2014). Östra
Saltängen ska bli en integrerad del av innerstaden med bostäder, butiker och
restauranger (Norrköpings kommun, 2014). Stadsdelen ska ha vatten i fokus i form av
kanaler, en kaj och en småbåtshamn (Norrköpings kommun, 2014). Även området
Johannisborg som ligger i närheten ska integreras i Saltängen i form av en stor
vattenpark (Norrköpings kommun, 2014). Enligt Brånäs, Heidesjö och Wallin (2014) ska
Saltängen vara en hållbar stadsdel där några av lösningarna som nämns är energisnåla
byggnader, lokalt omhändertagande av dagvatten och närhet till kollektivtrafik. För
dagvattnet föreslås gröna områden i stadsdelen men även att vattnet leds vidare till
Johannisborg där våtmarker och vallgravar ska ta emot dagvattnet. Våtmarkerna i
Johannisborg ska i viss mån kunna rena dagvattnet. Även kajen, småbåtshamnen och
kanalerna är viktiga inslag som ska ge karaktär åt stadsdelen. Småbåtshamnen är
framförallt till för att skapa en övergång mellan Saltängen och industrihamnen. Vidare
menar Brånäs, Heidesjö och Wallin (2014) att det ska vara en integrerad stadsdel med
olika lösningar vilket gör området intressant för detta projekt. Detta betyder därmed att
de fyra grupperna Vatten, Energi, Transport samt Avfall och Livsmedel kommer att
behöva arbeta tillsammans för att kunna bidra till en integrerad hållbar stadsutveckling
i Saltängen.
6
4. Innovativa lösningar
Nedan listas de tekniska lösningar som författarna hittat när de genomförde
benchmarking.

Vattentorn i ett hus
Vattentornets lagringsfunktion kan utnyttjas till en form av laststyrning. När vattenanvändningen är som störst, till exempel på morgonen, går många vattenpumpar igång
samtidigt vilket leder till en effekttopp. På morgonen då duscharna i hushållen används
har industrierna ofta kommit igång och startat sin elapparatur, vilket leder till dyra
elpriser och hög belastning på elnätet. Med hjälp av vattentorn på byggnader kan vattnet
pumpas upp när effektbehovet i samhället är lägre och elen är billigare. (Lingsten och
Lundkvist, 2008)

Värmeåtervinning av avloppsvatten
Avloppsvatten har en relativt hög temperatur när det lämnar bostäder, 21-28 grader.
Det är värme som idag oftast går till spillo. Det finns potential till att utnyttja värmen för
att ersätta tillförd värme från uppvärmningssystem genom värmeväxling eller värmelagring. Värmet kan till exempel komplettera uppvärmningen av tilluften i
ventilationssystem, tappvarmvattenuppvärmning, golvvärme eller användas för att
värma upp ett lokalt växthus. (Rehva, 2014)

Gråvattenåteranvändning
Gråvatten är ett samlingsnamn för hushållets avloppsvatten exklusive toalettavloppet,
som istället benämns som svartvatten. Det finns en potential till att reducera hushållets
vattenanvändning genom att utnyttja gråvattnet för till exempel toalettspolning där
dricksvattnet som används idag egentligen är onödigt. (Leas et. al. 2013)

Snåla munstycken och toaletter
En enkel lösning i bostäder är snålspolande toaletter samt munstycken till dusch och
handfat som genom att halvera flödeshastigheten, kan reducera energianvändningen för
varmvatten med upp till 40 %. (Statens energimyndighet, 2011)

Vattenmätning
Möjlighet att utveckla och integrera ett styrsystem för energi- och resursanvändningen i
hushåll. Genom att installera individuell vattenmätning i bostäderna ökar incitamenten
till att reducera hushållets vattenanvändning. Systemet skulle kunna integreras med
andra mätsystem för att utveckla ett integrerat styrsystem i bostäderna för energi- och
resursanvändning. (Berndtsson, 2005)

Vattenreningspark
En vattenpark fungerar som en naturlig rening av inkommande vattenflöden och kan
liknas med en våtmark. Efter reningen i vattenparken har tungmetaller sedimenterats
samt kväve- och fosforinnehållet reducerats kraftigt. Vattenparken fungerar även som
habitat för fåglar och andra djur och är ett trevligt grönt inslag i stadsmiljöer.
(Enköpings kommun, 2010)

Komposttoalett
7
En decentraliserad lösning som ej kräver avloppssystem där det fekala slammet
komposteras i toaletten (Chirjiv et al. 2013).

