Możliwości odzysku fosforu z odcieków, osadów ściekowych i popiołów po termicznym przekształcaniu osadów ściekowych

Kasprzyk, M.; Gajewska, M.; Molendowska, S.

doi:10.12912/23920629/74978

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Możliwości odzysku fosforu z odcieków, osadów ściekowych i popiołów po termicznym przekształcaniu osadów ściekowych

Autorzy

Kasprzyk M. , Gajewska M. , Molendowska S.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/74978

Warianty tytułu

Possibilities of phosphorus recovery from effluents, sewage sludge and ashes from sewage sludge thermal processing

Języki publikacji

Abstrakty

W ostatnich latach zaobserwowano rosnącą świadomość o ograniczonych zasobach fosforu. Szacuje się, że mogą one ulec wyczerpaniu w ciągu 100 lat, przy obecnym zaawansowaniu technologii. Ponad 80% wydobywanego złoża wykorzystywane jest do produkcji nawozów sztucznych oraz w przemyśle chemicznym. Taka perspektywa zwiększa zainteresowanie recyklingiem fosforu, który może być odzyskiwany ze ścieków w fazie płynnej, z odwodnionych osadów ściekowych oraz z fazy stałej z popiołów po termicznym przekształcaniu osadów ściekowych. Popioły powstałe w wyniku monospalania osadów ściekowych charakteryzują się najwyższą zawartością fosforu oraz największym potencjałem odzysku wynoszącym ponad 90%. Celem niniejszej pracy jest przegląd aktualnych metod odzysku fosforu. Przeprowadzona analiza metod służących do odzysku fosforu pozwala stwierdzić, iż każda z nich wymaga dalszych badań i udoskonalania zachodzących procesów, a wybór konkretnej metody uzależniony jest od wielu czynników.

In recent years a growing awareness about the limited resources of phosphorus has been observed. It is estimated that they may be exhausted within 100 years, assuming the current level of technological advancement. More than 80% of the deposits is used for the production of fertilizers and in the chemical industry. This perspective increases the interest in the recycling of phosphorus, which may be recovered from effluent, dehydrated sewage sludge and from ashes after thermal conversion of sewage sludge. Ashes, as a result of sewage sludge thermal treatment, are characterized by the highest content of phosphorus and the highest recovery potential of over 90%. The aim of this paper is to present an overview of the current methods of phosphorus recovery. The analysis of methods for recovery of phosphorus shows that each of them requires further research and improvement of the processes, and the choice of a particular method depends on many factors.

Słowa kluczowe

odzysk fosforu osad ściekowy termiczne przekształcanie popiół

phosphorus recovery sewage sludge thermal treatment ash

Wydawca

Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej

Czasopismo

Inżynieria Ekologiczna

Rocznik

2017

Tom

Vol. 18, nr 4

Strony

65--78

Opis fizyczny

Bibliogr. 42 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Kasprzyk M.

kasprzykmagdaa@gmail.com

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Politechnika Gdańska, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

autor

Gajewska M.

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Politechnika Gdańska, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

autor

Molendowska S.

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Politechnika Gdańska, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

