MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

Miljø- og Fødevareudvalget 2020-21
MOF Alm.del
Offentligt

Potentialer og

barrierer for øget

fosforudnyttelse i

vandsektoren

Orientering fra Miljøstyrelsen nr. 32

Juni 2019

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

Udgiver: Miljøstyrelsen

Redaktion: NIRAS A/S

Fotos: NIRAS A/S (forside)

ISBN: 978-87-7038-083-6

Miljøstyrelsen offentliggøre rapporter og indlæg vedrørende forsknings- og udviklingsprojekter inden for miljøsektoren,

finansieret af Miljøstyrelsens undersøgelsesbevilling. Det skal bemærkes, at en sådan offentliggørelse ikke nødven-

digvis betyder, at det pågældende indlæg giver udtryk for Miljøstyrelsens synspunkter. Offentliggørelsen betyder imid-

lertid, at Miljøstyrelsen finder, at indholdet udgør et væsentligt indlæg i debatten omkring den danske miljøpolitik.

Må citeres med kildeangivelse

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

Indhold

3.1

3.1.1

3.2

3.2.1

3.2.2

3.2.3

3.2.4

3.2.5

3.2.6

3.3

3.3.1

3.3.2

3.3.3

3.3.4

3.3.5

3.3.6

3.3.7

3.3.8

3.3.9

3.3.10

3.3.11

Baggrund

Slam og slambehandling i dag

Kortlægning af initiativer

Dansk fosfornetværk og fosforstrategi

Opsamling fra fosfornetværket

Vidensyntese om fosfor

Bæredygtig udnyttelse af fosfor fra spildevand

Genanvendelse af fosfor fra slamaske

Analyse af potentialer for ressourceudnyttelse i vand- og spilde-

vandsforsyningen

Comparison of phosphorus recovery from incineration and gasification

sewage sludge ash

Low temperature biomass gasification

Low temperature circulating fluidized bed gasification and co-gasification of

municipal sewage sludge. Part 1 and 2

Relevante MUDP-projekter

Genanvendelse af Fosfor og Kvælstof ved inddampning af rejektvand

(GAFOKIR)

Innovationspartnerskab for anvendelse af fosfor fra spildevand og

spildevandsslam fra spildevandsforsyninger

Tørring og pelletering af gødning fra fosforholdige asker

Poleringsteknologi til vidtgående fosforfjernelse

Udvinding af fosfor fra slamaske med elektrokemisk teknik

Fra spildevand til fosforholdige produkter

Bæredygtig udnyttelse af fosfor fra spildevand

Genindvending af fosfor fra spildevandsslam

Genanvendelse af fosfor fra slamaske

Improving phosphorus recovery by supplementing wastewater treatment with

electrodialysis

VARGA

Vurdering af potentialer

Bilag 1.Fosforrelaterede MUDP-projekter

Referencer

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

1. Baggrund

Denne kortlægning af udnyttelsen af fosfor i spildevandsslam er en del af ’Partnerskab til

fremme af ressourceudnyttelse i vandsektoren’. Baggrunden for kortlægningen er, at der i

res-

sourceplanen for affaldshåndtering 2013-2018

formuleres den forventede effekt, at 80% af fos-

for i spildevandsslam udnyttes i 2018. Det er i lyset heraf, at potentialer og barrierer for en

øget udnyttelse af fosfor i spildevandsslam undersøges. Undersøgelsen er i form af en kort-

lægning af henholdsvis de nuværende pilotprojekter i forhold til fosforudnyttelse fra slamaske

og struvit, samt en overordnet kortlægning af potentialerne for øget udnyttelse af fosfor i spil-

devandsslam i Danmark. Kortlægningen munder ud i en overordnet vurdering af potentialerne

for øget udnyttelse af fosfor i spildevandsslam i Danmark.

Det skal indledningsvist understreges at flere forsyninger og spildevandsselskaber i varierende

omfang allerede har igangsat fosforgenindvindingsinitiativer. Nogle af disse initiativer har bag-

grund i eller har hentet inspiration fra nogle af de undersøgelser og projekter der er med i

denne kortlægning.

Indtil nu har det primært været anlæg til udvinding af fosfor i form af struvit der er blevet etab-

leret. Disse anlæg er pt.:

Marselisborg Renseanlæg i Aarhus

Herning Centralrenseanlæg

Helsingør Renseanlæg

Aaby Renseanlæg i Aarhus

Andre har også undersøgt mulighederne for etablering af struvitanlæg til øget fosforudnyttelse,

for eksempel i Horsens Vand og Billund Vand har man haft overvejelserne, men man valgte

ikke at gå videre, da potentialet ikke var stort nok.

Udnyttelsesgraderne på de etablerede struvitanlæg ligger ifølge kilder i branchen på 35-50%

af fosformængden i tilløbet, svarende til 80-90% af fosformængden i rejektvandet fra det ud-

rådnede slam. Udnyttelsesgraderne er dog følsomme overfor justeringer af processerne og

det samlede renseanlæg. På Marselisborg Renseanlæg, der er et af de større danske rense-

anlæg, er struvitanlæggets maksimale årlige kapacitet 250 tons gødningsprodukt.

Det er imidlertid ikke kun øget fosforudnyttelse gennem struvitfældning, som danske forsynin-

ger og spildevandsselskaber fokuserer på. Som det også fremgår af nogle af de undersøgel-

ser og projekter der er med i denne kortlægning, arbejder BIOFOS i hovedstadsområdet med

at udvinde fosfor fra den slamaske, der er tilbage, når det afvandede spildevandsslam er for-

brændt og energiudnyttet. BIOFOS har senest underskrevet en aftale i form af et Memoran-

dum of Understanding (MoU) med et svensk selskab. Ifølge BIOFOS kan udvinding af fosfor

fra slamasken potentielt reducere Danmarks samlede import af fosfor med op til 10%. Forsøg

har vist, at op mod 90% af fosforen i slamasken fra BIOFOS’ renseanlæg kan udvindes af det

svenske selskab. Som en sidegevinst kan op til halvdelen af fosforfældningsmidlerne jern og

aluminium samtidig udvindes. Slamasken skal dels komme fra BIOFOS’ løbende produktion

på cirka 8.000 tons slamaske om året og dels fra de askedepoter på omkring 280.000 tons

man gennem årene har opbygget.

Selvom slamaske også produceres på andre danske renseanlæg blandt andet i Aalborg, Fu-

resø og Lyngby, er det umiddelbart kun BIOFOS, der pt. er så langt med planerne om at ud-

vinde fosfor af slamasken.

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

2. Slam og slambehandling i

dag

Der genereres årligt omkring 130.000 tons slam (tørstof) fra de danske renseanlæg. Dette har

været relativt stabilt de seneste år, som det fremgår af nedenstående tabel fra Miljøstyrelsens

affaldsstatistik 2016 (Miljøstyrelsen(a), 2018):

TABEL 1.

Affaldsmængder 2014-2016: Slam fra renseanlæg, 1000 tons tørstof

Tørstof, tons (1000)

Slam - Rensningsanlæg

2014

132

2015

131

2016

132

Kilde: (Miljøstyrelsen(a), 2018), tabel 2.4

Af affaldsstatistikken fremgår også, hvordan den samlede mængde slam fra renseanlæggene

slutdisponeres. Dette fremgår af nedenstående oversigt:

TABEL 2.

Slambehandling 2014-2016: Slam fra renseanlæg

2014

Udbringning på landbrugs-

jord

Kompostering mv.

Forbrænding

Deponering

Total (Tørstof, tons)

66%

25%

132

2015

65%

28%

131

2016

64%

26%

132

Kilde: (Miljøstyrelsen(a), 2018), tabel 3.17

Hvis det antages, at fosforindholdet er nogenlunde på samme niveau, uanset hvordan slam-

met slutdisponeres, blev 73% af fosforindholdet i spildevandsslammet i 2016 udnyttet ved an-

vendelse til jordbrugsformål. Dels ved at 64% af slammet blev udbragt på landbrugsjord, og

dels ved at 9% blev komposteret jf. ovenstående tabel.