Gröna tak
Tillgången på regn- och dagvatten kan utökas genom en förbättrad vatteninsamling med
hjälp av till exempel gröna tak och vattenparker. Dessa lösningar kan även minska
risken för översvämning. I bland annat stadsdelen Augustenborg i Malmö har gröna tak
och dagvatteninsamling i en park, på parkeringar och gårdar. Med hjälp av dessa
lösningar har man kunnat samla in 70 % av det inkommande regnvattnet vilket minskar
belastningen på det kommunala dagvattensystemet som annars riskerar att
översvämmas vid kraftigt regnfall. (MKB, okänt år)
5. Föreslagna åtgärder
Nedan presenteras de lösningar som valdes ut efter diskussion inom gruppen samt
samråd med de andra grupperna.
Vattenreningspark
En vattenpark syftar till att rena vatten på ett naturligt sätt och är i princip en
konstruerad våtmark där vattnets flöde saktas ned. En kommun som jobbat mycket med
vattenparker är Enköpings kommun. Nedan i Figur 2 presenteras en översiktlig bild
över deras första park. (Enköpings kommun, 2010)
Figur 2 – En härlig bild på Enköpings vattenpark.
Det totala avrinningsområdet uppgår till 1700 ha och vattenparkens yta uppgår till 90
000 m2. Till en början finns det en överdämningsyta som fungerar både som reservmagasin men fyller även funktionen att det sedimenterar tungmetaller. Översilningsytan
som kommer efter filtrerar bort partiklar och till en viss del även kväve och fosfor. Då
8
denna yta är väldigt grund syresätts vattnet och dålig lukt försvinner. Efter dessa två
steg är många föroreningar redan separerade men vattnet fortsätter i en kanal som
stegvis har olika djup. Poängen är att med hjälp av växtlighet och grunda bottnar få
vattnet att flyta på långsamt där det filtreras, syresätts och får en lägre halt av kväve och
fosfor genom bland annat dentrifikation2. Parken i Enköping fångar upp 40 % och 60 %
kväve respektive fosfor ur det vatten som passerar parken. Andra fördelar med parken
är att den fungerar som rekreationsområde för invånarna, snöupplag på vintern och ger
ett habitat åt bland annat fåglar. Så mycket som 116 olika fågelarter har upptäckts i
denna park. (Enköpings kommun, 2010)
Det finns fler exempel på konstruerade våtmarker vars syfte är att rena vatten.
Exempelvis har Nynäshamns kommun haft en sådan mark/park sedan slutet av 90-talet
då denna park dentrifierade det vatten som kom från det lokala reningsverket som då
saknade ett kvävereningssteg (Måhlgren, 2014). Denna park tar även den emot
dagvatten och har rapporterat ett rikt fågelliv. I Täby norr om Stockholm har den gamla
dagvattenreningen ersatts med en ny vattenpark som renar vattnet i vilken även
ansluter till en badplats (Jacobs, 2014). Täby kommun beskriver åtgärden som ”Gammal
högteknologi ersätts med modern lågteknologi!”.
Den planerade vattenparken i Norrköping ska främst rena gråvatten och/eller dagvatten
från området. Även belastningen på reningsverk skulle minska på grund av minskad
kapacitet om gråvatten skulle ledas om till vattenparken. Från tidigare nämnda exempel
blir det tydligt att vattenparken fungerar bra för att behandla dagvatten. Vad som är
svårare att avgöra är om den är tillräckligt bra för gråvattenrening. Enligt (Bussy, 2009)
finns det ett exempel från Gotland där en småskalig reningsenhet har gett goda resultat.
Enheten består av en vägg där det växter plantor och efteråt två bassänger med
sandfilter. Det finns alltså potential att rena gråvatten med växter, däremot är det då
viktigt att alla kemikalier som kommer ut till reningen är biologiskt nedbrytbara. De
som nyttjade detta system odlade bland annat tomat och jordgubbar som kunde ätas
utan risk för hälsoproblem.
Ytterligare en funktion är att vattenparker motverkar översvämning i urbana miljöer då
regnvatten kan infiltreras i detta område. En annan konsekvens av vattenparken är
vattenflödena blir långsammare på grund av vegetationen vilket är fördelaktigt vid
extremare regnskurar. (Norstedt, 2012)
Vattenparken kan integreras med andra aspekter förutom vattenrening. Det renade
vattnet från parken kan ledas till stadsodlingar och på så vis minska behovet av dricksvatten som annars används till odling. Beroende på hur vattenparken konstrueras kan
den främja gång- och cykeltrafik. Vattenparken kan även bli attraktivt område för
exempelvis restauranter, kaféer eller lekparker.
