Online ¹ finden Sie die aktuellsten Informationen und einen sehr interessanten Bericht von EBP ² .

¹ https://www.bafu.admin.ch/bafu/de/home/themen/abfall/fachinformationen/abfallpolitik-und-massnahmen/phosphorrecycling.html

² https://www.ebp.ch/en/topics/environment

Our latest articles on this subject:

• CH vs EU Regulations on Phosphorus Recycling
• Recycling phosphorus

Phosphor

Phosphor ist sowohl für das menschliche Leben als auch für die Landwirtschaft unerlässlich. Es ist ein wichtiger Bestandteil der DNA, der Zellen und der Knochen sowie ein essentieller Nährstoff für das Pflanzenwachstum. Darum wird es in der Landwirtschaft häufig als Düngemittel eingesetzt. Trotz seiner Bedeutung geht Phosphor häufig bei der Abfallbewirtschaftung verloren. Insbesondere durch die Entsorgung von Klärschlamm und anderen phosphorreichen Reststoffen aus Klär- und Recyclinganlagen. Angesichts der Erschöpfung der weltweiten Phosphorreserven und der daraus resultierenden Umwelt- und Importprobleme, wird die Notwendigkeit eines nachhaltigen Phosphormanagements immer deutlicher. 

Phosphat

Phosphor wird hauptsächlich in Form von Phosphaten abgebaut. Diese kommen vorwiegend in marinen Sedimentablagerungen und in geringerem Maße in magmatischen Gesteinen vor. Die Verteilung dieser Phosphatvorkommen ist geografisch ungleichmäßig, was zu geopolitischer Abhängigkeit führt. Für die Schweiz, die strenge Grenzwerte für Schwermetalle in Düngemitteln hat,ist die Abhängigkeit von Phosphorimporten, insbesondere aus Ländern, deren Phosphatvorkommen wenig Cadmium enthalten, ein wichtiges Thema. Der Konflikt in der Ukraine hat die Bedeutung der Unabhängigkeit der Phosphorversorgung noch einmal unterstrichen.

Direktes Ausbringungsverbrot seit 2006

In der Schweiz ist die direkte Ausbringung von phosphorhaltigem Klärschlamm auf landwirtschaftlichen Flächen seit 2006 verboten,was zu einer Unterbrechung des Phosphorkreislaufs geführt hat.Der Phosphorbedarf, insbesondere für Düngemittel, wird derzeit durch Importe gedeckt. Die jährliche Nettoimportmenge von Phosphor beträgt 14.600 Tonnen und verdeutlicht damit die Abhängigkeit des Landes von ausländischen Lieferanten.

Massnahmen der Schweiz

Um natürliche Ressourcen zu schonen und die Importabhängigkeit zu verringern, hat die Schweiz Maßnahmen ergriffen, um den Phosphorkreislauf durch Recycling zu schließen. Ab 2026 muss Phosphor aus Abwasser, Klärschlamm oder Klärschlammasche zurückgewonnen und in materieller Form wiederverwertet werden. Dies wird nicht nur die Abhängigkeit von problematischen Mineraldüngern verringern, sondern wird auch primäre Phosphatreserven erhalten und einen wichtigen Stoffkreislauf schließen. 

Der Rechtsrahmen für die Phosphorrückgewinnung in der Schweiz besteht aus dem Bundesumweltgesetz (D-USG), dem Wasserschutzgesetz (D- GSchG) und der Abfallbehandlungsverordnung (OTD) . Diese Gesetze bilden die Grundlage für die Verpflichtung zur Phosphorrückgewinnung aus bestimmten Abfallströmen. Die Rückgewinnung muss dem Stand der Technik entsprechen, und langfristig soll mindestens so viel Phosphor zurückgewonnen werden, wie derzeit importiert wird. 

Vorteile

Phosphorrecycling bietet sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile. Durch die Schließung des Materialkreislaufs können Rohstoffe effizient genutzt und natürliche Ressourcen geschont werden. Die Einführung des Phosphorrecyclings ist ein entscheidender Schritt hin zu einer nachhaltigeren Nutzung dieses essenziellen Elements und einer größeren Unabhängigkeit von unsicheren und umweltschädlichen Phosphorquellen. 