De 26% af slammet fra renseanlæg, der i 2016 blev sendt til forbrænding, svarer ud fra oven-

stående statistikker til 35.000 tons og den ene procent der deponeres til 1.000 tons. Antages

et gennemsnitligt fosforindhold i spildevandsslammet på 3-4% jf. (Miljøstyrelsen(b), 2015) sva-

rer det til, at omkring 1.200 tons fosfor ikke blev udnyttet ud af en samlet mængde fosfor på

4.600 tons. Af tabellen herunder fremgår de beregnede mængder fosfor, ligesom det er bereg-

net, hvor store mængder fosfor der skal udnyttes i de slammængder, der i 2016 blev sendt til

forbrænding eller deponering.

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

TABEL 3.

Beregnet fosforindhold 2016: Slam fra renseanlæg

2016 (tørstof, Slam-

mængde t.

tons)

slutdispone-

ring

Udbringning

på land-

brugsjord

Komposte-

ring mv.

Forbrænding

Deponering

Total (tons)

84.000

Fosfor-

mængde (P-

indhold 3%)

2.520

Fosfor-

mængde (P-

indhold 4%)

3.360

Gns. Fosfor-

mængde

Fosfor-

Gns. Udnyt-

mængde ved telse v. 80%-

80% udnyt-

målsætning

telse

2.940

100%

2.940

12.000

35.000

1.000

132.000

360

1.050

3.960

480

1.400

5.280

420

1.225

4.620

420

100%

336

3.696

27%

80%

For at nå den forventede effekt om 80% udnyttelse af fosforindholdet i spildevandsslam fra

renseanlæg ville det betyde at man i 2016 skulle reducere slamforbrænding og deponering af

slamaske uden fosforudnyttelse til maksimalt 20%, eller at man skulle udvinde en tilstrækkelig

mængde fosfor fra slamasken eller slammet inden deponering. Dette ville svare til, at man i

gennemsnit skulle udvinde omkring 300 tons fosfor fra den mængde slam der blev sendt til for-

brænding eller deponering, eller med andre ord opnå en gennemsnitlig udnyttelsesgrad på

omkring 27% af den totale mængde fosfor i slammet, der sendes til forbrænding uden fosfor-

udnyttelse eller deponering.

Flere forhold kan trække i retning af såvel højere som lavere fosforudnyttelse i fremtiden. Hvis

BIOFOS får igangsat en 90% udnyttelse af fosforen i deres slamaske, vil dette alene kunne

sikre at den forventede effekt nås, da BIOFOS renseanlæg Lynetten og Avedøre årligt for-

brænder omkring 23.000 tons af de samlede 35.000 tons slam der forbrændes på landsplan

(DANVA, Danva-Nyheder, 2018). Det kan imidlertid også blive nødvendigt at opnå høje fosfor-

udnyttelsesgrader fra slamaske, hvis udviklingen i Danmark går ligesom i vores nabolande

Tyskland og Sverige, hvor der arbejdes på lovgivninger, der vil reducere mængden af spilde-

vandsslam på landbrugsjord.

I Tyskland stilles der i ny slambekendtgørelse krav om højere fosforudnyttelse ved at slammet

forbrændes og fosforen derefter udvindes af slamasken (DAKOFA, 2018). I Sverige overvejes

et forbud mod udbringning af spildevandsslam på landbrugsjord, men forbuddet er ikke ende-

ligt besluttet endnu (Svensk_Vatten, 2018).

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

3. Kortlægning af initiativer

I lyset af status for den nuværende udnyttelse af fosfor i spildevandsslam kortlægges i de føl-

gende afsnit de initiativer, der kan understøtte en højere udnyttelse i fremtiden.

Udgangspunktet for kortlægningen er den liste over fosforrelaterede MUDP-projekter, som ses

i Bilag 1. Der er desuden foretaget en supplerende litteratursøgning for andre relevante initiati-

ver. Endeligt er erfaringer fra vidensyntesen om fosfor udført af Aarhus Universitet (DCE,

2018) inddraget i kortlægningen, ligesom udvalgte erfaringer fra Dansk Fosfornetværk og ar-

bejdsgruppen omkring fosforhierarkiet er inkluderet (DAKOFA, Dansk kompetencecenter for

affald og ressourcer, 2018).

Alle initiativer er beskrevet i forhold til de hovedkonklusioner, der er fundet i de pågældende

projekter og initiativer, hvor særligt fokus er på potentialer og barrierer for øget fosforudnyt-

telse på spildevandsanlæg i Danmark.

3.1

Dansk fosfornetværk og fosforstrategi

Det danske fosfornetværk blev oprettet i 2015 af Miljøstyrelsen (Miljøstyrelsen, 2016). Netvær-

ket har til formål at skabe grobund for øget genanvendelse af fosfor, samt eksport af dansk

løsninger til fosforgenindvinding (DANVA, DANVA nyheder, 2018). I 2017 anbefalede netvær-

ket, at der skulle arbejdes videre med en national fosforstrategi, hvori der indgik fosfor fra spil-

devandsslam. Derudover pegede netværket på en række initiativer og forslag til projekter in-

denfor følgende hovedområder (DANVA, DANVA nyheder, 2018):

•

Fosforgenanvendelse på renseanlæg fra spildevand og spildevandsslam

Fosforgenanvendelse fra spildevandsslam ved udnyttelse i landbruget

Fosforgenanvendelse fra slamforbrænding

Desuden blev der i fosfornetværket peget på, at et fosforhierarki kunne være med til at fremme

og udvikle målrettede initiativer til at øge genanvendelsen af fosfor fra spildevand og slam.

Efterfølgende igangsatte Miljøstyrelsen et projekt, der skulle resultere i et udkast til et fosfor-

hierarki som mulig guideline for kommende initiativer i en affaldsstrategi. Medlemsorganisatio-

nerne DAKOFA og DANVA blev bedt om at varetage projektet i fællesskab, og en ekspert-

gruppe blev involveret i arbejdet. Output fra arbejdet blev grundlag for drøftelser i det nordiske

fosfornetværk og udgangspunkt for et fælles nordisk P-hierarki. Dette blev præsenteret på et

seminar i december 2018 (DAKOFA, DAKOFA-Fosforhieraki, 2018).

3.1.1

Opsamling fra fosfornetværket

Projekt: Miljøstyrelsen, Miljøprojekt nr.1895, 2016

Beskrivelse: Erfaringerne fra opstarten i 2015 samt deres forventninger til det videre forløb op-

summerede Dansk fosfornetværk i 2016 i Miljøprojekt nr.1895 (Miljøstyrelsen, 2016). I afrap-

porteringen indgår to rapporter af Syddansk Universitet (SDU), hvor den ene fokuserer på

markedet for spildevandsslam (biogødning) og den anden på fosforprisens forventede udvik-

ling. Derudover indgår et tredje bilag i form af en oversigt over eksisterende viden om plantetil-

gængelighed af fosfor i forskellige slamprodukter udarbejdet af Københavns Universitet (KU).

Endeligt er der som et fjerde bilag en opsamling på gennemførte projekter vedrørende fosfor-

genanvendelse i EU og Norden per 2015, herunder en overordnet kortlægning af MUDP-støt-

tede danske projekter om fosfor.

