Fosfaatterugwinning

Onze visie

In Dordrecht verbranden wij zuiveringsslib van waterschappen. Bij het verbranden van dit slib ontstaat een as. Momenteel wordt deze as nog afgevoerd en gebruikt als vulmiddel in asfalt en als opvulmiddel in Duitse verlaten zoutmijnen. Deze as bestaat echter voor zo’n 25% uit fosfaat en is eigenlijk een belangrijke secundaire fosfaatbron, die fosfaaterts uit mijnbouw voor een deel kan vervangen. Vanwege de schaarste en eindigheid aan fosfaat in Europa én de ambities om waar mogelijk waardevolle grondstoffen terug te winnen uit afvalstoffen, onderzoekt HVC technologieën om dit nutriënt fosfaat te kunnen terugwinnen.  

waarom fosfaat zo belangrijk is

Fosfaat is een van de belangrijkste grondstoffen voor de productie van voedsel. Zowel mensen, dieren als planten hebben fosfaat nodig om te kunnen leven. Mensen en dieren krijgen fosfaat binnen via voedsel. Planten betrekken fosfaat uit de bodem of krijgen dit via bemesting toegediend. Fosfaatverbindingen spelen een belangrijke rol in het DNA van mensen en in de energievoorziening van mensen, dieren en planten. 

fosfaat raakt op

Fosfaat wordt gewonnen uit fosfaatertsen in fosfaatmijnen in een beperkt aantal landen in de wereld, met name in Marokko. De voorraden in deze mijnen zijn eindig. De EU heeft de fosfaatschaarste in 2014 erkend door fosfaaterts toe te voegen aan de lijst van kritieke grondstoffen. We zullen dus fosfaat uit andere bronnen moeten gaan winnen.

fosfaatbalans in Nederland is niet in evenwicht

In Nederland voeren we meer fosfaat in, dan we gebruiken. We hebben een fosfaatoverschot. Wat we niet gebruiken verdwijnt uit de keten als afval(water)stof. Zonde, we kunnen dit veel efficiënter doen en de primaire winning van fosfaat verminderen als we het fosfaat uit het zuiveringsslib en afvalwater kunnen hergebruiken in plaats van telkens nieuw fosfaat in te voeren vanaf de fosfaatmijnen.

onderzoek naar fosfaat terugwinnen uit zuiveringsslib

Zuiveringsslib is dus een bron van fosfaat. Via de landbouw en voedselketen komt fosfaat in het oppervlakte- en afvalwater terecht. Waterzuiveringen verwijderen fosfaat voor een groot deel uit het water, waardoor het in het zuiveringsslib komt. Dit fosfaat kan uit het slib worden teruggewonnen. Na verbranding van het zuiveringsslib bestaat de vliegas die overblijft uit zo’n 25% fosfaat. Meer dan 80% hiervan kunnen we terugwinnen en hergebruiken.

samenwerken aan fosfaatterugwinning

Slibverwerking Noord-Brabant (SNB) en HVC waren de Nederlandse deelnemers aan een grootschalig Europees project (Intereg Phos4You) om mogelijkheden voor de terugwinning en recycling van fosfaat te onderzoeken. In het project verenigden bedrijven, onderzoeksinstituten, kunstmest industrie en overheden van Noordwest-Europese landen kennis en ervaring op dit gebied en werkten nauw samen naar het doel “Phosphate made in Europe”, om Europa minder afhankelijk te maken van fosfaat import. Met de afronding van het project liggen er een aantal mooie voorbeelden dat terugwinning van fosfaat uit onder andere afval goed mogelijk is. 

vervolgonderzoek: afzet van teruggewonnen fosfaat regelen 

HVC doet nu samen met verschillende partners een vervolgonderzoek hoe we zoveel mogelijk fosfaat uit de (slib)vliegassen (totaal circa 60.000 ton per jaar) in Nederland kunnen terugwinnen. We vergelijken verschillende technologieën op haalbaarheid en duurzaamheid en voeren laboratoriumtesten en pilottesten uit. Voordat we starten met het terugwinnen van het fosfaat willen we de afzet van de reststoffen hebben geregeld. Dat kost tijd, juist omdat deze ketens vaak nog moeten worden ontwikkeld. We streven ernaar om de komende jaren uiteindelijk 2.500 ton fosfaat te kunnen terugwinnen uit de fosfaatrijke verbrandingsassen.

