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Sebastian Gehrig
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Joint Agrospace-MELiSSA Workshop Rome, 16-18 May 2018 Keynote Urine Treatment Nutrient & Water

1 Joint Agrospace-MELiSSA Workshop Rome, May 2018 Keynote Urine Treatment Nutrient & Water Recovery from Urine: A Technology Takes Off Bastian Etter, Kai M. Udert Eawag Vuna

2 1950 Activated Sludge Settler 1960 Organic Matter Degradation 1970 P Precipitation Fe Al Biological P Elimination anaerobic anoxic Elimination of Micro-Polluants Adsorption/oxidation

3 Nutrients in Wastewater Urine & Faeces N Nitrogen P Phosphorus K Potassium S Sulphur B Boron Ca Calcium Mg Magnesium Fe Iron Pharmaceutical Residues in Wastewater Diverse Substances Winker et al., 2008; Larsen & Gujer, 1996; Graphics: B. Etter

4 Eawag

5 Rainwater WC WC WC WC WC Vuna Rainwater Storage Eawag Fertiliser Urine Storage

6 Eawag

From Urine to Fertiliser Collect Stabilise Polish

in urine) Fertiliser Distilled Water Smell Volatile

Nutrients (nitrogen, phosphorus, potassium)

7 From Urine to Fertiliser Collect Stabilise Polish Distill Apply Fresh Urine Heavy Metals (not present in urine) Fertiliser Distilled Water Smell Volatile Ammoniac Pharmaceutical Residues Pathogens Primary Nutrients (nitrogen, phosphorus, potassium) Secondary and Micro-Nutrients (e.g. sulfur, boron, iron, zinc)

9 Wojciech Zawarski; Empa nest.empa.ch

10 Roman Keller; Empa

11 Units Rainwater Backbone Bath room In the Future* Kitchen Toilets Urinals Rainwater Water Hub Heat Sewer Greywater Water Faeces Energy Urine Fertiliser Agriculture Photo: Roman Keller

12 Duravit

13 Vuna

14 Vuna

15 Energy Chemicals Transport Cd U N P Nutrient Loss Contamination CO 2 Energy Emissions Vuna Pollutants N N Ammonia Emissions

16 Vuna The Vuna Technology

17 Peter Klaunzer

18 350 Plant N uptake [mg/kg soil] From NH 4 NO 3 Total N uptake Plants receiving chemical N (NH 4 NO 3 ) From SNUF Total N uptake Plants receiving SNUF Bonvin, 2015

19 Arnheiter, 2015

20 Valorisation of Urine Nutrients Promoting Sanitation & Nutrient Recovery through Urine Separation Final Project Report 2015

21 Martin, 2017

22 Mareike Mauerer, Humboldt Universität Berlin

23 Mauerer, 2018

24 L urine, de l or liquide au jardin Renaud de Looze Editions de Terran,

Valorisation de l'urine Ecosec, 2017 www.ecosec.

Contact Pour plus d informations Remerciements : ce projet a été mené

25 Valorisation de l'urine Ecosec, Impacts sur le milieu et durabilité des équipements Contact Pour plus d informations Remerciements : ce projet a été mené grâce au soutien de la région Occitanie pra son agence Transferts dédiée à l innovation et BPI France. Ecosec

26 Water treatment Urine treatment Feces treatment

27 Wohnwagon

28 Swiss Living Challenge

29 Coopérative Équilibre

Flüssiger Stickstoff-Recycling-Dünger Solution d engrais azotée issue de recyclage Recycled Nitrogen Fertiliser Solution www.vuna.ch/aurin Zusammensetzung / Composition [%]: 4.2 2.1 2.1 0.4 1.8 1.7 0.

1 N NA NS P 2 O 5 K 2 O Na SO 3 Cl B Fe Zn TOC Gesamtstickstoff Azote total Total Nitrogen Ammoniak-Stickstoff Azote ammoniacal Ammoniacal Nitrogen Nitrat-Stickstoff Azote nitrique Nitric Nitrogen

Fer Iron Zink Zinc Zinc Ges. org. Kohlenstoff Carbone org.

ch rezykliertes PET PET recyclé recycled PET Urin-Recycling: Der natürlichste Dünger der Welt.

Ausgangsmaterial: Separat gesammelter menschlicher Urin. Behandelt mit Nitrifkation, Aktivkohle, Destillation schadstofffrei.

31 Flüssiger Stickstoff-Recycling-Dünger Solution d engrais azotée issue de recyclage Recycled Nitrogen Fertiliser Solution Zusammensetzung / Composition [%]: N NA NS P 2 O 5 K 2 O Na SO 3 Cl B Fe Zn TOC Gesamtstickstoff Azote total Total Nitrogen Ammoniak-Stickstoff Azote ammoniacal Ammoniacal Nitrogen Nitrat-Stickstoff Azote nitrique Nitric Nitrogen Phosphat Phosphate Phosphate Kaliumoxid Oxyde de potassium Potassium Oxide Natrium Sodium Sodium Schwefeltrioxid Anhydride sulfurique Sulphur Trioxide Chlorid Chlorure Chloride Bor Bore Boron Eisen Fer Iron Zink Zinc Zinc Ges. org. Kohlenstoff Carbone org. total Total Organic Carbon 500mL = 570g rpet Vuna GmbH a Spin-Off of Eawag Überlandstrasse Dübendorf Schweiz / Suisse rezykliertes PET PET recyclé recycled PET Urin-Recycling: Der natürlichste Dünger der Welt. SWISS RECYCLING TECHNOLOGY pour Comestibles UNIVERSAL-DÜNGER ENGRAIS UNIVERSEL Recyclage d urine: L'engrais le plus naturel au monde. Urine Recycling: The world's most natural fertiliser. Ausgangsmaterial: Separat gesammelter menschlicher Urin. Behandelt mit Nitrifkation, Aktivkohle, Destillation schadstofffrei. Anwendung (1-2x pro Monat): Pro Pflanze: 10 ml Aurin in 1 L Wasser verdünnen. Pro Fläche (m 2 ): 50 ml Aurin in 5 L Wasser verdünnen. Nur auf aufnahmefähige Böden ausbringen. Aufbewahrung: Unbeschränkt haltbar im geschlossenen Gebinde. Entsorgung: Restmengen gemäss Bestimmung verwenden. Leere Packungen rezyklieren oder wiederverwenden. Sicherheit: Ausser Reichweite von Kindern & Tieren aufbewahren. Nicht in Gewässer gelangen lassen. Matériel de départ : Urine humaine issue de toilettes à séparation. Urine traitée via nitrification, charbon actif, distillation sans polluants. Utilisation (1-2x par mois) : Par plante : Diluer 10 ml d Aurin dans 1 L d eau. Par surfaces (m 2 ) : Diluer 50 ml d Aurin dans 5 L d eau. Utiliser uniquement sur les sols aptes à absorber. Conservation : Conservation illimitée dans l emballage (re-)fermé. Élimination : Utiliser le solde de l engrais selon les recommandations. Recycler ou réutiliser les emballages vides. Sécurité : Conserver hors de portée des enfants et animaux. Ne pas déverser dans les eaux de surface. Source material: Separately collected human urine. Treated via nitrification, activated carbon, distillation pollutant free. Use (1-2x a month): Per plant: Dilute 10 ml Aurin in 1 L water. Per surface (m 2 ): Dilute 50 ml Aurin in 5 L water. Use on moisture absorbing soils only. Storage: Unlimited storage in closed packaging. Disposal: Use remaining fertiliser according to recommendations. Recycle or reuse empty packaging. Safety: Keep away from children and animals. Prevent releasing into surface water.

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