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

Konklusion: I forhold til markedet for spildevandsslam konkluderes det, at usikkerheden om-

kring indholdet i spildevandsslam er en udfordring for udnyttelse til jordbrugsformål. Derudover

at fosforgødningsværdien ikke umiddelbart afspejles positivt i markedsværdien af spildevands-

slam til jordbrugsformål(biogødning). Med hensyn til fosforprisen konkluderes det, at fosforre-

serven generelt set er steget med markedsprisen på fosfor. Dette fører til en øget produktion,

dog med en vis forsinkelse indtil en ny ligevægtspris er opnået. For så vidt angår gødnings-

værdien af de forskellige slamprodukter, er konklusionen, at biologisk indbygning af fosfor,

fremfor kemisk fældning, giver størst gødningsværdi. Med en fældning baseret på magnesium

til struvitproduktion, fås et fosforprodukt med høj gødningsvirkning. Generelt blev det på net-

værkets første møde konkluderet at:

•

”…Der er i dag ingen rammevilkår, der i sig selv fordrer genanvendelse af fosfor…”

•

”…De nuværende værdikæder vælges ud fra andre kriterier end målsætninger om genan-

vendelse af fosfor…”

Med hensyn til markedsværdien for fosfor udvundet af spildevandsslam er det værd at be-

mærke at højere priser potentielt kan opnås, hvis fosforen anvendes i gødningsprodukter der

sælges som ”genanvendte” f.eks. i havegødning og –kompost. Struvitproduktionen fra de pt.

fire danske anlæg sælges i nogen grad til sådanne produkter (Aarhus_Vand, 2019). Ligeledes

kan fosforprodukter udvundet af spildevandsslam potentielt opnå højere priser ved anvendelse

i økologisk jordbrug. Struvit er pt. godkendt til anvendelse i konventionelt jordbrug

(Aarhus_Universitet, December 2018), men godkendelsen til anvendelse i økologisk jordbrug

udestår. Når struvit af EU er godkendt som gødningsprodukt, er det af EU-ekspertgruppen

EGTOP anbefalet at det godkendes til anvendelse i økologisk jordbrug (EGTOP, Februar

2016). Det er forventningen at godkendelsen opnås indenfor ét år efter at STRUBIAS-rappor-

ten fra EU-kommissionen (JRC, August 2018) er endelig (MFVM, 2019).

Potentiale: Vurderes ikke nærmere

Barrierer: Usikkerhed omkring indholdet i spildevandsslam. Markedssituation for fosfor som

ressource. Manglende rammevilkår.

Udviklingsmuligheder: Udvikling af markedets kendskab til og viden om egenskaberne for spil-

devandsslam. Mere viden om forskellige slamprodukters egenskaber og gødningsværdi.

3.2

Vidensyntese om fosfor

Som opfølgning på ændring af lov om miljøgodkendelse m.v. af husdyrbrug (husdyrbruglo-

ven), hvor der blev indført en ny fosforregulering i form af fosforlofter for forskellige gødnings-

typer, udarbejder DCE (Nationalt center for miljø og energi) ved Aarhus Universitet for Miljø-

og Fødevareministeriet en vidensyntese om fosfor (DCE, 2018). Fosforvidensyntesen skal be-

skrive fosfor som en naturressource, anvendelsen i landbruget og miljøpåvirkningen herved.

Syntesen skal kortlægge viden om fosforstrømmene inden for landbrug, spildevand, slam og

affald. Endvidere skal syntesen bidrage til en afdækning af muligheder og barrierer for en øget

genanvendelse af fosfor.

Syntesen forventes færdig og offentliggjort i 2019. Syntesen henvender sig til politiske beslut-

ningstagere og udarbejdes på baggrund af primært to faglige rapporter fra DCE, dvs. teknisk

rapport nr. 77 ”Redegørelse for udvikling i landbrugets fosforforbrug, tab og påvirkning af

Vandmiljøet”, og ”Husdyrs fosforudnyttelse og fosfors værdikæde fra husdyrgødning, bioaffald

og spildevand - Faglig baggrundsrapport for fosforvidenssyntesen” (under forberedelse).

3.2.1

Bæredygtig udnyttelse af fosfor fra spildevand

Se afsnit 3.3.7.

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

3.2.2

Genanvendelse af fosfor fra slamaske

Se afsnit 3.3.9.

3.2.3

Analyse af potentialer for ressourceudnyttelse i vand- og spilde-

vandsforsyningen

Projekt: Naturstyrelsen, 2015.

Beskrivelse:

Som en del af udviklingen af fakta om den miljøteknologiske branche i Danmark udgav Natur-

styrelsen i 2015 ’Analyse af potentialer for ressourceudnyttelse i vand- og spildevandsforsynin-

gen’ (Ecoinnovation, 2018). Rapportens formål er at give et overblik over de nye teknologiske

muligheder for at øge ressourceudnyttelsen i spildevandsrensningen i Danmark. Ud over at

præsentere de enkelte teknologiske løsninger vurderes deres teknologiske modenhed samt

potentiale. I rapporten er især ’TEK16 Fosforgenindvinding – biologisk fosforfjernelse og struvit

fældning’ samt ’TEK19 Høst af fosfor og kvælstof’ relevant for indeværende kortlægning.

Konklusion: Ved at anvende biologisk fosforfjernelse (Bio-P) opnås en høj biotilgængelighed af

den fosfor, der er indeholdt i slam udbragt på landbrugsjord. Nye metoder vil på sigt muliggøre

en afkobling mellem slam og næringssalte.

Potentiale: Ved struvitfældning fjernes ifølge analysen ca. 80-90% fosfat, hvilket svarer til cirka

35% af fosforen i renseanlæggets tilløb og 10-20% ammonium i rejektvandet. Der fås endvi-

dere ved hjælp af struvitfældning et koncentreret produkt, der kan lagres og transporteres.

Barrierer: Der er tale om modne tekniske løsninger, og det vurderes samtidig ikke, at der er

væsentlige barrierer for udbredelsen. For eksempel vurderes økonomien i Bio-P og struvit-

fældning at være god.

Udviklingsmuligheder: Er implementeret i fuld skala men trods det stadig ny teknologi.

3.2.4

Comparison of phosphorus recovery from incineration and

gasification sewage sludge ash

Projekt: Artikel publiceret i ’Water science and technology’, 2017

Beskrivelse: For at undersøge eventuelle forskelle i fosfortilgængeligheden imellem forskellige

slamasker blev slam fra Bjergmarken renseanlæg i Roskilde indsamlet. Én prøve blev brændt

på Avedøre Renseanlægs forbrændingsanlæg og en anden på DTU’s fluidized bed gasifier i

Roskilde.

Konklusion: Op til 80% af fosforen i slamasken fra de to prøver kunne efterfølgende udvindes

ved hjælp af elektrodialytiske processer.

Potentiale: Ikke nærmere angivet.

Barrierer: Ikke nærmere angivet.

Udviklingsmuligheder: Ikke nærmere angivet

3.2.5

Low temperature biomass gasification

Projekt: EUDP project 64011-0337, 2017

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

Beskrivelse: Det primære formål med projektet har været at teste en lavtemperatur fluidized

bed gasificeringsteknologi kaldet PYRONEER. En del af projektet var samtidig at undersøge

hvordan bio-aske fra gasificeringen kan udnyttes som gødning. Ét af de undersøgte biomasser

var spildevandsslam.

Konklusion: I projektets arbejdspakke 2 blev det konkluderet, at ved at anvende elektrodialyti-

ske metoder kan mindst 70% af fosforen udvindes fra slamasken fra PYRONEER-gasificerin-

gen. Indholdet af uønskede metaller såsom jern, aluminium og tungmetaller i fosforproduktet

var i øvrigt sammenligneligt med kommercielle gødningsprodukter.

Potentiale: Baseret på projektets resultater vurderes det, at der er et stort potentiale for at opti-

mere behandlingen af spildevandsslam ved at anvende de rette termiske processer. Således

er det muligt at udnytte slammets energipotentiale fuldt ud og samtidig producere et brugbart

gødningsprodukt.

Barrierer: Håndtering og transporten af gødningsproduktet fra slamasken er sammen med

store variationer i kvaliteten af gødningen nævnt som væsentlige udfordringer. Derudover er

langtidseffekterne af gødningen ikke undersøgt, ligesom landbruget ikke efterspørger et alter-

nativ til de konventionelle fosfor-gødningsprodukter.

Udviklingsmuligheder: Det vurderes, at yderligere optimeringer er mulige i forhold til kvaliteten

af det færdige gødningsprodukt ved for eksempel at blande behandlede biomasser. Derudover

er der potentiale for at forfine ekstraktionsprocesserne samt oplyse markedet om mulighe-

derne med det færdige gødningsprodukt.

