Odzysk fosforu z osadów ściekowych – motywacja i przykładowe rozwiązania technologiczne

Fosfor jest niezbędnym elementem budulcowym wszystkich organizmów żywych, a także pierwiastkiem kluczowym dla zachodzenia wielu ich procesów metabolicznych, dlatego zarówno rośliny jak i zwierzęta muszą pobierać fosfor w procesach odżywania. Obecnie przemysłowa produkcja żywności jest uzależniona od stosowania nawozów fosforowych, do których produkcji wykorzystuje się obecnie głównie skałę fosforową. Jej wydobycie rozpoczęło się w połowie XIX w. i od tego czasu stale rośnie. Złoża skały fosforowej są ograniczone i, jeżeli sposób gospodarowania surowcami fosforowymi nie ulegnie zmianie, wyczerpane zostaną w ciągu maksymalnie 100 lat. Jednym ze sposobów na zrównoważenie gospodarki fosforem, a tym samym zapewnienie światowego bezpieczeństwa żywności, jest wprowadzanie do ciągów technologicznych oczyszczalni ścieków procesów mających na celu odzysk fosforu. Ładunki fosforu dopływające do oczyszczalni zostają w większości zatrzymane w osadach ściekowych po oczyszczaniu biologicznym lub po chemicznym strącaniu. Różne metody odzysku fosforu można stosować m.in. dla popiołów po spalaniu osadów ściekowych, wód osadowych z procesów odwadniania i fermentacji beztlenowej osadów, a także dla surowych osadów. W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat wdrożono w skali przemysłowej jedynie nieliczne technologie odzysku fosforu. Najwięcej takich obiektów funkcjonuje w Japonii, ale znajdują się już one również w Niemczech czy w Holandii. Wciąż poszukuje się także nowych rozwiązań, czego dowodzą prowadzone w ostatnich latach badania laboratoryjne.

---

Phosphorus is a chemical element essential for all living organisms due to its role in building organisms’ structure and in their metabolism. Both plants and animals need to receive phosphorus through nutrition processes. Nowadays, food production relies upon the use of phosphate fertilizers, which are produced mainly from phosphate rock. Mining of phosphate rock began in the middle of 19th century, and since then it’s rate constantly grows. However the reserves are limited and shall be depleted in no more than 100 years, unless the phosphorus resources management methods change. One of the solutions may be introduction of phosphorus recovery technologies to the wastewater treatment plants. Majority of the phosphorus load reaching a wastewater treatment plant stays in the sewage sludge originating from activated sludge process or chemical precipitation. Various phosphorus recovery methods can be applied to sewage sludge ash, sludge dewatering and anaerobic digestion processes supernatants, as well as to raw sewage sludge. Few industrial scale phosphorus recovery technologies have been introduced through last 28 years. Most of these installations are located in Japan, but they can also be found in e.g. Germany or Netherlands. There is also extensive research work being carried out, aiming for new solutions.