Sök
Cirkulation 2/19
partners logo

Ruhleben är ett av Berlins stora reningsverk. FOTO: Berlin Wasserbetreibe / Joachim Donath

partners logo

Fabian Kraus, Kompetenzzenter Wasser Berlin. FOTO: KWB

Återvinning av fosfor på gång i Tyskland

Reningsverk och VA-bolag i Tyskland har inlett arbetet med att anpassa ­verksam­heten till den nya lagstiftningen om fosforåtervinning. År 2029 ska alla större anläggningar återvinna merparten av all fosfor i slam.

Text/Erik Winnfors Wannberg

Tyskland pågår arbetet med att ställa om reningsverken till en högre grad av fosfor­återvinning. Större reningsverk ska återvinna fosfor direkt ur avloppsslammet eller ur slamaska från förbränt slam. Återvinning ska ske på allt slam där fosforkoncentrationen överstiger 20 gram fosfor per kilo TS (2 procent). När det gäller våtslam ska fosforåtervinningen vara 50 procent av fosforinnehållet i slammet, eller komma under 20 g/kg TS, baserat på TS-halt. Ur slamaska är nivån 80 procent. Reningsverk för motsvarande maximalt 50 000 pe ska även fortsättningsvis kunna använda kommunalt avloppsslam direkt i jordbruket efter hygienisering.

Hur långt förberedelser och anpassningar har kommit varierar mellan olika VA-bolag. Åtgärderna påverkas också dels av en viss slampanik av andra orsaker och dels av att den lagstiftning som stiftades 2017 kanske inte är helt genomtänkt i alla delar. Bland annat kan reningsverk med effektiv rötning straffas i systemet.

– Många VA-bolag kämpar för närvarande med galet höga slamdeponeringskostnader på grund av en ny nationell tolkning av EU:s nitratdirektiv. En effekt av den nya förordningen är en deponeringskris, berättar Fabian Kraus, från offentligägda forskningsbolaget Kompetenzzentrum Wasser Berlin.

Deponiproblemen har att göra med att slam från reningsverk likställts med slamgödsel och andra rötrester i gödslingsreglerna. Följden är att allt mer slam och även kompost just nu går till förbränning. Redan tidigare har ungefär två tredjedelar av det tyska slammet bränts, antingen tillsammans med kol eller i monoförbränning. Eftersom den nya slamförordningen har målsättningen med fosforåtervinning ur slam eller aska, arbetar många VA-bolag just nu med planer på monoförbränningsanläggningar.

– En del VA-bolag startade de här processerna så fort lagstiftningen var på plats, eller till och med tidigare. I slutänden försöker nu vattenbolagen först lösa slamdeponeringsfrågan innan de studerar fosforåtervinningsteknik. Därför kommer nog många att köra askvägen, säger Fabian Kraus.

Samtidigt, menar Fabian Kraus, finns det de som kanske väntar på en gyllene lösning från teknikföretagen, för både deponering och slamåtervinning.

Reningsverken har till år 2023 att presentera långsiktiga planer för hur de ska klara den nya lag­stiftningen. Då träder också en regel i kraft där reningsverksslam måste testas för fosforinnehåll. Den 1 januari 2029 har verk över 100 000 pe krav att klara fosforåtervinningen medan mindre verk (50 000 – 100 000 pe) ska vara klara till 1/1 2032.

Fabian Kraus menar att det finns problem med den förordning som har beslutats. Efter avslutad fosforåtervinning får inte slammet innehålla mer än max 20 gram fosfor per kilo TS. Det hämmar användningen av rötning då slamrötning påverkar andelen fast material i slamresten. Slutsatsen är att om slammet rötas för biogasproduktion och minimering av slamvolymer måste mer fosfor återvinnas ur slammet.

– Lagstiftningen är en del av avfallslagarna och inte vattenlagstiftningen. Processer med våtslam täcks därför inte alltid av lagsftiftningen, säger Fabian Kraus.

Precis som i Sverige finns en stor biogasproduktion vid tyska reningsverk men optimering av gasproduktion eller processer för att minska slamvolymerna som till exempel hydrolys, gynnas alltså inte i den tyska lagstiftningen nu.

Det finns två huvudvägar att välja på för de tyska reningsverken. Antingen att arbeta med våtslam och återvinna fosforsalt i form av struvit. Det kräver generellt biologisk fosforreduktion i processen vid reningsverket och passar enligt Fabian Kraus kanske bäst för mindre reningsverk på landsbygden med de slamdepositionskostnader som finns idag på den tyska marknaden.

Den andra vägen är kemiska processer där flera ämnen kan utvinnas ur slamaska.