Bibliografia

1. Adam C. 2009. Techniques for P-recovery from wastewater, sewage sludge and sewage sludge ashes–an overview. Presentation in BALTIC 21–Phosphorus Recycling and Good Agricultural Management Practice, September 28–30, 2009. Berlin.
2. Arnout S., Nagels E. 2016. Modelling thermal phosphorus recovery from sewage sludge ash. Calphad 55, 26–31.
3. Bayerle N. 2009. P-Recyling in Gifhorn mit dem modifizierten Seaborne-Prozess. Presentation in BALTIC 21 – Phosphorus Recycling and Good Agricultural Management Practice, September 28–30, 2009. Berlin.
4. Berg U., Knoll G., Kaschka E., Kreutzer V., Donnert D., Weidler P.G., Nüesch R. 2005. P-RoC- Phosphorus Recovery from Wastewater by Crystallisation of Calcium Phosphate Compounds. Journal of residuals science and technology 4(3), January 2005.
5. Berg, U., Schaum, C., 2005. Recovery of phosphorus form sewage sludge and sludge ashes–applications in Germany and Northern Europe. In: Proceedings of the 1. National Sludge Symposium, 23–25 March 2005, Izmir, Turkey.
6. Bień J.D. 2012. Zagospodarowanie komunalnych osadów ściekowych metodami termicznymi. Inżynieria i Ochrona Środowiska 15 (4), 439–449.
7. Bień J.D., Bień B. 2015. Zagospodarowanie komunalnych osdów ściekowych metodami termicznymi w obliczu zakazu składowania po 1 stycznia 2016. Inżynieria Ekologiczna 45, 36–43.
8. Blöcher C., Niewersch C., Melin T. 2012. Phosphorus recovery from sewage sludge with a hybrid process of low pressure wet oxidation and nanofiltration. Water Research 46 (6), 2009–2019.
9. Boutoussov M. 2009. Thermal process for separating heavy metals from ash in agglomerated form. US 2009183543 (A1).
10. Broszura BIOCON. http://technomaps.veoliawatertechnologies.com/vwst-poland/ressources/ files/1/7681-Broszura_BioCon_PL.pdf [dostęp 03.03.2017]
11. Burzała B. 2014. Termiczne przekształcanie osadów ściekowych jako jedna z metod ich utylizacji. Nowa Energia 1 (37), 29–32.
12. Chodur M. 2009. Aspekty energetyczne spalania osadów ściekowych. Wodociągi–Kanalizacja 5, 76- 77.
13. Cordell D., Rosemarin A., Schröder J. J., Smit A. L. 2011. Towards global phosphorus security: A systems framework for phosphorus recovery and reuse options, Chemosphere, 84, 6, 2, 747–758.
14. Duley B. 2001. Recycling Phosphorus by recovery from sludge. Second International Conference on recovery of phosphorus from sewage and animal wastes. Noordwijkerhout.
15. Dyrektywa Rady z dnia 21 maja 1991 r. dotycząca oczyszczania ścieków komunalnych (91/271/EWG)
16. Egle L., Rechberger H., Krampe J., Zessner M. 2015. Phosphorus recovery from municipal wastewater: An integrated comparative technological, environmental and economic assessment of P recovery technologies. Science of the Total Environment 571, 522–542.
17. Egle L., Rechberger H., Zessner M. 2015. Overview and description of technologies for recovering phosphorus from municipal wastewater. Resources, Conservation and Recycling 105, 325–346.
18. Gierlotka K. 2015. Odzysk fosforu z osadów ściekowych–motywacja i przykładowe rozwiązania technologiczne. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 10/2015, 368–373.
19. Henclik A., Kulczycka J., Gorazda K., Wzorek Z. 2014. Uwarunkowania gospodarki osadami ściekowymi w Polsce i Niemczech. Inżynieria i Ochrona Środowiska 17(2), 185–197.
20. Levlin E. 2001. Recovery of phosphate from sewage sludge and separation of metals by ion exchange. Department of Land and Water Resources Engineering, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden. http://rymd.lwr.kth.se/personal/ personer/levlin_erik/Ionexchn.pdf
21. Montag D. 2009. The PASH process for P-recovery and overview of the German Funding Programme Recycling management of plant nutrients, especially phosphorus, Baltic 21, September 28th, Presentation. Berlin, Germany.
22. Ochrona środowiska 2015. Roczniki statystyczne GUS, Warszawa, 2016.
23. Pająk T., Wielgosiński G. 2003.Współczesne technologie suszenia i spalania osadów ściekowych–kryteria i uwarunkowania wyboru technologii. Nowe Spojrzenie na Osady Ściekowe–Odnawialne Źródła Energii. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej. Częstochowa 2003.
24. Pająk T. 2014. Termiczne przekształcanie osadów ściekowych wobec wyzwań roku 2016. Inżynieria i Ochrona Środowiska 17 (3), 363–376.
25. Petzet S., Peplinski B., Cornel P. 2012. On wet chemical phosphorus recovery from sewage sludge ash by acidic or alkaline leaching and an optimized combination of both. Water Research, 46, 3769–3780.
26. Poluszuńska J., Ślęzak E. 2015. Możliwości odzysku fosforu z osadów ściekowych. Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych 21 (18), 7–21.
27. Podewils W. 2014. Recykling fosforu w Niemczech – stan aktualny i perspektywy”. Wodociągi–Kanalizacja 1 (119), 26–30.
28. Rećko K. 2005. Termiczna utylizacja osadów ściekowych. Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska 2, 17–24.
29. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 16 lipca 2015 r. w sprawie dopuszczania odpadów do składowania na składowiskach, (Dz.U. 2015 poz. 1277)
30. Schaum, C., Cornel, P. and Jardin, N. 2005. Possibilities for a Phosphorus Recovery from Sewage Sludge Ash, 9 12 August 2005. Management of Residues Emanating from Water and Wastewater Treatment, Johannesburg, South Africa.
31. Scholz, R.W., Roy, A.H., Brand, F.S., Hellums, D.T., Ulrich, A.E. 2014. Sustainable Phosphorus Management: A Global Transdisciplinary Roadmap. Springer, Berlin.
32. Smol, M. Kulczycka, J. Gorazda, K. Wzorek, Z. 2016. Odzysk fosforu ze spopielonych osadów ściekowych–przykład dobrych praktyk w gospodarce o obiegu zamkniętym Wodociągi–Kanalizacja, 12 (154), 48- 50.
33. Slibverbrandingproces 2015–Slibverwerking–N. V. Slibverwerking Noord-Brabant
34. http://www.snb.nl/slibverwerking/slibverbrandingsproces-2015/1939 [dostęp 07.07.2015]
35. SNB verbrandt zuiveringsslib van rioolwaterzuiveringen. http://www.snb.nl/fosfaat/fosfaatterugwinning/terugwinning-bij-slibverwerking/1782 [dostęp 07.07.2015].
36. SUSAN. Sustainable and Safe Re-use of Municipal Sewage Sludge for Nutrient Recovery. Final Activity Report. February 2009 http://cordis.europa. eu/docs/publications/1206/120694461–6_en.pdf [dostęp 28.02.2017]
37. Swiss Combi-drum drying http://www.swisscombi.com/swisscombi2.html [dostęp 23.03.2017]
38. Środa K., Kijo-Kleczkowska A., Otwinowski H. 2013. Methods of disposal of sewage sludge. Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska 15 (2), 33–50.
39. Uchwała Nr 217 Rady Ministrów z dnia 24 grudnia 2010 r. w sprawie „Krajowego planu gospodarki odpadami 2014”, Monitor Polski Nr 101, poz. 1183.
40. Weigand H., Bertau M., Hübnerc W., Bohndick F., Bruckert A. 2013. RecoPhos: Full-scale fertilizer production from sewage sludge ash. Waste Management 33 (3): 540–544.
41. Wzorek Z. 2008. Odzysk związków fosforu z termicznie przetworzonych odpadów i ich zastosowanie jako substytutu naturalnych surowców fosforowych, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków.
42. Wzorek Z., Jodko M., Gorazda K., Rzepecki T. 2006. Extraction of phosphorus compounds from ashes from thermal processing of sewage sludge. Journal of Loss Prevention in the Process Industries 19, 39–50.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-bc1dafb0-d12e-45e3-984a-4b0877a148e2