Studie

Im April 2019 legte EBP dem Bundesamt für Umwelt einen Bericht zur Bewertung von Technologien für die Schweiz vor (der Bericht ist nun mit Ergänzungen für 2021 verfügbar).

Diese Studie befasst sich mit der zukunftsorientierten Frage der Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm sowie Tier- und Knochenmehl in der Schweiz. Ziel ist die Bewertung verschiedener Phosphorrückgewinnungstechnologien auf Basis neuester Entwicklungen und Erkenntnisse.

Bewertung verschiedener Phosphor Rückgewinnungstechnologien

Diese Studie identifiziert und bewertet verschiedene Phosphorrückgewinnungstechnologien, die sich für den Einsatz in der Schweiz eignen. Die Auswahlkriterien sind technologische Reife, ökologische Leistungsfähigkeit und die Durchführung von Pilotprojekten in der Schweiz. Im Vergleich zu einer früheren Studie wurden nur neun Technologien ausgewählt (vorher 20). Diese Reduzierung spiegelt die Konzentration auf effizientere und praktikablere Technologien wider. Insbesondere Verfahren, die direkt aus der wässrigen Phase kristallisieren, wurden aufgrund ihrer geringen Rückgewinnungsrate und der Notwendigkeit einer biologischen Phosphoreliminierung ausgeschlossen. Auch thermochemische Verfahren, die die Asche aus der Einzelverbrennung nutzen, wurden nicht berücksichtigt.

Ausgewählte Technologien und ihre Eigenschaften

Die Studie hebt verschiedene Ansätze zur P-Rückgewinnung hervor, darunter:

• Säureaufschluss und Kristallisation: Technologien wie das ExtraPhos-Verfahren, bei dem Klärschlamm durch Säureaufschluss behandelt wird, dessen Anwendung in der Praxis jedoch aufgrund ökologischer und ökonomischer Bedenken eingeschränkt ist.
• Thermochemische Aufbereitung von Klärschlamm: Verfahren wie EuPhoRe und Pyrophos, die die Monoverbrennung von Klärschlamm zur Rückgewinnung von Phosphor nutzen, stellen aufgrund ihrer technischen Komplexität und der Anforderungen an die Schwermetallentfernung Herausforderungen dar, die es zu bewältigen gilt.
• Wet chemical extraction from ash: This approach includes technologies such as CleanMAP, EcoPhos, Phos4Life, REALphos and TetraPhos, which extract phosphorus from the ash of incinerated sewage sludge. They offer a number of advantages in terms of efficiency, product quality and environmental sustainability.

Conclusions and recommendations from EBP’ Report

It is clear that the choice of appropriate technology is highly dependent on local conditions, such as waste availability, infrastructural conditions and ecological priorities. The study underlines the importance of ongoing development and adaptation of technologies to Switzerland’s specific needs and conditions, in order to ensure that phosphorus recovery is efficient, sustainable and economically justifiable.

What do you think of this article?

Do you have any further questions?
What do you want to read next time?

L’article Recycling von Phosphor est apparu en premier sur Gaia Conseils.

¹ Our last post

Swiss Regulations on Phosphorus Recycling

Switzerland has been a pioneer in promoting sustainable phosphorus management, with a strong focus on phosphorus recycling from WWTP sludge. The Swiss government has established a comprehensive legal framework and incentives to encourage phosphorus recovery and recycling:

Swiss Water Protection Act (WPA) and Environmental Protection Act (EPA): The WPA mandates the treatment of WWTP sludge to minimize its environmental impact. It encourages the recovery of phosphorus from sludge to reduce the need for mined phosphorus resources. “Starting in 2026, phosphorus must be recovered from wastewater, sewage sludge or sewage sludge ash and recycled, for example as fertiliser.”²

² Source

Swiss Phosphorus Platform – SwissPhosphor: A collaborative initiative that brings together various stakeholders, including industry, research institutions, and government agencies, to promote phosphorus recycling and sustainable management.