3.2.6

Low temperature circulating fluidized bed gasification and co-

gasification of municipal sewage sludge. Part 1 and 2

Undersøgelserne er relateret til EUDP projekt 64011-0337, 2017 og konklusionerne er opsum-

meret her. Se afsnit 3.2.5.

3.3

Relevante MUDP-projekter

Udgangspunktet for kortlægningen af relevante MUDP-projekter har været listen over fosforre-

laterede MUDP-projekter som ses i Bilag 1. Hvert af projekterne beskrives i de følgende afsnit.

3.3.1

Genanvendelse af Fosfor og Kvælstof ved inddampning af

rejektvand (GAFOKIR)

Projekt: Projekt støttet af Miljøministeriets program for Grøn Teknologi 2013 (Naturstyrelsen,

2013)

Beskrivelse: Rejektvand fra afvanding af spildevandsslam indeholder fosfor. Koncentrationen

er imidlertid ikke høj nok til at rejektvandet umiddelbart er interessant som gødning. Opkon-

centreres det, er der imidlertid et potentiale. I projektet er en inddampningsteknologi til opkon-

centrering af rejekvandet undersøgt ift. både de tekniske og økonomiske muligheder.

Konklusion: Rejektvandet kan inddampes ca. 30 gange. Koncentratet forventes at kunne op-

fylde slambekendtgørelsen ift. indhold af tungmetaller og miljøfremmede stoffer. Bundfald fra

koncentratet har en fosforgødningsværdi svarende til struvit. Metoden er omkostningstung, vi-

ser business casen.

Potentiale: Begrænset potentiale på grund af relativt høje omkostninger.

Barrierer: Omkostningerne til inddampning er en barriere for anvendelse af teknologien.

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

Udviklingsmuligheder: Kan omkostningerne til inddampning reduceres, kan der være et poten-

tiale for metoden.

3.3.2

Innovationspartnerskab for anvendelse af fosfor fra spildevand

og spildevandsslam fra spildevandsforsyninger

Projekt: Miljøprojekt nr.1460, 2013

Beskrivelse: Formålet med partnerskabet er at udvikle det strategiske samarbejde om udvin-

ding og nyttiggørelse af fosfor i affald med særligt fokus på fosfor i spildevand og spildevands-

slam. Tre overordnede aktiviteter er i højsædet: udvikling af teknologi, markedsudvikling og

udvikling af reguleringen.

Konklusion: Der opsummeres for de eksisterende teknologier til behandling af spildevands-

slam i Danmark, at ingen af teknologierne har til formål at udvinde fosfor fra spildevandsslam-

met. For de biologisk baserede behandlingsmetoder (kompostering, mineralisering, biogas og

direkte udbringning) sker der intet tab af fosfor i behandlingsprocessen. Anvendes spilde-

vandsslammet som brændsel tabes fosforen, hvis slamasken deponeres og fosforen ikke in-

den da er udvundet.

Potentiale: En række udviklingsteknologier åbner op for øget genindvinding af fosfor fra spilde-

vand og spildevandsslam. I forhold til slamforbrænding kan kontrolleret deponering af slam-

asken åbne op for på sigt at udvinde fosforressourcen, når det er teknisk muligt og økonomisk

attraktivt.

Barrierer: I projektets kapitel om regulering beskrives den gældende lovgivning for anvendel-

sen af fosfor i spildevand og spildevandsslam. Herigennem identificeres det, at en mulig barri-

ere for genindvinding af fosfor fra slamaske er, hvis processen reguleringsmæssigt ikke kan

anses som genanvendelse. En lignende barriere kan være, hvis struvit opfattes som affald

frem for et gødningsprodukt. Derudover er vandsektorlovens bestemmelser diskuteret i projek-

tet, herunder den økonomiske regulering af vand- og spildevandsselskaberne for så vidt angår

investeringer og driftsomkostninger, indtægter fra tilknyttede aktiviteter (salg af el og varme)

og finansiering af udviklingsaktiviteter.

Udviklingsmuligheder: Sammenfattende anbefales det, at vandsektorloven muliggør genind-

vinding af fosfor fra slamaske, at nationale mål fastlægges for fosforudnyttelsen i spildevands-

slam og at udviklingsprojekter kan indregnes som en omkostning i selskabernes økonomiske

rammer.

3.3.3

Tørring og pelletering af gødning fra fosforholdige asker

Projekt: Kommunekemi for MST, Miljøprojekt nr. 1428, 2012

Beskrivelse: Vådkemisk behandling af udvalgte fosforholdige bioasker, som gør produktet til-

gængeligt for planter. Slutproduktet er en gødningspille

Konklusion: Pillerne opfylder gældende krav til salg til gødningsindustrien, men de kan ikke

opbevares i længere tid. Løsningen er en coating af pillerne, men der er endnu ikke foretaget

en analyse af dette.

Potentiale: Ifølge rapporten er ingen af de fire slamasker fra spildevandsslam på renseanlæg-

gene Avedøre, Lynetten, Lundtofte og Frederikssund anvendelige i processen, da der er et for

lavt fosforindhold eller for højt indhold af tungmetaller.

Barrierer: Ingen af de undersøgte slamasker er anvendelige i processen.

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

Udviklingsmuligheder: Der er umiddelbart ikke noget udviklingspotentiale for slamaske fra spil-

devandsslam ift. den undersøgte proces.

3.3.4

Poleringsteknologi til vidtgående fosforfjernelse

Projekt: DHI, Lyngby-Taarbøk forsyning og Silhorko-Eurowater A/S, 2014

Beskrivelse: Projekt om muligheden for fjerne fosfor fra partikelfrit renset spildevand ved filtre-

ring gennem et jernoxid granulat kan gøres vidtgående, robust og omkostningseffektivt.

Konklusion: Det vurderes, at adsorptionsprocessen har lavere investeringsomkostninger end

andre alternativer. Processen er samtidig simpel at drive og er en meget robust proces i for-

hold til overholdelse af afløbskvalitet.

Processen ved at fjerne fosfor via polering i et adsorptionstrin er meget dyrere end ved simul-

tanfældning. Dermed skal der fjernes så meget fosfor som muligt ved fældning i aktivt slaman-

læg og kun den sidste rest skal fjernes via adsorption.

Potentiale: Teknologien kan bruges til at polere for det fosfor der teknisk set ikke kan fjernes

ved simultanfældning, eller er meget besværlig at fjerne. Dette fører dog til, at genindvindingen

af det adsorberede fosfor bliver meget omkostningstung, da der kun er tale om en meget lille

mængde.

Barrierer: Ved processen fjernes en kun relativt lille mængde fosfor, og værdien heraf som fos-

forgødning er begrænset. Da der samtidig er omkostninger til fældningsudstyr samt øvrige

driftsomkostninger, er genindvindingen ikke i sig selv økonomisk attraktiv ved de på tidspunk-

tet for rapporten gældende priser på fosforgødning.

Udviklingsmuligheder: Der er gennemført pilotforsøg på renseanlæg og foretaget en økono-

misk og teknisk vurdering. Filtreringsteknologien kræver, at det er muligt at regenerere granu-

latet gennem desorption og samtidig indvinde den desorberede fosfor med henblik på genan-

vendelse. Der er foretaget indledende laboratorieforsøg, der viser at det er muligt.

3.3.5

Udvinding af fosfor fra slamaske med elektrokemisk teknik

Projekt: DTU Byg, Miljøprojekt nr. 1702, 2015

Beskrivelse: Et forsøg på at udvikle og teste en ny proces til separation af fosfor og tungmetal-

ler fra slamaske. Processen er en elektrodialytisk separation. Formålet er at fosfor oparbejdes

i en form anvendelig for gødningsindustri, tungmetaller fældes i stabile forbindelser til deponi

eller udvinding og den tungtopløselige restaske genanvendes til byggematerialer.

Konklusion: Metoden blev testet med slamaske fra Avedøreværket og Lundtofteværket, som

var fældet med hhv. jern og aluminium. Resultatet var, at der for Avedøreaske blev frigivet ca.