Då vattenparken kommer kräva stor areal är det passande att använda Johannisborgs
område, och då blir det även möjligt att släppa ut eventuellt vatten som inte används till
odling ut i Motala ström. Vidare är det fördelaktigt om vattenparken ligger nedströms så
att dagvatten naturligt rinner till detta område. Norrköpings kommun har redan
funderat i liknande banor angående en vattenpark i Johannisborgsparken och står
därför positiva till denna idé (Brånäs, Heidesjö och Wallin, 2014).
2
Denitrifikation är då nitrat omvandlas till kvävgas (Enköpings kommun, 2010).
9
Eventuella besparingar vattenparken kan bidra med är att minska vattenbehovet till
odlingar. Oftast räcker det med normal nederbörd för att odla i Sverige (Sandin, 2011).
Därför är det främst de större kommunala odlingarna som skulle ha ett behov av tillfört
vatten. Vanligtvis räcker ungefär 3-5 mm nederbörd/dygn för att grönsaker ska froda, så
när storleken på arealen för växthusen fastställs går det att få en uppfattning av vattenbehovet.
En negativ aspekt av vattenparken är skalbarheten. Om det skulle finnas en vilja att
utöka inflödet till parken kan det bli problematiskt i framtiden; i Enköping har de nu
byggt ytterligare en park för att utöka rening av större mängder dagvatten (Sattar,
2011). Ytterligare problem är att användningen av hushållskemikalier behöver
kontrolleras, vilket inte med säkerhet kan regleras till önskvärda kvaliteter och
kvantiteter. Till sist är det värt att nämna att rening under vinterhalvåret avstannar då
växterna är passiva.
Vattentorn i hus
Syftet med vattentorn är enligt Svenskt Vatten (2014b) att skapa tillräckligt tryck i
vattensystemet, utjämna variationer i förbrukningen och för att kunna ha en reserv vid
driftavbrott. I flacka områden med få naturliga höjder är vattentorn en vanlig lösning,
annars kan en vattenreservoar placeras på en kulle eller liknande vilket fyller samma
funktion. Man kan även se det som en reserv i krislägen då vattentornet kan leverera
vatten även om det råder strömavbrott.
Vattentornet fungerar också som en form av laststyrning då vattnet generellt
transporteras med hjälp av pumpkraft. Då uttagen av vatten enligt Svergies
Energimyndighet (2009) är som störst i samband med de tider som elpriset är som
högst, kommer vattenpumparna att bidra till topplaster i elsystemet. Om en höghöjdsreservoar används kan pumplasten lättare spridas ut över dygnet. För det kommunala
vattenbolaget innebär detta också minskade kostnader för el (I snitt 8 % av VA-taxan
utgörs av elkostnader enligt Lingsten och Lundkvist (2008)) då pumparna körs när elen
är billig och kan stängas av när den är dyr. För övrigt ställer ett sådant system lägre krav
på den installerade pumpeffekten, det vill säga färre och mindre pumpar behövs vilket
är en undviken kapitalkostnad. Å andra sidan innebär ett vattentorn en kapitalkostnad,
men genom att integrera den i ett hus borde kostnaden kunna delas med bostadshuset.
Under varma sommardagar bör vattenreservoaren kunna bidra med kylning till den
fastighet som den befinner sig i, vilket gör att mindre energi behöver användas för att
skapa konstgjord kyla. För att nyttja denna resurs bör den användas där behovet är som
störst under dessa dagar, det vill säga i servicehus och ålderdomshem.
Enligt Statistiska Centralbyrån (2012) kan den genomsnittliga vattenanvändningen per
boende och dag uppskattas till 275 liter i Östergötland, kan det göras en dimensionering
av den volym vatten som behövs lagras för att åstadkomma olika nyttor. För att klara
exempelvis ett elavbrott eller omfattande vattenläckage i andra delar av systemet kan en
vattenvolym som motsvarar en eller ett par dagars användning behövas, men för att
jämna ut effekttoppar över dagen klarar man sig nog med en vattenmängd motsvarande
en halv dags användning. Detta för att elpriserna toppar på morgonen och kvällen. Enligt
Elaton (2014) är de dygnsvisa skillnaderna mellan de billigare och dyrare timmarna i
snitt 6,9 öre/kWh. Denna siffra kan verka liten men enligt Lingsten och Lundkvist
(2008) användes år 2006 hela 400 GWh för vattenproduktion inkl. ledningspumpar i
Svergie. Detta ger en potentiell kostnadsbesparing på 27,6 miljoner nationellt sett per
år. Detta visar på att det ändå finns pengar att spara på att styra sin last.
