2019年5月27日

从污泥肥料

作者编制的/
阿Analiza Miso(raybet CS:GO泽维尔大学可持续卫生中心)
罗伯特·根什(泽维尔大学可持续raybet CS:GO卫生中心)

执行概要

目前已有几种新的方法可以从污泥中回收营养物质,主要是磷。ASH DEC指的是N-P-K肥料,它是基于污水污泥灰分生产的,这些灰分含有大量磷,并富含氮、钾或硫等其他营养物质,采用ASH DEC专利技术。自2008年以来,热化学工艺在半工业中试工厂进行了广泛的测试,现在已经达到了工业成熟。生产的磷肥所含的污染物比传统的矿质肥料低得多,而且在某些土壤的干量产量和植物吸收方面被证明甚至更有效。一种类似的产品叫做水晶绿。它可以在一个直接集成在废水处理设施的单元中生产,并产生固体颗粒肥料。

优势
从污泥产品中回收磷的一种相对便宜的方法
灰分DEC产品符合欧盟肥料标准
生产高质量的肥料
缺点
高企的能源需求
气体的排放
复杂和昂贵

粪便污泥

化肥

介绍

字幕新闻块体

随着肥料价格的上涨和磷资源的减少,人们对营养物的回收,主要是来自废水和污泥的磷越来越感兴趣(另见峰磷)。今天,已经存在几个或大或小的过程来回收这些营养物质,最常见的形式是鸟粪石,也被称为镁磷酸六水(MAP)(另见鸟粪石尿液中的鸟粪石沉淀)。生产和使用这种本地和可再生的肥料资源可以帮助优化水和营养循环。

奥地利ASH DEC Umwelt AG公司获得专利的除灰技术是回收焚烧污水污泥中失去的营养物质并将其用于农业的多种方法之一。与其他工艺相比,对脱灰工艺进行了充分的研究,目前已适用于工业生产。

灰分可分解肥料和加工过程

字幕新闻块体

热化学过程去除灰中的有毒重金属,并诱导植物容易从土壤中吸收的化学营养化合物。ASH DEC通过其工艺从污水污泥灰中生产出一种多营养肥料,它符合欧洲国家法规的所有相关参数。就镉的浓度而言,它比磷肥高出一个数量级。在这一过程中,有毒物质被蒸发并集中在烟气净化系统中,而营养物质则成为植物可利用的。这个过程恢复了初级(磷、钾)、次生(钙)和微量营养素(镁、铁、硫)。特别是磷的浓度达到了标准的单一磷肥的水平。

采用粉煤灰DEC技术生产氮磷钾复合肥料。来源:2008年12月ASH日
采用粉煤灰DEC技术生产氮磷钾复合肥料。来源:2008年12月ASH日

解释这个过程

字幕新闻块体
  • 首先,将未经处理的污泥焚烧。
  • 然后,灰分和无害的氯供体在球团压机中混合并压实。试剂的用量符合灰分质量以及法律和最终产品的要求。
  • 这些颗粒被送入一个热反应反应堆,在1.000°c的温度下暴露约20分钟。在这个温度下,高达99%的目标金属——通常是汞、镉、铅、锌和铜——会与添加剂发生反应并蒸发。
  • 98%的输入灰分以无毒性物质的富磷颗粒形式到达。2%的输入灰分以金属精矿的形式保留在空气污染控制系统中。
  • 为了生产出满足土壤和作物需求的肥料,P-raw产品需要添加其他营养物质,如氮、钾、硫或额外的磷。

灰12月的过程。来源:2008年12月ASH日
灰12月的过程。来源:2008年12月ASH日

Crystal Green (Ostara Inc.)

字幕新闻块体

(改编自OSTARA 2011)

水晶绿指的是在一个叫做Pearl®的过程中,从污水处理厂的流出物中产生的氮磷钾肥料。该工艺可以直接集成到一个处理系统中,也有助于防止管道中不必要的沉淀等。它的基础是在流化床反应器中控制化学沉淀,将鸟粪石以高度纯净的结晶球团的形式回收。营养丰富的饲料流(污泥的液体组分首先与氯化镁混合,如有必要,再与氢氧化钠混合,然后进入反应器,在那里鸟粪石“种子”开始形成。这些种子在直径上生长,直到它们达到所需的大小约1-3.5毫米。在一个城市污水处理厂,高达90%的磷和40%的氨负荷使用该工艺从污泥脱水液中去除,产生的产品作为名为Crystal Green®的商业肥料销售。这种肥料适用于任何类型的草坪、大田苗圃和高需求的磷作物。因为这种肥料是固体的,因此淋失或流失的风险大大降低。

水晶绿是一种颗粒状的白色肥料。来源:OSTARA (2011)
水晶绿是一种颗粒状的白色肥料。来源:OSTARA (2011)

适用性

一般来说,焚烧污水污泥、肉骨粉、沼气消化残留物和类似物质的焚烧炉通常不燃烧或很少燃烧工业残留物,符合回收肥料的营养条件。工厂选址应靠近燃烧能力合理的焚烧炉。

然而,必须指出的是,这项技术是非常高技术和高能耗的。在法律禁止在农业中使用经过处理的污水污泥的高度工业化国家,这可能是一项很好的技术——它可以帮助关闭营养循环。然而,还有其他方法比燃烧污泥(通常具有很高的水分含量)等方法更简单和更少的能源密集型的营养回收。这项技术需要大量的金融投资,尽管ASH TEC愿意为此做出贡献。