Annons:
VAK 2019


– Fosforprodukter med hög renhet, kalciumprodukter, järn- och aluminumprodukter som kan användas som fällningskemikalier och kanske också silikater. En integration av en sådan ask-processanläggning med kemikalieindustrin vore intressant. Det här kan bli bra lösningar för stor­städer med flera reningsverk, som kan försörja monoförbränningsanläggningar varifrån stora mängder fosfor kan återvinnas ur askan till jämförelsevis låg specifik kostnad, säger Fabian Kraus som menar att askmetoderna är att föredra som lagstiftningen i Tyskland ser ut.

De processer han tycker ligger längst fram just nu är den tyska Tetraphos-processen från Remondis samt den svenska Ash2phos-processen från Easymining/Ragn-Sells. I dagsläget finns ingen fullskaleanläggning i drift dock.

Jan Svärd är vd för Ragn-Sellsägda Easymining som har etablerat ett samarbete med det tyska vatten- och energibolaget Gelsenwasser AG, med målsättningen om en kommande anläggning för fosforåtervinning i Bitterfeld-Wolfen.

– Där har vi tagit första stegen. Gelsenwasser bygger en ny förbränningsanläggning i Bitterfeld-Wolfen där de har ett mål att vara färdiga år 2022 eller senast 2023. De vill ha en anläggning bredvid förbränningen för att återvinna fosfor från aska. Bara den förbränningsanläggningen kommer att producera 45 000 ton aska så vi projekterar för 60 000 ton aska där i vår enhet. Det är flera reningsverk som kommer att skicka sitt slam till förbränningsanläggningen och det är många som vill koppla på sig. 60 000 ton aska motsvarar slam från cirka sex miljoner människor, säger Jan Svärd.

Marknaden i Tyskland är mycket stor för Easymining. Jan Svärd räknar med att det kommer att finnas kanske 600 000 – 800 000 ton aska år 2029 i landet. Idag finns det redan ungefär 300 000 ton.

– Det som är viktigt med den tyska lagstiftningen, och som de gör bra, är att de har en gate år 2023, där alla reningsverk måste gå till sin myndighet och berätta hur de ska lösa problemet. Så därför har det varit viktigt för oss att vara tidiga så att vi har något att visa upp när de ska åka runt och bestämma sig 2023, säger Jan Svärd.

Behovet av förbränningsanläggningar ökar alltså rejält och det projekteras många anläggningar i Tyskland just nu som ett första steg.

– Sedan finns det en spridningseffekt till Holland som tidigare har skickat en del slam till Tyskland för förbränning men nu finns det inte kapacitet att ta emot det längre. Vi har faktiskt även överenskommelser med två holländska reningsverk att göra en studie för dem. Även Belgien är i motsvarande situation. Det är stora anläggningar för miljoner människor, avslutar Jan Svärd.

Fabian Kraus och Kompetenzzenter Wasser Berlin arbetar för närvarande tillsammans med kommunala Berliner Wasserbetreibe med vilka möjligheter som finns för att uppfylla de kommande slamreglerna för Berlins räkning.

– Det inkluderar vägar för frigörning av fosfor från våtslam såväl som uppskattningar av framtida slam- och askmängder och sammansättningar, inklusive designen av Berlins sex olika reningsverk och två monoförbränningsanläggningar, varav en är under uppförande, berättar Fabian Kraus.

– Med dessa data ska vi värdera olika fosfor­återvinningstekniker, dels för Berliner Wasser­betreibe ensamma, och dels i samarbeten med andra VA-bolag, säger Fabian Kraus.

Han ser flera problem med de nya tyska lagarna, som han tycker att Sverige borde lära av. Åter­vinningsnivåerna med 50 procent fosfor ur slam och 80 procent fosfor ur aska leder till ett ­liknande problem som reglerna för resthalterna. Halterna ställs nämligen inte i relation till volymerna. Processer som reducerar stora volymer gynnas inte.

– Askprocesser gjorda för att återvinna fler element i askan, som fosfat, kalcium, silikater, järn och aluminium, generar generellt mycket små mängder avfall, vilket också är en viktig aspekt ekonomiskt och miljömässigt. Det restavfallet är dock inte fritt från fosfor och det går inte att garantera att fosforkoncentrationen i avfallet bara är 20 procent av fosforkoncentrationen i den ursprungliga askan, särskilt då askvolymen reducerats betydligt. Konsekvensen blir att även om en process återvinner mer än 80 procent räknat satsvis, kan avfallsreduktionen i processen göra att den inte stämmer med ordalydelsen i lagstiftningen, säger Fabian Kraus.

– För Tyskland kommer framtiden att utvisa om vi kan eliminera de här olyckliga baksidorna och bygga regler baserade på vetenskapliga och ingenjörsmässiga grunder. För Sverige och Skandinavien skulle jag rekommendera att lära från de här misstagen och sikta mot en bättre lagstiftning än den tyska.

Publicerad 2019-03-13 08:00

Uppdaterad 2019-03-13 08:00