Zodra het zo ver is, winnen we de fosfaat terug in de vorm van fosforzuur. Met de productie van secundair fosfaat streven we naar een verbetering van de Nederlandse fosfaatbalans met circa 30%. 

voorkeur voor fosfaat in kunstmest uit secundaire bron

Het fosforzuur dat we terugwinnen kan onder andere worden toegepast voor het maken van kunstmest. Fosfaat is in hele kleine hoeveelheden een onmisbare bouwsteen voor planten, dieren en mensen. Te veel fosfaat in het milieu heeft echter negatieve gevolgen op de biodiversiteit en kwaliteit van oppervlaktewater. Daarom geven veel agrariërs de voorkeur aan een combinatie met compost als bodemverbeteraar en bemester. Bij gebruik van een fosfaatmeststof heeft het de voorkeur om hiervoor fosfaat te gebruiken wat is teruggewonnen uit een secundaire bron, bijvoorbeeld uit zuiveringsslib, in plaats van dit te winnen uit een primaire bron (fosfaatmijn).

eerste kunstmest met fosfaat uit slibverbranding in 2023

ICL Fertilizers, een groot meststoffenbedrijf, heeft in juni 2022 een proef gedaan met de slibverbrandingsas van HVC en SNB om hier fosfaatkunstmestkorrels van te maken. We verwachten dat dit product in 2023 de markt op kan.

pilotinstallatie samen met TTBS en STOWA

Op onze locatie in Dordrecht is in september 2023 een pilotinstallatie gestart waarmee we proeven doen om fosfaten (fosforzuur en fosfaatmeststof superfosfaat) uit as te winnen met de zogenaamde Rubiphos-technologie. Dit project wordt uitgevoerd in samenwerking met technologiepartner TTBS en het onderzoeksinstituut van de Nederlandse waterschappen (STOWA). Rubiphos staat voor Recovery of Urban Biological Phosphate en heeft zure uitloging en membraan scheidingsstappen om de as te scheiden in verschillende fracties: zware metalen, zand en fosfaten. Als de resultaten van de pilot goed zijn, gaan we op grotere schaal nog een proef doen met als uiteindelijke doel om een fosfaatfabriek te bouwen. Als alles lukt, halen we in de toekomst fosfaat niet meer uit de natuur maar uit het zuiveringsslib. Dat is een mooi bijdrage aan de duurzaamheidsdoelen van onze waterschappen en aan de circulaire economie.

Europese wetgeving en ontwikkelingen over de grens

Per 1 juli 2022 is in de Europese Unie de EU Fertiliser Regulation van kracht geworden. Onderdeel hiervan is de Fertiliser Product Regulation die aangeeft hoe onder andere herwonnen fosfaten op de markt gebracht kunnen worden. In Duitsland is ondertussen wetgeving van kracht om fosfaten uit zuiveringsslib terug te winnen. We zien een sterke trend van de omschakeling naar slibverbranding om uit de geconcentreerde assen de fosfaten terug te winnen. Daarnaast blijven ook technieken die fosfaat op de waterzuivering zelf eruit halen in de vorm van struviet (magnesium ammonium fosfaat) en vivianiet (ijzerfosfaat) zich ontwikkelen.

in de media

• Artikel De Groene Amsterdammer 6 april 2022: ‘Mest is altijd een verdelingsvraagstuk’
• Podcast ‘Circulaire economie: verborgen kristallen in het riool’ van Waterschap Amstel, Gooi en Vecht