10
Om det uppskattningsvis bor 6000 personer i Södra Butängen och 4000 i Östa
Saltängen, samt finns 6000 arbetsplatser tillsammans i båda stadsdelarna beräknas den
dagliga vattenanvändningen vara drygt 3000 m3/dag. Denna siffra är en överslagsberäkning som försöker bedöma största möjliga vattenanvändning.
Enligt Surahus (2014) finns det i Surahammar ett vattentorn inbyggt i toppen av en
fastighet, se Figur 3 nedan. Det byggdes 1956 och reservoaren har en volym på 1200 m 3.
I Norrköping kan man förlägga vattentornet i något av de högre husen som är tänkt att
vara närmare tågrälsen så att minimalt med värdefull utsikt går förlorad. Dessa
lägenheter bedöms också vara ganska utsatta för buller, varför en miljövinst erhålls i
dubbel bemärkelse. Om storleken på reservoaren i Surahammar ses som en övre gräns
för hur stora de kan vara behövs 1-2 stycken för att minska lasttoppar. För att klara av
rubbade samhällsfunktioner måste en bedömning ske av hur långa störningar man
upplever är rimligt att gardera sig mot.
Figur 3 – Bild på fastigheten med ett vattentorn i Surahammar. Vattenreservoaren är förlagd högst upp där
fasaden är klädd med korrugerad plåt.
Återvinning av värme från avloppsvatten
Avloppsvatten har en genomsnittlig temperatur på 21-28 grader, en energi som kan
återvinnas och användas för uppvärmning och kylning (Rehva, 2014). Enligt Elías-Maxil
et. al (2013) kan värmeåtervinning från avloppsvatten ske både centralt och
decentraliserat direkt i huset. Den vanligaste tekniken för att återvinna värmen i
avloppsvatten är värmeväxlare. Värmeåtervinning kan vara intressant från vatten av
dricksvattenkvalité, avloppsvatten och industriella avlopp. Dricksvatten har dock en
lägre temperatur än vad avloppsvatten har och är därför inte lika lämpligt. Även om
värmeväxlare är den vanligaste tekniken kan även värmelager användas. Jämfört med
11
värmeväxlare är värmelager bättre anpassade för att följa det varierande värmebehovet
ett hushåll har under en dag. Ett värmelager kan vara placerat både ovan och under jord.
Exempel på hur värme kan utvinnas ur avloppsvatten ur huset är att en värmeväxlare
installeras under duschgolvet för att ta tillvara på värmen från duschvattnet. Centralt i
en stad kan värmeåtervinning ske genom att avloppsvattnet rinner nära fjärrvärmenätet
och att fjärrvärmenätet utnyttjas för att återvinna värme.
Uppvärmning är en stor del av den energi som används i byggnader (Cipolla och
Maglionico, 2014). Genom att använda värmen i avloppsvattnet kan energianvändningen för uppvärmning i byggnader minskas (Cipolla och Maglionico, 2015). En
betydande del av de värmeförluster som uppstår i en byggnad är den värme som
avloppsvattnet avger till omgivningen (Elías-Maxil et.al, 2013). Återvinning av
varmvatten leder därmed till minskad energianvändning och därmed även minskade
koldioxidutsläpp samt till minskade förluster.
Tanken är att återvinning av varmvatten ska användas antingen i bostadshusen som
byggs i Saltängen och Butängen, eller att det används till att värma upp de växthus som
skall byggas för odlingar. Om möjligt skall båda dessa lösningar användas. Denna lösning
integreras därför både med Energigruppen och Livsmedelsgruppen. I byggnaderna kan
värmeåtervinning antingen ske centralt eller decentraliserat i varje enskild
lägenhet. Troligtvis är centraliserat för huset det som är det mest praktiska då bara en
värmeväxlare per hus behövs i det fallet. Enligt Elías-Maxil et.al (2013) är distansen av
vikt för att kunna utvinna så mycket energi som möjligt ur avloppsvattnet. Om det
transporteras för långt kommer det att kylas ned. Det är viktigt att tänka på vid
placeringen av växthusen.
De förutsättningar som staden redan har som kan komma att utnyttjas är varmt
avloppsvatten. Det som kommer att behöva byggas är värmeväxlare för att ta vara på
värmen samt rör som leder det varma vattnet från källan där det uppstår till växthusens
värmeväxlare.
