Using MgO for Alkaline Dehydration of Human Urine Collected in Source-Separated Sanitation Systems

Published

We recently published a new paper on the use of Magnesium Oxide as an alkaline substrate for dehydrating urine in the journal Frontiers in Environmental Science.

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2020.619901/full

Abstract: Fresh human urine, after it is alkalized to prevent the enzymatic hydrolysis of urea, can be dehydrated to reduce its volume and to produce a solid fertilizer. In this study, we investigated the suitability of MgO to alkalize and dehydrate urine. We selected MgO due to its low solubility (<2 gL−1) and relatively high saturation pH (9.9 ± 0.2) in urine. Using a laboratory-scale setup, we dehydrated urine added to pure MgO and MgO mixed with co-substrates (biochar, wheat bran, or calcium hydroxide) at a temperature of 50°C. We found that, dehydrating urine added to a mixture of MgO (25% w/w), biochar, and wheat bran resulted in a mass reduction of >90% and N recovery of 80%, and yielded products with high concentrations of macronutrients (7.8% N, 0.7% P and 3.9% K). By modeling the chemical speciation in urine, we also showed that ammonia stripping rather than urea hydrolysis limited the N recovery, since the urine used in our study was partially hydrolyzed. To maximize the recovery of N during alkaline urine dehydration using MgO, we recommend treating fresh/un-hydrolysed urine a temperature <40°C, tailoring the drying substrate to capture NH+4 as struvite, and using co-substrates to limit the molecular diffusion of ammonia. Treating fresh urine by alkaline dehydration requires only 3.6 kg MgO cap−1y−1 and a cost of US$ 1.1 cap−1y−1. Therefore, the use of sparingly soluble alkaline compounds like MgO in urine-diverting sanitation systems holds much promise.

Contact: Prithvi Simha

Global survey of food consumer attitudes towards urine recycling

Published

The findings from our multinational study that surveyed the attitudes of about 3800 people from 16 different countries, are now published in Science of the Total Environment and available here:  https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.144438.

Highlights:

– Cross-cultural & country-level factors explanatory of respondent attitudes identified
– Respondents had positive intention overall but were unwilling to pay price premiums
– Social norms and cognitive awareness of urine’s benefits & risks featured strongly
– Building consumer trust via context-specific messaging can improve acceptance

Our main findings are best summarised by this picture below, which shows the strengths of association for factors explaining attitude of food consumers towards human urine as fertiliser. Factors are grouped by demographics, social norms, benefit/risk perception, substances that respondents believed are normally excreted in urine, and environmental outlooks. Dots are proportional and indicate the strength of association (CramĂ©r’s V values); dashes indicate categories that could not be analysed due to insufficient data.

Picture inserted shortly.

Contact: Prithvi Simha

Global undersökning av livsmedelskonsumenternas attityder till urinÄtervinning

Published

Resultaten frĂ„n vĂ„r multinationella studie som undersökte cirka 3800 personers instĂ€llning till urinĂ„tervinning frĂ„n 16 olika lĂ€nder publiceras nu i Science of the Total Environment och finns hĂ€r: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.144438.

Highlights:

– TvĂ€rkulturella och nationella faktorer identifierade som förklarar respondenters attityder
– Respondenterna hade totalt sett en positiv attityd men var inte villiga att betala prispremier
– Sociala normer och kognitiv medvetenhet om urins fördelar och risker var start relaterade
– Uppbyggande av konsumenttillit via kontextspecifika meddelanden kan förbĂ€ttra acceptansen

VÄra huvudsakliga resultat sammanfattas bÀst av den hÀr bilden nedan, som visar hur starka föreningarna Àr för faktorer som förklarar livsmedelskonsumenternas attityd till human urin som gödselmedel. Faktorer Àr grupperade efter demografi, sociala normer, nytta/riskuppfattning, Àmnen som respondenterna trodde normalt utsöndras i urinen och miljösyn. Prickar Àr proportionella och anger associeringsstyrkan (Cramers V-vÀrden); bindestreck indikerar kategorier som inte kunde analyseras pÄ grund av otillrÀcklig data.

Bild infogas inom kort.

Kontakt: Prithvi Simha

Nytt projekt: ölproduktion gödslat med urin!

Published

Urintorkningsteamet pÄ SLU (tillsammans med Sanitation360, Spiran och Gotlands Bryggeri) har tilldelats 2,9 MSEK frÄn JTI för att testa att anvÀnda vÄrt uttorkade urin som gödningsmedel för korn som Àr avsedda för ölproduktion. MÄlet med projektet Àr att producera ett skrÀddarsytt torrgödsel frÄn urin och ett nytt, mer hÄllbart producerat öl som smakar exakt detsamma som konventionellt producerad öl.

New project: beer production fertilised with urine!

