Gjenvinning av fosfor fra avløpsvann og organisk avfall

1. Gjenvinning av fosfor fra avløpsvann og organisk avfall Polyteknisk Forening11. april 2011Siv.ing. Bjarne Paulsrud, Aquateam www.aquateam.no

2. Gjenvinning av fosfor fra avløpsvann AVLØPSVANN AVLØPSRENSING SLAMBEHANDLING FOSFORGJENVINNING Renset avløpsvann Biogassanlegg Avvanning Slam Kommunalt avløpsvann 25-30% TS Renseanlegg med kjemisk P-fjerning Jordforbedring i jordbruket P=2-3% av TS Næringsmiddel- avløp 3-5% TS Jordforbedring i jordbruket Renset avløpsvann Retur til innløp P=2-3% av TS Renseanlegg med biologisk P-fjerning Slam Ca 20% TS Gjødsel i jordbruket Utfelling av struvitt som P-råstoff 3-5% TS Utfelling av P-forbindelser som P-råstoff For-brenning Gjenvinning av P fra aske Retur til innløp(rejektvann)

3. Gjenvinning av fosfor fra avfallsstoffer AVFALLSTOFFER AVFALLSBEHANDLING FOSFORGJENVINNING Biogassanlegg Avvanning Organisk avfall (Matavfall, fiskeavfall osv.) Gjødsel i jordbruket Forbehandling Utfelling av struvitt som P-råstoff Gjødsel i jordbruket Utfelling av P-forbindelsersom P-råstoff Husdyrgjødsel Gjødsel i jordbruket Utfelling av P som kalsiumfosfat Gjødsel i jordbruket

5. Gjenvinning av P som struvitt • Struvitt = magnesium-ammonium-fosfat, MAP (MgNH4PO4x 6H2O • Felles ut (krystalliserer) i råtnetanker og tilhørende rørsystemer dersom slammet har høyt Mg-innhold. Skaper store driftsproblemer ved mange anlegg p.g.a gjentettinger • Forutsetter at fosforet i slammet i eller etter råtnetankenforeligger på løst form (PO4-P), d.v.s renseanlegget må habiologisk P-fjerning og ikke kjemisk felling med Al eller Fe • MAP felling (struvitt) kan skje under kontrollerte forhold ved tilsetting av magnesium til rejektvannet fra avvanning av utråtnet slam

6. Gjenvinning av P som struvitt (forts.) • Flere fullskala anlegg for gjenvinning av P som struvitt (MAP-felling)fra slam i Nord-Amerika og Japan. De første anleggene kommer nå i Europa (Tyskland, England, Nederland) • Struvitten kan brukes direkte som gjødsel (P=12-16%, N=5-8%, Mg=4-6%)

7. Gjennvinning av fosfor fra utråtnet slam ved tilsetting av kalsium-silikat-hydrat (CSH) - The Fix-Phos Process • CSH er et biprodukt fra bygningsmaterial-industrien og inneholderCaO, SiO2ogH2O • Under anaerobe forhold frigis Ca2+som binder løst P som kalsiumfosfat på overflaten • Ved avvanning/separasjon tas granulene med CSH + Ca - fosfat ut av slammet og kan brukes som gjødsel. P-innhold: 18% P2O5 • Prosessen forutsetter biologisk P-fjerning i renseanlegget og kanredusere problemene med struvitt-utfelling i råtnetank-systemet • Foreløpig ingen fullskala anlegg

8. Oppsummering • Dagens teknologi for P-gjenvinning fra avløpsvann/slam forutsetterbiologisk P-fjerning i renseanleggene, samt anaerob slambehandling(biogassanlegg) • De aller fleste norske renseanlegg benytter kjemisk P-fjerning (Al eller Fe-salter) p.g.a strenge utslippskrav (>90% P-fjerning) • Kombinasjonsløsninger (biologisk og kjemisk P-fjerning) kan være enløsning som bør vurderes nærmere • Ved forbrenning av slam kan P gjenvinnes fra asken, uavhengig avP-fjerningsmetode i renseanlegget • Ved behandling av organisk avfall (matavfall, fiskeavfall, o.s.v.) i biogassanlegg, finnes det teknologi for P-gjenvinning fra bioresten