Fosforgenvinding fra spildevand - hvor langt er vi?

Transkript

1 Fosforgenvinding fra spildevand - hvor langt er vi? IDA-møde Nyttiggørelse af værdistoffer i fremtidens renseanlæg. Aarhus 14. maj 2014 v. Morten Rebsdorf/Peter Balslev, Norconsult Danmark

2 Disposition Udgangspunktet er driftsproblem på renseanlæg Hvordan gøres det Besparelser på energiforbrug og drift Massebalance for ressourcegenvinding Igangværende forsøg og resultater Renhed i forhold til slam og kunstgødning Perspektiver

3 Udgangspunktet og vejen frem Løsning af driftsproblem på renseanlæg Energibesparelse/optimering og mindre slamproduktion Ressource-genvinding jf. regeringens strategi Profilering af vandselskabers grønne profil Mulighed for at skabe et recirkuleret (økologisk?) fosforprodukt

4 Struvit er et kendt problem på renseanlæg Udfældningen sker naturligt og tilstopper rør, -varmevekslere, centrifuger, pumper og biogastanke Udviklings-Partnerskab: Men man kan løse problemet og skabe en gødningsressource! 4

5 Aflejringer i gamle pumper 5

6 Hvordan gøres det? Interne strømme på renseanlæg har høje koncentrationer af både N og P. + lidt Mg => potentielle driftsproblemer Mangler kun magnesium for a kunne optimere P-udfældning baseret på struvit Fosfat + Ammonium + Magnesium Struvit (MgNH 4 PO 4 :6H 2 O)

7 Hvordan kan vi Anlæg med bio-p og rådnetank (biogas) På renseanlæg med biogas-slambehandling kan der fra en koncentreret delstrøm udvindes Fosforholdig struvit. En mulighed for at genvinde en vigtig ressource er således tilstede. Indløb 100 % P AN DN OX Udløb < 5% P Retur < 5 % af P tidligere: % SSH RT Biogas Slam 35-65% P Struvit 30-60% P

8 Hvordan gøres det?

9 Hvad betyder det for renseanlægget? - Før Normalt P-flow til slam ved jernfældning

10 Hvad betyder det for renseanlægget? - Efter Genvinding af fosfor via struvit

11 Analyser, afvandet slam 6,00% 5,00% 4,00% 3,00% total-n Total-P 2,00% 1,00% Mindre fosfor i slam 0,00% sep-13 dec-13 jan-14 11

12 Fuldskala anlæg på Åby renseanlæg Indviet november 2013

13 Regler for anvendelse af struvit fra renseanlæg som gødning Slam, spildevand og produkter afledt heraf er "affaldsprodukter" => slambekendtgørelsen Godkendelse af produkt som gødning i Miljøstyrelsen (denne sommer) Registrering af struvit som "ufarligt" kemikalie (REACHregistreringen) i DK - Her kan tilknyttes til eksisterende registreringer bl.a. fra Berlin Abwasser. (denne sommer) Økologisk godkendelse af struvit - en længere, men farbar vej - "farmtest" igangsat Mulige problemstoffer tungmetaller - nej miljøfremmede stoffer - nej smitstoffer - meget lidt

14 Er det bæredygtigt? Recirkuleret materiale fra by til land Energiforbrug er sammenlignet med kunstgødning meget lavt energi til pumpning energi til transport af magnesiumsalt, som stammer fra inddampning af havvand energi til tørring 95% 100% TS (bruger overskudsvarme) Saltvand som magnesiumkilde? alternativt til udvundet fra minedrift af salte eller saltsøer havvand ca ppm i Kattegat (relevant ved kystnære anlæg) svarer til m 3 /d på Åby renseanlæg - modsat 1 m 3 /d magnesiumkloridopløsning ph-justering med NaOH og lufttilførsel

15 Kemikalier i produktion af struvit lud (NaOH-opløsning) Magnesiumklorid (MgCl 2 :6H 2 O) Havvand?

16 Gødningsproduktet: Er det rent? Slam Struvit prøve 1 TS % 23,7 N % TS 5,4 P % TS 3,22 N % 5,4 5,5 Struvit prøve 2 Slambekendt gørelsen Ja: Gødningsprodukt et indeholder meget få tungmetaller P % 12,7 12,8 Mg % 10,1 9,98 Cd mg/kg 0,9 0,05 0,06 0,8 Hg mg/kg 0,5 <0,1 <0,1 0,8 Pb mg/kg 23 <0,2 <0,2 120 Ni mg/kg 24,4 0,4 0,5 30 Cr mg/kg 17,1 4,7 4,5 100 Zn mg/kg Cu mg/kg 230 3,7 0, Cd mg/kgp 28 0,39 0, Hg mg/kgp 16 0,79 0, Pb mg/kgp 714 1,57 1, Ni mg/kgp 758 3,15 3, Men vi mangler godkendelse som gødningsprodukt! Struvites did not exceed Dutch regulations for heavy metals or pathogens, and based on literature, organic toxins should be far below regulatory limits. In this study and 18 others, struvite appears to have similar effectiveness to soluble fertilizer Journal of Agricultural Science DATA FRA STRUVIT PILOTANLÆG AABY 2011

17 Økonomi Anlæg til ca PE Pris ca. 4 mio DKK Tilbagebetaling i løbet af 4-6 år

18 DK perspektiv Samlet P-mængde i spildevandet i DK ~ 5000 t/år Potentielle anlæg med RT og bio-p ~ 3000 t/år Genvinding t/år Stor efterspørgsel efter (økologisk) P-gødning på Sjælland hvor der er flere store renseanlæg

19 Tak for opmærksomheden! Økologisk gødning?