European Regulations on Phosphorus Recycling

The European Union, through its various directives and regulations, also recognizes the importance of phosphorus recycling, but the approach varies across member states:

Urban Wastewater Treatment Directive (UWWTD):

UWWTD sets minimum requirements for the treatment of urban wastewater, aiming to reduce the environmental impact. While it encourages the reduction of phosphorus emissions, it does not specifically mandate phosphorus recovery from WWTP sludge.

Circular Economy Action Plan:

The EU’s Circular Economy Action Plan outlines a broader strategy for promoting resource efficiency and waste reduction. It encourages member states to explore opportunities for phosphorus recycling but lacks specific mandates.

Individual Member State Regulations:

Phosphorus management and recycling policies vary among EU member states, with some countries taking more proactive approaches than others. The level of enforcement and incentives for phosphorus recycling can differ significantly.

Swiss regulations on phosphorus recycling from WWTP sludge are more comprehensive and proactive compared to the broader European regulations. Switzerland has set clear targets, provided financial incentives, and established collaborative platforms to promote phosphorus recycling. In contrast, European regulations, while supportive of the idea of phosphorus recycling, lack specific mandates and incentives for member states to follow.

As the importance of phosphorus recycling continues to grow globally, it is crucial for both Switzerland and the EU to collaborate and share best practices to ensure efficient and sustainable phosphorus management for the benefit of the environment and future generations.

What do you think of this article?

Do you have any questions?

L’article CH vs EU Regulations on Phosphorus Recycling est apparu en premier sur Gaia Conseils.

Phosphorus Recovery Technologies

Several technologies are available for extracting phosphorus from sludge. These methods typically involve chemical precipitation or biological processes to concentrate and recover phosphorus. Some common techniques include:

• Chemical Precipitation: Phosphorus can be recovered from sludge through chemical precipitation using chemicals like aluminum or iron salts. This process forms solid precipitates that can be separated from the liquid portion of the sludge.
• Struvite Precipitation: Struvite is a crystalline compound that contains phosphorus, magnesium, and ammonium. It can be recovered from sludge by adding magnesium and ammonium salts, promoting struvite crystallization, and then harvesting the crystals.

• Biological Phosphorus Removal: In wastewater treatment plants, some biological processes can be optimized to encourage the biological uptake and storage of phosphorus by microorganisms. This phosphorus-rich biomass can then be removed from the system. Source: https://www.sciencedirect.com/…
• Thermal Treatment: Incinerating the sludge at high temperatures can also be a method to recycle phosphorus. The ash produced during incineration may contain phosphorus, which can be extracted and used as a phosphorus-rich product.
• Landfill Application: Dewatered or stabilized sludge can be applied to agricultural land as a fertilizer, allowing phosphorus to be recycled back into the ecosystem. However, this method should be carefully managed to avoid over-application and the risk of environmental pollution. In Switzerland, it has been forbidden since 1 October 2006 to use them as fertiliser in agriculture. (https://www.bafu.admin.ch/…)
• Biosolids: In some cases, sludge can be further treated and processed into biosolids, which are nutrient-rich organic materials suitable for use as a soil conditioner or fertilizer. The phosphorus content in these biosolids can contribute to improving soil quality and promoting plant growth. Source: winnipeg.ca/epandagedebiosolides

Phosphorus-Containing Products

Some companies are exploring the production of commercial products, such as phosphorus-rich fertilizers or soil amendments, using recovered phosphorus from sludge.

Regulations and Guidelines: It’s crucial to be aware of local regulations and guidelines related to the handling and recycling of sludge, especially regarding phosphorus content. Compliance with environmental regulations is essential to ensure that recycling is done safely and without adverse impacts on the environment.

Recycling phosphorus from sludge not only helps in the sustainable management of waste but also conserves a valuable nutrient, reduces the need for phosphate mining, and minimizes the risk of phosphorus pollution in water bodies. The specific method chosen depends on the composition of the sludge, local regulations, and the desired end-use of the recovered phosphorus.

What do you think of this article?

Do you have any questions?

Next article on phosphorus recycling – Current situation in Switzerland.

L’article Recycling phosphorus est apparu en premier sur Gaia Conseils.