Published

The Urine Drying team at SLU (together with Sanitation360, Spiran and Gotlands Bryggeri) have been awarded 2.9 MSEK from JTI to test using our dehydrated urine as a fertilizer for barley destined for beer production.  The objective of the project is to produce a tailored dry fertilizer from urine and a new, more sustainably produced, beer that tastes exactly the same as conventional produced beer. 

Guide för sanitÀra resursÄterstÀllningsprodukter & tekniker Àr nu publicerad!

Published

Vi Àr mycket glada att dela med oss av den första upplagan av Guide to Sanitation Resource Recovery Products & Technologies. Guiden Àr en populÀrvetenskaplig publikation som ger en översikt över möjliga resurser som kan Ätervinnas och ger vÀgledning om behandlingsprocesser för att uppnÄ sÀkra produkter för ÄteranvÀndning. De specifika mÄlen för detta dokument Àr:

  1. Att utsÀtta anvÀndaren för ett brett spektrum av Ätervunna sanitetsprodukter och innovativa behandlingstekniker.
  2. Att hjÀlpa anvÀndaren att utforma funktionella lösningar för resursÄtervinning genom att illustrera kopplingarna mellan sanitetsingÄngar, behandlingsteknik och Ätervinningsbara produkter.
  3. Att ge en översikt av grundlÀggande information om designaspekter, driftskrav och hÀlso-, sÀkerhets- och sociala övervÀganden relaterade till resursÄtervinningsteknik och produkter.
  4. Beskriv och presentera teknologispecifika fördelar och nackdelar.

Guiden för sanitÀra resursÄterstÀllningsprodukter och tekniker Àr frÀmst en referensbok. Den Àr avsedd att anvÀndas av ingenjörer, planerare, slutanvÀndare, forskare, teknikutvecklare, sanitetsentreprenörer, icke-statliga organisationer (NGO) och studenter som Àr intresserade av att skapa cirkulÀra system för resursanvÀndning. Det syftar till att stödja och möjliggöra beslutsfattande för ökad resursÄtervinning genom att tillhandahÄlla information om viktiga beslutskriterier för en rad Ätervunna produkter och behandlingsteknik, och dÀrigenom lyfta fram de olika möjligheterna för resursÄtervinning.

LÀnk för att ladda ner guiden:

https://pub.epsilon.slu.se/21284/

https://www.susana.org/en/knowledge-hub/resources-and-publications/library/details/4008

Guide to Sanitation Resource Recovery Products & Technologies published!

Published

We are very pleased to share with you the 1st edition of the Guide to Sanitation Resource Recovery Products & Technologies. The Guide is a popular science publication that gives an overview of the possible resources that can be recovered and provides guidance on treatment processes to achieve safe products for reuse. The specific objectives of this document are:

  1. To expose the user to a broad range of recovered sanitation products and innovative treatment technologies.
  2. To help the user to design functional solutions for resource recovery by illustrating the linkages between sanitation inputs, treatment technology and the recoverable products.
  3. To provide an overview of basic information regarding design aspects, operational requirements, and health, safety and social considerations related to resource recovery technologies and products.
  4. Describe and fairly present technology-specific advantages and disadvantages.

The Guide to Sanitation Resource Recovery Products and Technologies is primarily a reference book. It is intended to be used by engineers, planners, end-users, researchers, technology developers, sanitation entrepreneurs, non-governmental organisation (NGO) staff and students who are interested in creating circular systems for resource use. It aims to support and enable decision making for increased resource recovery by providing information on key decision criteria for a range of recovered products and treatment technologies, thus highlighting the diversity of options available for resource recovery.

Links to download the guide:

https://pub.epsilon.slu.se/21284/

https://www.susana.org/en/knowledge-hub/resources-and-publications/library/details/4008

Chea Eliyans ettÄrsseminarium

Published

Den 9 december hade Chea Eliyan sitt ettÄrsseminrarium. Hon presenterade sin forskning om resursÄtervinning frÄn avföringsslam i Phnom Penh, med fokus pÄ resultaten frÄn de tvÄ första studierna om karakterisering och kvantifiering av avföringsslam. Hon drog preliminÀrt slutsatsen att avföringsslam i Phnom Penh hÄller pÄ att öka. De tvÄ naturliga vÄtmarkerna runt staden spelar en nyckelroll som reservoar för uppsamling av avföringsslamsom innan det slÀpps ut i floderna. NÀringsÀmnen och organiska Àmnen i avföringsslam Àr korrelerade med inneslutningens innehÄll till drÀneringen men inte efter typen av innehÄll. Hon inkluderade ocksÄ de föreslagna metoderna för sina tvÄ nÀsta studier. Seminariet avslutades med mÄnga intressanta frÄgor om sanitetsutmaningar i Phnom Penh och forskningen.

Efter de strÀngare rekommendationerna om Covid-19 var det bara fyra personer i ett stort rum, och cirka 22 fler deltog online via Zoom.