Hur mycket värme som kan återvinnas ur avloppsvatten beror på flödeshastigheten och
temperaturen på vattnet (Cipolla och Maglionico, 2014). Företaget International
Wastewater Systems (2014) har installerat värmesystem i hus i en hållbar stadsdel i
Vancouver, Kanada. Deras värmesystem används både för uppvärmning av varmvatten
men även för golvvärme. Genom att värma upp varmvatten på detta sätt har en energibesparing på runt 70 % uppnåtts.
Individuell vattenmätning
Individuell mätning av hushålls vattenanvändning ger goda incitament till att förändra
vattenkonsumtionen. Vattenkostnaden separeras från hyran och blir därmed en enskild
kostnad varje månad. Framförallt installeras mätutrustning allt mer för att mäta
varmvatten eftersom uppvärmningen av tappvarmvatten är dyrt (Svensk Byggtjänst,
2012). Att mäta kallvatten är idag inte lönsamt i Sverige med tanke på omkostnaderna
för mätutrustning, kalibrering, avläsning och fakturering eftersom färskvatten är så pass
billigt (Berndtsson, 2005). Men det har visat sig att om varmvattenanvändningen
minskar reduceras normalt sätt även kallvattenanvändningen (ibid.). Enligt Berndtsson
(2005) räcker det därför att mäta varmvattnet individuellt men att en reduktion av
användningen av både varm- och kallvatten uppnås.
I New York har det genomförts krav på mätning av vattenanvändningen för alla hushåll
och byggnader. Staden har lyckats nå nästintill en hundraprocentig heltäckande mätning
12
med hjälp av böter som straff när kraven inte följs. Mätningen har gjort att invånarna nu
kan se sin exakta vattenanvändning på räkningarna vilket leder till större incitament till
besparingar i utnyttjandet av vatten. (WWF, 2012)
Individuell vattenmätning ökar inte bara medvetenheten hos de boende utan ger även
ett minskat behov av tillförd värme för tappvarmvattenuppvärmning. Vattenmätning
skulle även kunna integreras med andra mätsystem för till exempel värme för att uppnå
ett smart styrningssystem för hela hushåll eller byggnader där målet är att optimera den
totala energi- och resursanvändningen. Det är något som skulle kunna utnyttjas i de nya
stadsdelarna.
Enligt Berndtsson (2005) finns det god potential i att införa individuell vattenmätning i
alla flerbostadshus i Sverige. Energianvändningen skulle på nationell nivå kunna
reduceras med 3-6 TWh och vattenanvändningen med 20-40 miljoner m3 vilket skulle
kunna leda till kostnadsbesparingar på upp till 5,6 miljarder kronor. Den totala
investeringskostnaden beräknas bli 17 miljarder kronor, vilket motsvaras av 4 000-10
000 kr i investeringskostnader per lägenhet. Driftskostnaden hamnar kring 500 kr per
år och lägenhet. Individuell mätning ger normalt sätt en minskad vattenförbrukning
med 15-30 % och värmebehovet minskar med 10-20 %.
Det finns dock ett antal problem som måste lösas i framtiden för att individuell mätning
ska kunna integreras storskaligt i landet. Bland annat måste lagar och regler som
underlättar processen tas fram, finansiering till investeringarna måste finnas och
branschstandarder måste arbetas fram. (Berndtsson, 2005)
Komposttoaletten
Enligt Vattenfall (2014a) går cirka 20 % av hushållens vattenanvändning åt till spolning
och VA-guiden (2014) menar på att en modern snålspolande toalett använder 2-4 liter
vatten per spolning beroende på om det är lilla eller stora spolningen som används.
Att anamma ett kretsloppstänk vad gäller vårt fekala avfall är bra när det kommer till att
återinföra näringsämnen till vår åker (Jansson et al. 2013). Det fekala avfallet innehåller
en rad näringsämnen som är eminenta gödselmedel, exempelvis fosfor, kväve och
kalium (JTI, 2012). Näringsämnena som finns i en människas urinproduktion innehåller
till 95 % samma kemiska sammansättning som gödningsmedlet Blomstra
(Hushållningssällskapet, 2003). En tolvåring producerar 55-80 kg fekalier per år (Svt,
2010). Sammantaget ger det fekala avfallet från en person 4,6 kg kväve och 0,51 kg
fosfor (Jönsson et al. 2013). Att ersätta konstgödsel med detta humana gödsel har flera
goda effekter. Konstgödsel innehåller kadmium som kan leda till benskörhet och skador
på njurar (Naturskyddsföreningen, okänt år). Vid produktion av konstgödsel bildas både
koldioxid och lustgas, vilka båda bidrar till växthuseffekten (Ekologiskt Lantbruk, 2010).
