Terugwinnen van fosfaat uit ijzerfosfaat houdend zuiveringsslib

Fosfaat is een nutriënt en de beschikbaarheid van fosfaat is essentieel voor de wereldvoedselproductie. Tegelijkertijd kan fosfaat voor problemen zorgen als het geloosd wordt op oppervlakte water door eutrofiering. Rioolwaterzuiveringen verwijderen daarom het fosfaat uit het afvalwater, maar dit fosfaat gaat nog verloren. Terugwinning van fosfaat krijgt steeds meer aandacht en dit onderzoek draagt bij tot de ontwikkelingen van nieuwe technieken die dit mogelijk maken.

Technologie

Technieken voor terugwinnen van fosfaat zijn al beschikbaar maar de toepasbaarheid is vooralsnog beperkt tot zuiveringen die het fosfaat biologisch verwijderen en hebben bovendien een beperkt terugwin rendement. Veel zuiveringen in de wereld gebruiken echter ijzerzouten voor het verwijderen van fosfaat. Ook als het fosfaat biologisch wordt verwijderd is toch veel van het fosfaat gebonden aan ijzer dat via het influent de zuivering binnenkomt. Bovendien is er een trend om de energieproductie van rioolwaterzuiveringen te vergroten en de verwijdering van fosfaat met ijzerzouten past het beste in deze ontwikkeling.

Uitdaging

Eerder onderzoek van Wetsus en TU Delft heeft laten zien dat in vergist zuiveringsslib van rioolwaterzuiveringen tot wel 80-90% alle fosfaat gebonden kan zijn in het mineraal vivianiet, ofwel tweewaardig ijzerfosfaat. De mater waarin dit gebeurt hangt af van de ijzerconcentratie. Als dit vivianiet kan worden teruggewonnen uit het slib kan een groot deel van het fosfaat teruggewonnen worden. Het vivianiet komt echter in kleine deeltjes voor in het slib waardoor deze terugwinning moeilijk is. Bovendien is meer kennis nodig over de vorming van dit mineraal.

Oplossing

Dit onderzoek bestudeert de mechanismen die de vorming van het mineraal vivianiet beïnvloeden. Met deze kennis kunnen stappen voorgesteld worden om de vorming te beïnvloeden, bijvoorbeeld door condities te vinden die er voor zorgen dat het vivianiet aangroeit tot grotere deeltjes die eenvoudiger zijn af te scheiden. Omdat vivianiet paramagnetisch is, wordt ook onderzocht of magnetische scheidingstechnieken uit de mijnbouw kunnen worden gebruikt voor de winning van het vivianiet.

Downloads

• Vivianite as an important iron phosphate precipitate in sewage treatment plants. Article in Water Research 104:449-460 · August 2016.
• The Relevance of Phosphorus and Iron Chemistry to the Recovery of Phosphorus from Wastewater: A Review. Article (PDF Available) in Environmental Science & Technology 49(16) · May 2015