80% fosfor, mens for Lundtofte var det ca. 1%. Metoden fungerer kun, hvis slamasken er fæl-

det med jern og ikke aluminium.

Potentiale: Metoden muliggør en fuld ressourceudnyttelse af slamaske under den forudsæt-

ning, at fosforfældning foregår med jern og ikke aluminium.

Barrierer: Fældes fosfor med aluminium kan metoden ikke anvendes.

Udviklingsmuligheder: VARGA-projektet arbejder videre med denne metode, se afsnit 3.3.11.

3.3.6

Fra spildevand til fosforholdige produkter

Projekt: Miljøprojekt nr. 1658, 2015. Udført af NORD (tidl. Kommunekemi nu Fortum) og Krü-

ger.

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

Beskrivelse:

Formålet er at udvikle mulighederne for genanvendelse af fosfor fra spildevand. Der er arbej-

det med fire nye processer: 1) Trinatriumfosfat, 2) fosforprodukt indeholdende ammoniak, 3)

Rent ammoniumfosfat, 4) Calciumfosfat. Nr. 1 er opgivet, nr. 3 er i venteposition og nr. 2 og 4

er ikke færdigudviklede endnu. Der arbejdes videre med nr. 4, som giver et produkt, der er

supplement til fosfatsten.

Konklusion: Den gennemgående konklusion har været, at de undersøgte processer ikke hang

sammen økonomisk. Proces 4 arbejdes der videre med, men det vides ikke endnu, om det er

rentabelt.

Potentiale: Det vurderes, at der er potentiale for ca. 5.000 tons fosfor årligt fra spildevands-

slam, og det vurderes, at der er bedst udbytte fra slamaske, som er fremstillet ved biologisk

fosforfjernelse.

Barrierer: For at processen er rentabel, skal spildevandsslammet inden forbrænding være så

ensartet som muligt, hvilket det især er fra større renseanlæg. Dette betyder, at processen kan

være vanskelig at implementere for spildevandsslam fra mindre renseanlæg. Fældningskemi-

kalier – især aluminium – er hæmmende for processen og dermed udnyttelse af fosfor fra

slamaske. Biologisk fosforfjernelse er derfor at foretrække, hvis fosforen i slamasken skal ud-

vindes.

Udviklingsmuligheder: Videreudvikling af alle processer med undtagelse af projekt 4 er stop-

pet.

3.3.7

Bæredygtig udnyttelse af fosfor fra spildevand

Projekt: Miljøprojekt nr. 1661, 2015.

Beskrivelse:

Projektet belyser, at renseanlæggenes valg af teknologi til fjernelse af fosfor fra spildevand har

betydning for biotilgængeligheden af det fosforprodukt, der dannes ved spildevandsrensnin-

gen. Der er gennemført en sammenlignende LCA-analyse for at kunne vurdere miljøpåvirknin-

gerne som følge af teknologivalg til fosforfjernelse, og der er udført tekniske og økonomiske

vurderinger af de undersøgte teknologier til fjernelse af fosfor fra spildevandet med fokus på at

vælge teknologer, der giver et slutprodukt med størst mulig biotilgængelighed indenfor en kort

tidshorisont.

Der er til vejledningen defineret et indeks, kaldet ”Sustainable Phosphorus Removal Index”

(SPRi), der har til formål at give vandselskaberne et operationelt værktøj til at kunne vurdere

de forskellige teknologier i forhold til hinanden.

Konklusion: Det konkluderes, at de teknologivalg, der udfaser brugen af jern og aluminium på

renseanlæggene, giver en høj SPRi-værdi og bliver derfor vurderet som bedst i denne vejled-

ning, hvor biotilgængeligheden af fosforproduktet fra renseanlægget er i fokus. Det er således

anbefalingen, at vandselskaberne arbejder mod implementering af bio-P processen til fosfor-

fjernelse.

Potentiale: Renseanlæg med en belastning på mere end 5.000 PE vil typisk finde det drifts-

økonomisk attraktivt at investere i teknologier, der udfaser brugen af kemisk fældning med jern

og aluminium. Fosforgenindvinding fra rejektvand i form af struvit anbefales som teknologi til

større renseanlæg, og den økonomiske fordelagtighed heraf vurderes at stige i takt med

øgede priser på råfosfat. Imellem 60-95% af fosforindholdet i slamaske kan ekstraheres, er

antagelsen, baseret på andre projekter. Struvitudfældning vurderes samtidig at kunne udvinde

op til 30% af råspildevandets fosforindhold.

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

Barrierer: Råfosfat er pt. prissat så lavt, at fosforprodukterne udvundet af spildevandsslam, ty-

pisk ikke er konkurrencedygtige. Alene fosfor bundet i spildevandsslam, udbragt direkte på

landbrugsjord, er økonomisk attraktivt for landmanden, da han modtager en økonomisk kom-

pensation for at modtage slammet.

Udviklingsmuligheder: Ikke nærmere angivet

3.3.8

Genindvending af fosfor fra spildevandsslam

Projekt: HJORTKÆR Maskinfabrik A/S, Vandmiljø Randers A/S, Provas-Haderslev Spildevand

A/S, BlueKolding, Aalborg Universitet, Teknologisk Institut er projektets deltagere og Frede-

rikshavn Spildevand, MUDP projekt 2017.

Beskrivelse:

Teknologien omfatter en nedsyring af overskudsslammet for derved at opnå en frigivelse af

den kemisk bundne fosfor. For renseanlæg med rådnetank nedsyres slammet efter rådnetan-

ken, men før afvanding. For renseanlæg uden rådnetank nedsyres slammet inden afvanding.

Konklusion: De bedste resultater i pilotskala er opnået på slam fra Randers Centralrensean-

læg, hvor fosfor fældes med jernchlorid, og overskudsslammet – en blanding af primærslam

og biologisk slam - behandles ved udrådning i rådnetank, inden fosforindholdet søges genvun-

det.

Potentiale: De bedste resultater indikerede et udvindingspotentiale på ca. 60 – 80 %. Det er

ikke økonomisk rentabelt ved de nuværende fosforpriser, men det er et væsentligt skridt på

vejen mod en økonomisk fornuftig proces til genvinding af slammets indhold af fosfor. Det kon-

kluderes, at det kun er muligt at opnå 80 % genindvindingspotentialer af fosfor med teknolo-

gier, som udvinder fosforen af slamasken.

Barrierer: Renseanlæg uden rådnetank er begrænset til et potentiale på 15-20 % for fosfor-

genindvinding.

Udviklingsmuligheder: Der er kørt pilotforsøg på tre anlæg som evt. kan udvides.

3.3.9

Genanvendelse af fosfor fra slamaske

Projekt: Miljørapport nr. 1983, 2018. Udarbejdet af Rambøll. SDU og DTU-byg for MST

Beskrivelse:

Genanvendelse af slamaskens fosfor som calciumfosfat, som kan erstatte fosfatsten. Proces-

sen kaldes for Crystal-P og er en vådkemisk processen, hvor asken opløses i syre. Syreeks-

traktet elektrodialyseres herefter, inden fosfatet udfældes i en reaktiv krystallisation.

Konklusion: Det har ikke været muligt at reducere indhold af jern og aluminium fra syreekstrak-

tet uden stort tab af fosfor ved brug af elektrodialyse. Derfor er elektrodialyse ikke anvendeligt

i Crystal-P processen. Det er lykkedes at lave et produkt, som overholder fosforindustrien mi-

nimumskrav for erstatning til fosfatsten.

Barrierer: Fosfortab konstateret ved brug af elektrodialyse.

Potentiale: Det vurderes, at der er et potentielt fosforudbytte ved reaktiv krystallisering på om-

kring 70-80%. Derudover er potentiale for anvendelse af askeresten som cementerstatning i

beton, hvilket dog ikke fører til recirkulering af det tilovers blivende fosfor.

Udviklingsmuligheder: Processen er klar til at blive testet kontinuert i et pilotanlæg.

