Крупнейший в Нидерландах завод по извлечению фосфатов
Сейчас мы считаем нормой, что наши сточные воды исчезают в канализации, но ещё менее века назад «ведро‑кал» в Амстердаме собирали лошадинные повозки и использовали в сельском хозяйстве. Сегодня компания Waternet, действующая по поручению водного совета Amstel, Gooi en Vecht, начала промышленное извлечение фосфатов из городских сточных вод.
Новый завод будет производить около 1000 тонн стувита в год. «Стувит — это кристаллы магний‑аммоний‑фосфата (MgNH4PO4·6H2O), внешне напоминающие сахарные кристаллы», — объясняет Жаклин де Даншитер, технолог по обработке сточных вод и координатор по ресурсному рециклингу в Waternet. «После реактора кристаллы немного влажные, но уже чистые».
Почему это важно
В сточных водах, разбавленных большим объёмом питьевой воды, содержится значительное количество фосфатов и азота, которые могут стать удобрениями. С учётом глобального дефицита фосфора, который, как ожидается, усилится к середине века, повторное использование этого ресурса становится всё более актуальным. Сейчас фосфор добывается в основном из руд, добываемых в Марокко, Китае и других странах.
Проблема засорения
При работе очистных сооружений около 25 % входящего фосфора будет возвращено в виде стувита. Однако главная причина строительства завода — не глобальная нехватка фосфора, а частое образование стувита в «шламовой линии» установки, где он осаждается при высоких температурах и засоряет трубы и насосы.
Улучшение обезвоживания шлама
Снижение содержания фосфора в шламе облегчает его обезвоживание. «Химический механизм пока не ясен, но мы замечаем, что шлам центрифугируется гораздо лучше, когда в нём меньше фосфата», — говорит де Даншитер. Меньший объём сухого шлама позволяет Waternet экономить на его утилизации, так как сухой шлам отправляется на сжигание.
«Зелёная» руда
Сжигание сточных шламов в Нидерландах обязательное уже несколько десятилетий. Раньше шлам использовался как удобрение, но из‑за содержания тяжёлых металлов эта практика была прекращена. Получаемая зола является источником фосфора. До банкротства в Зеландии компания Thermphos использовала золу шлама как «зелёную» руду для производства фосфора.
Как работает процесс
Бактерии в очистных сооружениях «обманываются»: им сначала дают пищу без кислорода, а затем, при поступлении кислорода, они активно поглощают фосфат. На этапе ферментации с получением биогаза бактерии умирают, и фосфат высвобождается из их клеток. Затем, добавляя хлорид магния, из водянистого шлама осаждается стувит.
Немецкая технология Airprex
Waternet обслуживает сточные воды около двух миллионов жителей Нидерландов, включая территорию Амстеля, Гойа и Вехта. Чтобы увеличить концентрацию фосфата, компания планирует собирать мочу на массовых фестивалях. Завод будет обрабатывать до 2000 м³ шлама в сутки. Технология Airprex, разработанная Berliner Wasserbetriebe, была адаптирована для этой установки; аналогичный завод уже работает в Берлине.
Исторический контекст
В конце XIX века канализация была «роскошью», позволяющей избавиться от сточных вод, которые ранее сбрасывались в каналы, вызывая эпидемии. Последняя холерная вспышка в Амстердаме произошла в 1866 году. До 1934 года в некоторых районах города не было канализации, а «ведра‑кал» собирали лошадиные повозки. До появления дешёвых удобрений около 1900 года фекалии считались ценным удобрением.
Продажа стувита
Ранее стувит в Нидерландах классифицировался как «отход» и не мог продаваться как удобрение. С 1 января 2014 года закон изменён, и его можно реализовать. Де Даншитер отмечает: «Если стувит будет продаваться как готовое удобрение, мы замкнём цикл. Мы также пытаемся поставлять его производителям удобрений, которые смешивают его с другими компонентами для сельского хозяйства».
