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. 

Hoe wordt fosfaat teruggewonnen?

We winnen fosfaat meestal terug in de vorm van struviet. 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?

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.

Naast fosfaat kijkt de werkgroep Nutrienten ook naar stikstof en humuszuren die uit het afvalwater kunnen worden gehaald. Terugwinning van stikstof (in de vorm van ammonium) is een uitdaging voor de toekomst Ammonium wordt in een RWZI momenteel vernietigd met energie (beluchting) en tegelijkertijd kost het veel energie om ammonium te maken vanuit stikstofgas uit de lucht (met het zogenaamde Haber Bosch proces) voor gebruik in kunstmest. Wij denken dat dit anders kan, alhoewel vooralsnog de business case voor ammoniumterugwinning niet rond te krijgen is. Ook humuszuren staan in de belangstelling van de werkgroep nutriënten. Deze zuren hebben een positief effect op de opname van fosfaat door wortels van planten. Hierdoor ontwikkelen planten zich beter. In 2018 zijn veldproeven gedaan met humuszuren in samenwerking met OPURE en een reeds lopend TKI-project (Topconsortia voor Kennis en Innovatie).

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

Volgens de wet heeft struviet uit afvalwater een afvalstatus, maar als het goed is veranderd 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.

Fosfor, kansen en uitdagingen voor de waterschappen (STOWA)

An Assessment of the Drivers and Barriers for the Deployment of Urban Phosphorus Recovery Technologies (Artikel Marissa de Boer)

Fosfaat: van leegloop naar kringloop, 2010

Betuwse Kunstmest. Winning van stikstof en fosfaat uit urine, 2010

Fosfaatterugwinning in communale afvalwaterzuiveringsinstallaties, 2011

Struvietproductie door middel van het Airprex proces. Pilotonderzoek op de rioolwaterzuivering Amsterdam West, 2012

Fosforhoudende producten uit de communale afvalwaterketen. Wet- en regelgeving, marktkansen, verwerkingsconcepten, 2013

Verkenning van de kwaliteit van struviet uit de communale afvalwaterketen, 2016

Marktverkenning en gewasonderzoek struviet en struviethoudende producten uit communaal afvalwater, 2016

Meer weten?

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