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

3.3.10 Improving phosphorus recovery by supplementing wastewater

treatment with electrodialysis

Projekt: DTU, MUDP report, juni 2018

Beskrivelse:

Formålet med projektet er at undersøge, hvordan elektrodialyse sammen med biologisk spil-

devandsbehandling kan anvendes til energieffektiv udvinding af fosfor i eksisterende rensean-

læg.

Konklusion: Op til 70% af fosforen blev udvundet.

Barrierer: Processen kræver optimering

Potentiale: Processen kræver optimering

Udviklingsmuligheder: Processen kræver optimering

3.3.11 VARGA

Projekt: BIOFOS, Unisense, A.R.C., DTU og EnviDan, Igangværende MUDP-projekt, opstart i

2016

Beskrivelse: VARGA (Vand Ressource Genindvindings Anlægget) er et Fyrtårnsprojekt under

MUDP. Der er tale om et projekt i fuld skala, hvor målet er at skabe fremtidens renseanlæg,

hvor fosfor fra slamasken blandt andet separeres ud og anvendes til jordbrugsformål.

Konklusion: Projektet er igangværende, og der foreligger dermed ikke endelige konklusioner.

Projektleder Nick Ahrensberg har dog delt en foreløbig analyse af mulighederne for genindvin-

ding af fosfor fra spildevandsslam fra henholdsvis Lynetten og Avedøre renseanlæg (Høy,

2018). Heri sammenlignes tre forskellige teknologier til udvinding af fosfor: syrebehandling,

elektrodialyse og struvit-udfældning. Det konkluderes, at der potentielt kan genindvindes op til

85% af fosforen i spildevandet med de to førstnævnte teknologier. Ved den tredje, struvit-ud-

fældning, kan kun opnås mindre genindvindingsprocenter, da man med denne teknologi kun

har adgang til den del af fosforen, der er opløst i rejektvandet eller biologisk bundet i slammet.

BIOFOS har senest underskrevet en aftale i form af et Memorandum of Understanding (MoU)

med et svensk selskab. Ifølge BIOFOS kan udvinding af fosfor fra slamasken potentielt redu-

cere Danmarks samlede import af fosfor med op til 10%. Forsøg har vist, at op mod 90% af

fosforen i slamasken fra BIOFOS’ renseanlæg kan udvindes af det svenske selskab. Som en

sidegevinst kan op til halvdelen af fosforfældningsmidlerne jern og aluminium samtidig udvin-

des. Slamasken skal dels komme fra BIOFOS’ løbende produktion på cirka 8000 tons slam-

aske om året og dels fra de askedepoter på omkring 280.000 tons man gennem årene har op-

bygget.

Barrierer: Angives ikke nærmere.

Potentiale: Potentielt kan op til 85% af fosforen i spildevandet genindvindes med syrebehand-

ling og elektrodialyse og mindre med struvit-udfældning.

Udviklingsmuligheder: Angives ikke nærmere

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

4. Vurdering af potentialer

Potentialerne for øget fosforudnyttelse på spildevandsanlæg i Danmark vurderes i det føl-

gende afsnit. Udgangspunkt for vurderingen er hovedkonklusionerne fra kortlægningen af de

nuværende initiativer for fosforudnyttelse på spildevandsanlæg i Danmark samt den indle-

dende beskrivelse af status for behandlingen af spildevandsslam.

Nedenstående tabel opsummerer de potentialer og barrierer der er angivet i de tidligere be-

skrevne kilder. Kilderne er i kronologisk rækkefølge i henhold til udgivelsesår. I lyset af opsum-

meringen vurderes de samlede potentialer derefter.

TABEL 4.

Oversigt over vurderede potentialer og barrierer

Initiativ

Tørring og pelletering af gødning

fra fosforholdige asker, 2012

Potentialer

Ifølge rapporten er ingen af de

fire slamasker fra spildevands-

slam på renseanlæggene Aved-

øre, Lynetten, Lundtofte og Fre-

derikssund anvendelige i proces-

sen, da der er et

for lavt fosfor-

indhold eller for højt indhold af

tungmetaller

Barrierer

Ingen af de undersøgte slam-

asker er anvendelige i processen

Genanvendelse af Fosfor og

Kvælstof ved inddampning af re-

jektvand (GAFOKIR), 2013

Begrænset potentiale

på grund

af relativt høje omkostninger

Omkostningerne til inddampning

er en barriere for anvendelse af

teknologien

Innovationspartnerskab for an-

vendelse af fosfor fra spildevand

og spildevandsslam fra spilde-

vandsforsyninger, 2013

En række udviklingsteknologier

åbner op for øget genindvinding

af fosfor fra spildevand og spilde-

vandsslam. I forhold til slamfor-

brænding kan

kontrolleret depo-

nering af slamasken

åbne op for

på sigt at udvinde fosforressour-

cen, når det er teknisk muligt og

økonomisk attraktivt.

I projektets kapitel om

regulering

beskrives den gældende lovgiv-

ning for anvendelsen af fosfor i

spildevand og spildevandsslam.

Herigennem identificeres det at

mulig barriere

for genindvin-

ding af fosfor fra slamaske er hvis

processen reguleringsmæssigt

ikke kan anses som genanven-

delse. En lignende barriere kan

være hvis struvit opfattes som af-

fald frem for et gødningsprodukt.

Derudover er

vandsektorlovens

bestemmelser diskuteret i projek-

tet, herunder den økonomiske re-

gulering af vand- og spildevands-

selskaberne for så vidt angår in-

vesteringer og driftsomkostnin-

ger, indtægter fra tilknyttede akti-

viteter (salg af el og varme) og

finansiering af udviklingsaktivi-

teter.

Ved processen fjernes en kun re-

lativt lille mængde fosfor, og vær-

dien heraf som fosforgødning er

begrænset. Da der samtidig er

omkostninger til fældningsudstyr

samt øvrige driftsomkostninger,

genindvindingen ikke i sig

Poleringsteknologi til vidtgående

fosforfjernelse, 2014

Teknologien kan bruges til at

po-

lere for det fosfor der teknisk

set ikke kan fjernes

ved simul-

tanfældning, eller er meget be-

sværlig at fjerne. Dette fører dog

til, at genindvindingen af det ad-

sorberede fosfor bliver meget

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

omkostningstung, da der kun er

tale om en meget lille mængde

selv økonomisk attraktiv

ved de

på tidspunktet for rapporten gæl-

dende priser på fosforgødning

Udvinding af fosfor fra slamaske

med elektrokemisk teknik, 2015

Metoden muliggør en

fuld res-

Fældes fosfor med aluminium

sourceudnyttelse af slamaske

kan metoden ikke anvendes

under den forudsætning at fosfor-

fældning foregår med jern og ikke

aluminium

Analyse af potentialer for res-

sourceudnyttelse i vand- og spil-

devandsforsyningen, 2015

Ved

struvitfældning

fjernes

ifølge analysen

ca. 80-90% fos-

fat og 10-20% ammonium i re-

jektvandet.

Der fås endvidere

ved hjælp af struvitfældning et

koncentreret produkt, der kan

lagres og transporteres

Der er tale om modne tekniske

løsninger, og det vurderes samti-

dig

ikke at der er væsentlige

barrierer for udbredelsen.

For

eksempel vurderes økonomien i

Bio-P og struvitfældning at være

god

Fra spildevand til fosforholdige

produkter, 2015

Det vurderes at der er potentiale

for ca. 5.000 tons fosfor årligt fra

spildevandsslam, og det vurderes

at der er bedst udbytte fra slam-

aske, som er fremstillet ved

bio-

logisk fosforfjernelse

For at processen er rentabel skal

spildevandsslammet inden for-

brænding være så ensartet som

muligt, hvilket det især er fra

større renseanlæg. Dette betyder

at processen kan være

vanske-

lig at implementere for spilde-

vandsslam fra mindre rensean-

læg.

Fældningskemikalier – især

aluminium – er hæmmende for

processen og dermed udnyttelse

af fosfor fra slamaske.