En separation från det konventionella avloppet är därför mer resurseffektivt eftersom
ett tillvaratagande av näringsämnena kan ske (Apul 2012). Dessutom blir gråvattnet
lättare att behandla eftersom det inte kontamineras med fekalt avfall (Jönsson et al.
2013).
En decentraliserad lösning som gör denna separation möjlig samt ej kräver vattenspolning är komposttoaletten. I den komposteras det fekala slammet i toalettens
omedelbara närhet. Då behövs inget vatten till spolning. Denna speciella toalett bryter ner
toalettavfallet med god tillgång på syre. Detta sker vanligtvis med hjälp av en fläkt och
ventilation. Användaren måste även tillsätta en utfyllnad som gör att kolhalten höjs och
konsistensen blir lagom. Utfyllnaden kan vara sågspån, löv eller något annat med hög kolhalt.
13
(Chirjiv et al. 2013) För en teknisk djupdykning i hur en komposttoalett bäst är utformad
hänvisas den intresserade till rapporten Composting toilets as a sustainable alternative to
urban sanitation – A review (Chirjiv et al. 2013).
Denna lösning är typiskt mest använd i fritidshus eller på ställen där det är en fysisk
omöjlighet med ett avloppssystem. Men det har även testats i urban miljö i Tyskland. Det
var i ett flerbostadshus med fyra våningar och över 100 lägenheter. Det är positivt att
varje enhet bär upp sin egen kapacitet till skillnad från det konventionella avloppet som
måste designas för att klara ett ökat behov. (Chirjiv et al. 2013)
Vilka effekter som införandet av komposttoaletter kan få gällande energianvändning,
återvinning av näringsämnen samt minskat dricksvattenbehov är svåra att bedöma i
exakta siffror. Vattenanvändning från spolning uppgår som tidigare nämnt till 20 % av
hushållens användning. I andra verksamheter såsom butikslokal eller kontor bör
spolningen uppta ännu större del av vattenanvändningen. Detta tack vare att andra
aktiviteter än toalettbesök, såsom dusch och matlagning, ofta förläggs utanför dessa
lokaler. I förlängningen minskar användandet av konstgödsel vilket är positivt både för
hälsa och klimat.
6. Diskussion
Huruvida dessa fem förslag är kompatibla med de planer som Norrköpings kommun har
för de två stadsdelarna är svårt att säga. Rapporten är tänkt som en inspiration som ska
få involverade tjänstepersoner att tänka outside the box.
Alla dessa förslag bidrar mer eller mindre till en besparing av dricksvatten och energi,
vilket i sådant fall även innebär att de i drift bör spara kostnader. Komposttoaletterna
kan även innebära minskat användande av konstgödsel. Förslagen minskar också
belastningen på avloppssystemet i och med minskat tillflöde av avloppsvatten samt dagoch regnvatten. Detta kan få positiva effekter för det kommunala reningsverket.
En rekyleffekt kan uppstå om systemen för vattentillförseln är dimensionerade efter en
viss flödesstorlek. Detta kan göra att en avvikelse från en annars optimal driftpunkt
sker, vilket kan ge upphov till högre driftkostnader per omsatt volymenhet.
Det kan det visa sig att kanske vissa lösningar är omotiverade sett till ekonomiska,
sociala och tekniska förutsättningar. Eftersom vissa lösningar ej är väl beprövade kan
det vara något av en chansning att testa i verkligheten eftersom det kanske inte leder till
de besparingar som tänkts eller inte fungerar som avsetts. Vissa av ovan nämnda
lösningar kan även tänkas möta ett visst motstånd från invånarna, exempelvis
komposttoaletterna.
14
7. Slutsatser
De hållbara lösningar som föreslås för hållbar vatteninfrastruktur i de två stadsdelarna
är:





Vattenreningspark
Vattentorn i hus
Återvinning av värme från avloppsvatten
Individuell vattenmätning
Komposttoaletten
Huruvida dessa lösningar går att implementera med övrig infrastruktur beror på hur
planprocessen går till. Vissa lösningar måste vara med tidigt i planerna för att inte
krocka med andra lösningar. Men att möjligheter finns det råder det ingen tvekan om.
15
Källförteckning
Apul. 2010. Ecological design principles and their implications on water infrastructure
engineering. Department of Civil Engineering, MS 307, The University of Toledo. Journal
of Green Building volume 5 number 3.
