Nutriënten

Nutriënten zijn voedingsstoffen voor planten. De belangrijkste nutriënten zijn stikstof (N) en fosfor (P). Fosfor is een stof die schaars wordt en daarom hebben de waterschappen de handen ineengeslagen om het terug te winnen uit afvalwater. Fosfor in afvalwater is meestal gebonden in de vorm van fosfaat, een belangrijke grondstof voor de kunstmestindustrie. De terugwinning van stikstof is lastiger en minder urgent, maar ook hiernaar wordt onderzoek gedaan.

Nieuws

Waar wordt fosfaat voor gebruikt?

Fosfaat kan worden gebruikt als grondstof voor kunstmest. Ruim 80% van de gewonnen fosfaat gaat naar kunstmestproductie. Fosfaat kan ook in de industriële sector worden gebruikt. Bijvoorbeeld in brandvertragers, diervoeder en in de voedselproductie. Voorbeelden van fosfaat in voedselproducten zijn: koffiecreamer en cola, maar ook om de houdbaarheid van producten te verlengen, als rijsmiddel of als anti-klontermiddel. In de metaalindustrie wordt fosfaat gebruikt als corrosiebescherming of om glij-eigenschappen te verbeteren door metalen te fosfateren.

Hoe wordt fosfaat teruggewonnen?

We winnen fosfaat meestal terug in de vorm van struviet. Struviet is een kristalvormige stof waar magnesium, stikstof en fosfaat in zit. Struviet ontstaat door magnesium toe te voegen aan uitgegist slib of centraat en bij een verhoogde pH. Het wordt gebruikt als grondstof voor kunstmest. Het is ook mogelijk om fosfaat terug te winnen uit de as die ontstaat na de verbranding van het zuiveringsslib. Een mogelijkheid die nu in onderzoek is, is de terugwinning van ijzerfosfaat, door middel van magnetische scheiding. Dan ontstaat de stof vivianiet.

Waar wordt fosfaat teruggewonnen?

RZWI's waar fosfaat wordt teruggewonnen

Onderzoek en ontwikkelingen

In het verleden richtte het onderzoek van de werkgroep Nutriënten zich met name op de terugwinning van fosfaat in de vorm van struviet. Er zijn verschillende technieken toegepast, die struviet winnen uit uitgegist slib of uit centraat. Deze technieken worden nu full-scale toegepast, waarbij onderzoek zich richt op de verhoging van de teruggewonnen hoeveelheid. Ook wordt er onderzoek gedaan naar de verontreinigingen in het struviet en of het product daarmee voldoet aan de zogenaamde einde-afvalstatus. Zie hierover meer onder het kopje Wetgeving.

Naast directe afzet van struviet richting de kunstmestindustrie, kunnen er ook chemische producten van worden gemaakt. De startup SusPhos gaat dat samen met AuqaMinerals en de werkgroep onderzoeken met een pilotinstallatie op rwzi Leeuwarden.

Een nieuwe ontwikkeling is de terugwinning van het mineraal vivianiet, ijzerfosfaat. Veel waterschappen doseren ijzerzouten om fosfaat te kunnen verwijderen uit het afvalwater. Tot voor kort werd gedacht dat het ijzerfosfaat dat daarmee ontstaat niet terug te winnen is, maar nieuw onderzoek van Wetsus met een magneetscheidingstechniek uit de mijnbouw tonen aan dat dit wel kan. 

Als laatste lijkt er een kleine doorbraak in de terugwinning van fosfaat uit het as van de monoverbranders: zo’n 20% van het as van SNB en HVC wordt nu verwerkt door ICL in Amsterdam die er fosfaat uit terugwint. Dit vooruitlopend op het starten van de terugwinning door EcoPhos in Duinkerke.

Ook humuszuren staan in de belangstelling van de werkgroep nutriënten. Naast de bekende toepassing van groeibevorderaar, zijn er ook andere toepassingen als kleurstof en filtermateriaal. Zo blijkt uit een studie die onlangs in opdracht van AquaMinerals is uitgevoerd voor de waterschappen. Waterschappen kunnen humuszuren terugwinnen uit effluent of centraat. De driver hiervoor hoeft niet alleen te bestaan uit het terugwinnen van grondstoffen, maar kan ook procesverbetering voor de verwijdering van micro-verontreinigingen zijn, omdat de daarvoor gebruikte technieken ook reageren met humuszuren. In TKI-project ‘Perspectieven voor toepassing van herwonnen humuszuren in de landbouw’ heeft de Wageningen Universiteit nog geen significante verbetering van gewasopbrengst aan kunnen tonen. Toch wordt aangeraden de toepassing verder te onderzoeken omdat de Nederlandse landbouw behoefte heeft aan meststoffen met een hoog gehalte aan organische stof en/of stikstof, mits het fosfaatgehalte laag is.

Ook GMB is bezig met de nuttige toepassing van nutriënten uit slib en hieraan gerelateerd het sluiten van de fosfaatkringloop. In Tiel en Zutphen verwerkt zij zuiveringsslib tot biogranulaat middels compostering. Het biogranulaat van de locatie in Tiel is sinds begin 2019 in Frankrijk geregistreerd als een erkende meststof. Deze gehygieniseerde en stabiele meststof wordt in Frankrijk vermarkt onder de handelsnaam Tradiphos ® en heeft aldaar de productstatus. Tradiphos ® is een NP-rijke organisch-minerale meststof.

Wetgeving

Er is nog geen formele overheidsuitspraak dat struviet uit afvalwater geen afvalstof is, maar als het goed is verandert dat binnenkort. De EFGF (de werkgroepen Juridisch en Nutriënten) heeft er jaren aan gewerkt om dit voor elkaar te krijgen. Om de afvalstatus aangepast te krijgen in een einde-afval-status, moet het struviet aan strenge kwaliteitseisen voldoen. In 2018 en 2019 zijn meerdere malen struvietmonsters uit alle in bedrijf zijnde installaties geanalyseerd in een gespecialiseerd laboratorium, waarbij o.a. gekeken is naar medicijnresten en pathogenen. De voorlopige resultaten van de gewassen struvietmonsters zijn goed, waardoor het ministerie van I&W hopelijk snel een officiële einde-afval-status vaststelt.

Ook voor de fosfaatterugwinning uit as bij EcoPhos is een einde-afval-status aangevraagd. Dit wordt getrokken door de monoslibverbranders HVC en SNB.

De Unie van Waterschappen en de werkgroep Nutriënten trekken samen op in afspraken met het Rijk met als doel belemmerende regelgeving te wijzigen/ vereenvoudigen. Dit is vastgelegd in een green deal.

Downloads

Hoeveel fosfor komt er via rwzi’s in het oppervlaktewater terecht, vergeleken met andere bronnen zoals de landbouw? Welke mogelijkheden zijn er om fosfor te verwijderen, wat kost het en wat levert het op? Waar kan het wel en niet? Hoeveel effect heeft het? En hoe zit het met wet- en regelgeving? In de brochure 'Fosfor, de kansen en uitdagingen voor de waterschappen' krijgen waterschappers de antwoorden op al deze vragen. Antwoorden waar ze in hun (beleids)praktijk mee verder kunnen bij het nemen van belangrijke beslissingen over dit onderwerp.

Meer weten?

Stuur een e-mail naar de Energie- & Grondstoffenfabriek.

 

Kringloop hoe struviet wordt gewonnen en gebruikt als mest