库引用

回收von Phosphor aus Klärschlammaschen

本文介绍了回收磷的必要性和企业的经济部门。还有关于这个过程和试验工厂的进一步信息。其中包括了基准和财务方面的内容,并简要说明了回收磷的必要性(德语)。

HERMANN, L. BACHLEITNER, E. (2004): von Phosphor aus的回收Klärschlammaschen。维也纳:ASH DEC Umwelt AGURL[访问:27.05.2019]

水晶绿

OSTARA(2011):水晶绿。温哥华:Ostara营养回收技术有限公司URL[访问:31.10.2011]
进一步的阅读

我们要把这一切都告诉他

本研究对污水处理厂回收磷的技术及其提供的机会提供了一个全面的视角。它不同于以前的工作,它不仅提供了技术过程的细节,而且——而且特别地——强调了开发状态、可能的可用性和过程的经济可行性,为读者提供了决策制定方面的帮助。

BAFU (2010): Rueckgewinnung von Phosphor aus der Abwasserreinigung。伯尔尼:瑞士环境、运输、能源和通讯部(瑞士环境、运输、能源和通讯部)URL[访问:27.05.2019]

Nährstoffe和网址Düngern在陆地上

这些参考条款定义了瑞士关于在农业中使用营养物和肥料的水保护和空气污染控制的法律条例。

BAFU;《时代周刊》(2012):Nährstoffe und Verwendung von Düngern。在陆地上的Vollzugshilfe和weltschutz的模。伯尔尼:Bundesamt für Umwelt (BAFU) / Bundesamt für Landwirtschaft (BLW)URL[访问:27.05.2019]

他的名字叫尼尔斯托夫顿格

本报告由ASH DEC Umwelt AG介绍了磷回收的必要性以及该企业的经济部门。还有关于这个过程和试验工厂的进一步信息。最后,ASH DEC给出了他们的肥料产品的一般信息,并解释了他们联合运营公司的想法(德国)。

2008年12月ASH (2008): P - und Naehrstoffduenger aus Klaerschlammaschen。维也纳:ASH DEC Umwelt AG。[访问:17.08.2010]PDF

粪便污泥管理。

这个问题提出了来自不同地区(孟加拉国、喀麦隆、布基纳法索)的研究,主要表明不存在粪便污泥管理。此外,最后一篇论文描述了一种新的技术解决方案(LaDePa),它可以从通风改良的坑式厕所(VIPs)的污泥中生产卫生安全的有机肥料。

生态osan俱乐部(2012):粪便污泥管理。(=可raybet CS:GO持续卫生实践,13)。维也纳:Ecosan俱乐部URL[访问:16.10.2012]

回收von Phosphor aus Klärschlammaschen

本文介绍了回收磷的必要性和企业的经济部门。还有关于这个过程和试验工厂的进一步信息。其中包括了基准和财务方面的内容,并简要说明了回收磷的必要性(德语)。

HERMANN, L. BACHLEITNER, E. (2004): von Phosphor aus的回收Klärschlammaschen。维也纳:ASH DEC Umwelt AGURL[访问:27.05.2019]

瑞典污泥中的磷回收-以一种有效的、可持续的和经济的方式满足拟议目标的可能性

根据瑞典环境保护署(SEPA)的报告,本文讨论了实现污泥中磷回收目标的不同策略和方法,并特别强调了从废水、污泥和中心工厂的灰渣中提取磷酸盐。简要地讨论了一些可能的改进,如使用某些相对干净的污泥馏分和使用两级技术进行回收。

HULTMAN, B. LEVLIN, E. PLAZA, E. STARK, K.(纽约):从瑞典的污泥中回收磷——以一种高效、可持续和经济的方式实现拟议目标的可能性。URL[访问:27.05.2019]

Wirklich intelligente磷酸

本摘要强调了磷作为一种非常有价值的资源的回收利用的必要性,并提供了设在奥地利(德国)的ASH DEC Umwelt AG的中试工厂的信息。

新业务(2008):Wirklich“智能”磷酸盐。In: New Business, Mai 2008:, 13。PDF

污泥处理及弃置

污泥处理处置是废水生物处理系列中的第六卷。这本书以一种清楚和有信息的方式涵盖污泥特性,生产,处理(浓缩,脱水,稳定,病原体去除)和处置(农业用途的土地应用,卫生填埋,土地耕作和其他方法)。环境和公共卫生问题也得到了充分的描述。

安德烈奥利,简历;冯·斯珀林;FERNANDES, F.(2007):污泥处理和处置。(=废水生物处理系列,6)。伦敦:国际水协会(IWA)出版URL[访问:27.05.2019]

气候温暖地区废水生物处理

气候温暖地区的废水生物处理技术介绍了废水生物处理特别是生活污水的最新科学和技术。这本书涵盖了在温暖气候地区使用的主要处理工艺和废水处理的一个特别强调,在那里简单,负担得起和可持续的解决方案是必需的。全书共55章,分两卷共7个部分:第1卷(也可在swm图书馆查阅):污水特性、处理和处置简介;废水处理的基本原理;稳定的池塘;厌氧反应器;第二卷:活性污泥;好氧生物膜反应器;污泥处理及处置。

施斯林,M. von LEMOS CHERNICHARO, C.A. de(2005):在温暖气候地区的生物废水处理第2卷。伦敦:国际水协会(IWA)出版URL[访问:26.05.2019]
案例研究
提高认识材料

磷的故事

本文提出了一个新的全球目标——磷安全——将被整合到全球粮食安全和全球环境变化的主导研究话语和政策辩论中。除其他标准外,磷安全要求磷的使用与环境退化脱钩,并确保农民获得磷。

科德尔,D.(2010):磷的故事。(=博士论文)林科平:林科平大学水与环境研究系URL[访问:17.08.2010]

选择版本