Berndtsson, L. 2005. Individuell mätning av värme och varmvatten i lägenheter.
Boverket. Projekt 22101/311/5111
Brånäs, O., Heidesjö, M., Wallin, F. 2014. Program för Inre hamnen. Norrköpings
kommun.
Bussy, E. (2009). An innovative way to treat wastewater. Uppsala: Uppsala Universitet.
Chirjiv K., Anand, Defne S., Apul. 2013. Composting toilets as a sustainable alternative to
urban sanitation – A review. Department of Civil Engineering, The University of Toledo,
MS 307, 2801 W. Bancroft St., Toledo, OH 43606, USA
Cipolla, S.S., Maglionico, M. 2014. Heat recovery from urban wastewater: Analysis of the
variability of flow rate and temperature. Energy and Buildings 69: 122-130.
Dimpfl M., Moran S. 2014. Waste matters: compost, domestic practice, and the
transformation of alternative toilet cultures around Skaneateles Lake, New York.
Environment and Planning D: Society and Space volume 32, (ss 721 – 738).
Ekologiskt Lantbruk. 2010. Studien som jordbruksverket vill smussla undan: Mindre
konstgödsel = mindre växthusgaser. http://www2.ekolantbruk.se/pdf/11443.pdf
Elías-Maxil, J.A., van der Hoek, J.P., Hofman, J., Rietveld, L. 2014. Energy in the urban
water cycle: Actions to reduce the total expenditure of fossil fuels with emphasis on heat
reclamation from urban water. Renewable and Sustainable Energy Reviews 30: 808820.
Enköpings kommun. (2010). Vattenparken. Enköping: Enköpings kommun.
Heidesjö, M. 2014. Arkitektur och kvalitet i programskedet och efterföljande
detaljplanering. http://www.norrkoping.se/bomiljo/stadsutveckling/projekt/saltangen/Programmet-och-fortsattningen.pdf. Hämtad:
2014-12-10.
Hushållningssällskapet. 2003. Enskilda avlopp Information om avloppslösningar.
Samarbete mellan Falköpings, Skara, Skövde och Vara kommun samt Konsumentverket.
International Wastewater Systems. 2014. Seven35 by Adera Development Corp.
http://www.sewageheatrecovery.com/projects-and-installations/seven35/ . Hämtad:
2014-12-07.
Jacobs, A. (den 01 12 2014). Täby. Hämtat från Flytande våtmarker renar dagvatten i
Täby: http://www.taby.se/Bygga-bo-och-miljo/Nyheter/Flytande-vatmarker-nymetod-att-rena-dagvattnet-i-Taby/
Jansson, M., Bolin, M., Urde, I., Larsson Lindersköld, S., Enquist, K., Fehler, J., Laurin, N.,
Österberg, T., Karlsson, I., Sjöblom, J., Lemberg, J. och Gren, S. 2013. Hållbara städer.
Alnarp, Sweden: (LTJ, LTV) > Department of Landscape Architecture, Planning and
16
Management (from 130101), Sveriges lantbruksuniversitet. Landskap trädgård
jordbruk: rapportserie; 2013:11
JTI. 2012. Gödsla med toalettavfall – men certifiera först!
Jönsson, H., Nordberg, Å. och Vinnerås, B. 2013. System för återföring av fosfor i
källsorterade fraktion av urin, fekalier, matavfall och i liknande rötat samhälls- och
lantbruksavfall. Uppsala, Sverige: Sveriges lantbruksuniversitet, Institutionen för energi
och teknik
Leas, E.C., Dare, A., Al-Delaimy, W.K. 2013. Is Gray Water the Key to Unlocking Water for
Resource- Poor Areas of the Middle East, North Africa, and Other Arid Regions of the
World?. Ambio 43 (2014): 707-717
Lingsten A., Lundkvist M., 2008. Nulägesbeskrivning av VA-verkens energianvändning.
[Elektronisk]. [2014-12-10]. Tillgänglig från Svenskt Vatten:
http://vav.griffel.net/filer/Rapport_2008-01.pdf
MKB. Okänt år. Ekostaden Augustenborg. [Elektronisk]. [2014-12-11].
http://www.mkbfastighet.se/upload/Ekostaden%20A4.pdf
Måhlgren, J. (den 01 12 2014). Nynäshamn. Hämtat från Alhagens våtmark i Nynäshamn:
http://www.nynashamn.se/Bygga--bo/Vatten-och-avlopp/Alhagens-vatmark-iNynashamn.html
Naturskyddsföreningen. Okänt år. Ekologiskt nobbar gifterna.
http://www.naturskyddsforeningen.se/vad-vi-gor/jordbruk/eko/ekologiskt-nobbargifterna hämtad 2012-12-11
Norrköpings kommun. 2014. Inre Hamnen. http://www.norrkoping.se/bomiljo/stadsutveckling/projekt/saltangen/. Hämtad: 2014-12-10.