Biologisk

fosforfjernelse

er derfor at fore-

trække, hvis fosforen i slamasken

skal udvindes

Råfosfat er pt. prissat så lavt

fosforprodukterne udvundet af

spildevandsslam typisk ikke er

konkurrencedygtige. Alene fosfor

bundet i spildevandsslam udbragt

direkte på landbrugsjord er øko-

nomisk attraktivt for landmanden,

da han modtager en økonomisk

kompensation for at modtage

slammet

Bæredygtig udnyttelse af fosfor

fra spildevand, 2015

Renseanlæg med en belastning

på mere end 5000 PE vil typisk

finde det driftsøkonomisk attrak-

tivt at investere i teknologier der

udfaser brugen af kemisk fæld-

ning med jern og aluminium. Fos-

forgenindvinding fra rejektvand i

form af

struvit anbefales som

teknologi til større renseanlæg,

og den økonomiske fordelagtig-

hed heraf vurderes at stige i takt

med øgede priser på råfosfat.

Imellem 60-95% af fosforindhol-

det i slamaske kan ekstraheres er

antagelsen baseret på andre pro-

jekter.

Struvitudfældning vurde-

res samtidig at kunne udvinde

op til 30% af råspildevandets

fosforindhold

Opsamling fra fosfornetværket,

2016

Vurderes ikke nærmere

Usikkerhed

omkring indholdet i

spildevandsslam.

Markedssitua-

tion

for fosfor som ressource.

Manglende rammevilkår

VARGA, 2016-

Potentielt kan op til

85% af fosfo-

Angives ikke nærmere

ren i spildevandet genindvin-

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

des

med syrebehandling og elek-

trodialyse og mindre med struvit-

udfældning

Genindvending af fosfor fra spil-

devandsslam, 2017

De bedste resultater indikerede

Renseanlæg

uden rådnetank

udvindingspotentiale på ca.

begrænset til et potentiale på

15-

60 – 80 %.

Det er ikke økonomisk

20 % for fosforgenindvinding

rentabelt ved de nuværende fos-

forpriser, men det er et væsentligt

skridt på vejen mod en økono-

misk fornuftig proces til genvin-

ding af slammets indhold af fos-

for. Det konkluderes, at det kun

er muligt at opnå 80 % genindvin-

dingspotentialer af fosfor med

teknologier, som udvinder fosfo-

ren af slamasken

Comparison of phosphorus re-

Ikke nærmere angivet

covery from incineration and gas-

ification sewage sludge ash,

2017

Ikke nærmere angivet

Low temperature biomass gasi-

fication, 2017

Baseret på projektets resultater

vurderes det at der er et stort po-

tentiale for at optimere behandlin-

gen af spildevandsslam ved at

anvende de rette termiske pro-

cesser. Således er det muligt at

udnytte slammets

energipotenti-

ale

fuldt ud og samtidig produ-

cere et brugbart gødningsprodukt

Håndtering og transporten

gødningsproduktet fra slamasken

er sammen med store variationer

kvaliteten

af gødningen nævnt

som væsentlige udfordringer.

Derudover er

langtidseffekterne

af gødningen ikke undersøgt, li-

gesom

landbruget ikke efter-

spørger et alternativ

til de kon-

ventionelle fosfor-gødningspro-

dukter

Fosfortab konstateret ved brug

af elektrodialyse.

Genanvendelse af fosfor fra

slamaske, 2018

Det vurderes at der er et

potenti-

elt fosforudbytte ved reaktiv

krystallisering på omkring 70-

80%.

Derudover er potentiale for

anvendelse af askeresten som

cementerstatning i beton, hvilket

dog ikke fører til recirkulering af

det tilovers blivende fosfor.

Processen kræver optimering

Improving phosphorus reco-

very…, 2018

Processen kræver optimering

For så vidt angår potentialerne er forskellige teknologier til fosforudnyttelse afdækket gennem

initiativerne.

Struvit:

Konklusionerne peger på, at ved struvitudfældning kan op mod 80-90% fosfat i rejekt-

vandet fjernes. Samtidig anbefales teknologien andetsteds til større renseanlæg, og potentia-

let vurderes her at være op til 30% af råspildevandets fosforindhold. I Aarhus kan man dog

opnå udnyttelsesgrader på 35-50% (DANVA, DANVA nyheder, 2018).

Slamaske:

Ved at anvende teknologier til udvinding af fosfor fra slamaske kan op mod 85% af

fosforen genindvindes konkluderes det i andre projekter. Andre studier peger på et lidt lavere

udbytte på 70-80%. BIOFOS sigter dog mod at udvinde 90% af fosforen i deres slamaske

(DANVA, Danva-Nyheder, 2018).

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

Fosforfældning:

Det bemærkes i øvrigt flere steder at biologisk fosforfjernelse i forhold til ke-

misk fældning med jern og aluminium er at foretrække, hvis fosfor senere skal udvindes af

slamasken. Kontrolleret deponering af slamaske kan endvidere muliggøre udvinding af fosfor

fra asken, når det er teknisk og økonomisk attraktivt. Anvendes denne tilgang recirkuleres fos-

foren potentielt over en længere tidshorisont.

Andre teknologier:

Der er imidlertid også identificeret teknologier med mere begrænset poten-

tiale under de nuværende vilkår: Inddampning af rejektvand er ikke identificeret som en øko-

nomisk bæredygtig teknologi til øget fosforudnyttelse.

Barrierer:

Med hensyn til barrierer for øget fosforudnyttelse fra spildevandsslam nævnes de

gældende markedspriser på råfosfat i forbindelse med flere af de kortlagte initiativer. Derud-

over nævnes usikkerheder ift. indholdet i spildevandsslam og kvaliteten heraf også. Regule-

ringsmæssige barrierer nævnes også, og der henvises i den forbindelse til såvel vandsektorlo-

ven som den økonomiske regulering af spildevandsselskaber. Begrænsninger i potentialet er i

nogle tilfælde også anvendelsen af aluminium til fosforfældning samt manglende udrådning af

spildevandsslam.

Opsamling:

Sammenholdes potentialerne identificeret i kortlægningen med det umiddelbare

behov for at opnå en gennemsnitlig fosforudnyttelsesgrad på omkring 27% af slammet sendt til

forbrænding eller deponering som angivet i afsnit 2, lader det til at være teknisk muligt: Fra

slamaske kan op mod 85% af fosforen udvindes og ved struvitudfældning kan hen ved 30% af

råspildevandets fosforindhold fjernes.

Baggrunden for at det til trods herfor ikke sker, kan dels være den relativt lave markedspris på

råfosfat og dels være usikkerheder samt reguleringsmæssige barrierer. I opsamlingen fra Fos-

fornetværket er det konkluderet, at stigninger i markedsprisen på råfosfat følges af øget udbud

(Miljøstyrelsen, 2016). I lyset heraf kan der derfor sås tvivl om, hvorvidt markedsprisen på rå-

fosfat på kort og mellemlangt sigt stiger tilstrækkeligt til, at udnyttelsen af fosfor i spildevands-

slam af den grund stiger.

Højere priser for fosfor fra spildevandsslam kan dog potentielt opnås, hvis det anvendes i gød-

ningsprodukter der sælges som ”genanvendte” f.eks. i havegødning og –kompost. Struvitpro-

duktionen fra de pt. fire danske anlæg sælges i nogen grad til sådanne produkter

(Aarhus_Vand, 2019). Ligeledes kan fosforprodukter udvundet af spildevandsslam potentielt

opnå højere priser ved anvendelse i økologisk jordbrug. Struvit er pt. godkendt til anvendelse i

konventionelt jordbrug (Aarhus_Universitet, December 2018), men godkendelsen til anven-

delse i økologisk jordbrug udestår. Når struvit af EU er godkendt som gødningsprodukt, er det

af EU-ekspertgruppen EGTOP anbefalet at det godkendes til anvendelse i økologisk jordbrug

(EGTOP, Februar 2016). Det er forventningen at godkendelsen opnås indenfor ét år efter at

STRUBIAS-rapporten fra EU-kommissionen (JRC, August 2018) er endelig (MFVM, 2019).