Norrköpings Stadsbyggnadskontor, 2010. Antagandehandling juni 2010 - Fördjupning av
översiktsplanen för Resecentrum och södra Butängen. [Elektronisk]. [2014-12-10].
Tillgänglig från Norrköpings kommun: http://www.norrkoping.se/bomiljo/stadsutveckling/oversiktsplaner/antagna/butangen-1/FOP_inlaga_rev_web.pdf
Norstedt, M. (2012). Urbana våtmarker. Uppsala: Sveriges Lantbruksuniversitet.
Rehva. 2014. In-house waste water heat recovery. http://www.rehva.eu/publicationsand-resources/hvac-journal/2013/062013/in-house-waste-water-heat-recovery/.
Hämtad: 2014-11-17.
Sandin, M. (2011). Magasin för lagring av vatten och växtnäring. Uppsala: Sveriges
Lantbruksuniversitet.
Sattar, M. (den 23 06 2011). Enköpings kommun. Hämtat från Kommunen anlägger en
andra vattenpark:
http://www.enkoping.se/swwwing/app/cm/Browse.jsp?PAGE=1361930
Statens energimyndighet, 2009. Mätning av kall- och varmvattenanvändning i 44
hushåll.
Statens energimyndighet, 2011. Energieffektiva kranar och munstycken. [Elektronisk].
[2014-12-12]. Tillgänglig från Statens energimyndihet:
17
http://www.energimyndigheten.se/Hushall/Varmvatten-och-ventilation/Vatten-ochvarmvattenberedare/Energieffektiva-kranar-och-duschmunstycken/
Statistiska Centralbyrån, 2012, Vattenuttag och vattenanvändning i Sverige 2010 Redovisning för vattendistrikt och län. [Elektronisk]. [2014-12-09]. Tillgänglig från
Statistiska Centralbyrån:
http://www.scb.se/Statistik/MI/MI0902/2010A01/MI0902_2010A01_SM_MI27SM100
1.pdf
Statistiska Centralbyrån, 2014, Statistikdatabasen – Folkmängd efter region, civilstånd
ålder och kön. [Elektronisk]. [2014-12-09]. Tillgänglig från Statistiska Centralbyrån:
http://www.statistikdatabasen.scb.se/pxweb/sv/ssd/START__BE__BE0101__BE0101A/
BefolkningNy/?rxid=600104de-6c7a-49dc-9196-93318a89ae09
Surahus, 2014, Vattentornet. [Elektronisk]. [2014-12-09]. Tillgänglig från
SurahammarsHus AB: http://www.surahus.se/Vara-Omraden/Vattentornet
Svensk Byggtjänst. 2012. Omvärldsbevakning. Därför satsar Väsbyhem på individuell
mätning. http://omvarldsbevakning.byggtjanst.se/Artiklar/2012/December/Darforsatsar-Vasbyhem-pa-individuell-matning/ Hämtad: 2014-11-03
Svenskt Vatten, 2014a. Fakta om dricksvatten. [Elektronisk]. [2014-12-10]. Tillgänglig
från Svenskt Vatten: http://www.svensktvatten.se/Vattentjanster/Dricksvatten/Fordig-som-soker-information/
Svenskt vatten, 2014b. Värt att veta om vatten - Frågor och svar om vårt dricksvatten.
Svt. 2010. Frågelåda Hur mycket bajsar man på ett år? [tv-program]. [2014-12-11].
http://www.svtplay.se/klipp/177806/hur-mycket-bajsar-man-pa-ett-ar
VA-guiden, 2014. Vanlig WC. [Elektronisk]. [2014-12-10]. Tillgänglig från VA-guiden AB:
http://husagare.avloppsguiden.se/vanlig-wc.html
WSP. 2014. The Missing Link in Sanitation Service Delivery A Review of Fecal Sludge
Management in 12 Cities,
WWF. 2012. New York Water. Saving water, nature, and money.
http://wwf.panda.org/what_we_do/footprint/cities/urban_solutions/themes/water/?2
04446/New-York-water Hämtad: 2014-11-03
18