Det er derfor mere sandsynligt, at usikkerheder om bl.a. kvaliteten af spildevandsslam skal mi-

nimeres og reguleringsmæssige barrierer fjernes for, at udnyttelsen af fosfor i spildevandsslam

øges, og man derved når den forventede effekt, at 80% af fosfor i spildevandsslam i Danmark

skal udnyttes.

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

Bilag 1. Fosforrelaterede

MUDP-projekter

1) Kilde: https://ecoinnovation.dk/projekter/afsluttede-projekter/afsluttede-projekter-cirkulaer-

oekonomi-og-genanvendelse/genanvendelse-af-ressourcer-i-organisk-affald/

Udvinding af fosfor fra slamaske med elektrokemisk teknik

Rapporten beskriver en ny teknologi til udvinding af fosfor fra asken ved forbrænding af slam.

Resultaterne viser, at teknologien virker, og den er nu ved at blive afprøvet i et pilotforsøg. Mil-

jøprojekt nr. 1702, 2015

Fra spildevand til fosforholdige produkter

I projektet beskrives den fosformængde, der er til rådighed til oparbejdning af fosfor på rense-

anlæggene samt hvilke processer, der kan anvendes til udvinding af fosfor og som giver det

bedste udbytte. Endvidere beskrives de fire forskellige metoder, der er blevet udviklet til frem-

stilling af fosforholdige produkter fra slam. Miljøprojekt nr. 1658, 2015

Tørring og pelletering af gødning fra fosforholdige asker

Efter forbrænding af fosforholdige biomasser fås en aske, som indeholder fosfor på en form,

der er svær tilgængelig for planterne. Asken egner sig derfor ikke som gødning. Der er i pro-

jektet udviklet en vådkemisk metode til behandling af udvalgte bioasker. Under den vådkemi-

ske behandling ændres fosforens kemiske form, så den er let tilgængelig for planterne. Efter-

følgende tørres og presses gødning til gødningspiller, uden ændring af fosforens plantetilgæn-

gelighed. Miljøprojekt nr. 1428, 2012

Bæredygtig udnyttelse af fosfor fra spildevand

Projektet belyser, at renseanlæggenes valg af teknologi til fjernelse af fosfor fra spildevand har

betydning for biotilgængeligheden af det fosforprodukt, der dannes ved spildevandsrensnin-

gen. Der er gennemført en sammenlignende LCA-analyse for at kunne vurdere miljøpåvirknin-

gerne som følge af teknologivalg til fosforfjernelse, og der er udført tekniske og økonomiske

vurderinger af de undersøgte teknologer til fjernelse af fosfor fra spildevandet med fokus på at

vælge teknologer, der giver et slutprodukt med størst mulig biotilgængelighed indenfor en kort

tidshorisont. Der er til vejledningen defineret et indeks, kaldet ”Substainable Phosphorus Re-

moval Index”, der har til formål at give vandselskaberne et operationelt værktøj til at kunne

vurdere de forskellige teknologier i forhold til hinanden. Miljøprojekt nr. 1661, 2015

Genanvendelse af fosfor fra slamaske

Rapporten beskriver resultaterne af en række undersøgelser, der er afgørende for at bringe

Crystal-P processen fra batchtest i laboratoriet til test kontinuert i pilotskala. Crystal-P proces-

sen er en proces til udvinding af fosfor fra slamaske. Tre konkrete problemstillinger, som kan

være kritiske i forhold til at recirkulere de enkelte strømme er blevet undersøgt, herunder for-

hold der kan føre til en forbedret projektøkonomi, et øget fosforudbytte og større renhed af den

udvundne fosfor. Resultatet af undersøgelserne peger på at processen har et stort potentiale

og er klar til at blive testet kontinuert i et pilotanlæg. Miljøprojekt nr. 1983, 2018

2) Kilde: https://ecoinnovation.dk/projekter/afsluttede-projekter/afsluttede-projekter-vand-klima-

tilpasning/

Poleringsteknologi til vidtgående fosforfjernelse

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

Projektet har undersøgt om en teknologi baseret på filtrering af spildevand gennem et jern-

oxid-granulat kan udvikles til imødekomme krav om vidtgående, robust og omkostningeffektiv

fjernelse af fosfor. 2014, ISBN 978-87-93353-22-0

3) Yderligere projekter:

https://www.teknologisk.dk/projekter/projekt-genindvinding-af-fosfor-fra-spildevands-

slam/39226

http://orbit.dtu.dk/en/projects/improving-phosphorus-recovery-by-supplementing-existing-da-

nish-wastewater-treatment-using-electrodialysis(4ef8bee0-5069-47f0-9749-

d944c680749e).html

https://projekt-varga.dk/en/front/

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

5. Referencer

DAKOFA.

(15. Februar 2018). Hentet fra DAKOFA-Nyheder:

https://dakofa.dk/element/udvinding-af-fosfor-fra-renseanlaeg-i-europa/

DAKOFA. (20. December 2018).

DAKOFA-Fosforhieraki.

Hentet fra DAKOFA-nyheder:

https://dakofa.dk/element/forslag-til-et-vejledende-fosfor-affaldshierarki/

DAKOFA. (20. December 2018).

Dansk kompetencecenter for affald og ressourcer.

Hentet fra

Nyhed: DAKOFA og DANVA: Fosfornetværk samarbejder om dansk fosforstrategi:

https://dakofa.dk/element/dakofa-og-danva-fosfornetvaerk-samarbejder-om-dansk-

fosforstrategi/

DAKOFA_a. (21. december 2018).

DAKOFA.

Hentet fra Nyhed: Forslag til et vejledende

fosfor-affaldshierarki: https://dakofa.dk/element/forslag-til-et-vejledende-fosfor-

affaldshierarki/

DANVA. (20. December 2018).

DANVA nyheder.

Hentet fra danva.dk:

https://www.danva.dk/nyheder/2017/dansk-fosforstrategi-paa-vej/

DANVA. (20. December 2018).

Danva-Nyheder.

Hentet fra danva.dk:

https://www.danva.dk/nyheder/2018/nyt-fra-medlemmerne-biofos-vil-genvinde-fosfor-

fra-slamaske/

DCE. (20. December 2018).

Ny indsamling af viden om fosfor.

Hentet fra

http://dce.au.dk/da/aktuelt/nyheder/nyhed/artikel/ny-indsamling-af-viden-om-fosfor/

Ecoinnovation. (20. December 2018).

Fakta om den miljøteknologiske branche - vand og

klimatilpasning.

Hentet fra ecoinnovation.dk: https://ecoinnovation.dk/groen-

innovation/fakta-om-den-miljoeteknologiske-branche/vand-og-klimatilpasning/

EGTOP. (Februar 2016).

Final Report on Organic Fertilizers And Soil Conditioners (II).

Bruxelles: European Commission.

Høy, A. T. (2018).

Genindvinding af fosfor fra spildevandsslam.

Lyngby: DTU Miljø.

JRC. (August 2018).

DRAFT STRUBIAS recovery rules and market study for precipitated

phosphate salts & derivates, thermal oxidation materials & derivates and pyrolysis &

gasification materials in view of their possible inclusion as Component Material

Categories in the Revised.

Brussels, Joint Research Centre - European Commission,

https://phosphorusplatform.eu/images/download/STRUBIAS-Pre-Final-Report-

circulated-13-8-18-p1-report.pdf: Circular Economy and Industrial Leadership Unit,

Directorate B - Growth and Innovation, Joint Research Centre - European

Commission.

MFVM. (2. April 2019). Forventninger til proces efter STRUBIAS. (NIRAS, Interviewer)

Miljøstyrelsen. (2016).

Rapport om Opsamling fra fosfornetværket 2015, Miljøprojekt nr. 1895.

København: Miljøstyrelsen.

Miljøstyrelsen(a). (2018).

Affaldsstatistikken 2016.

København: Miljøstyrelsen.

Miljøstyrelsen(b). (2015).

Fosforgenanvendelse fra spildevandsslam.

København:

Miljøstyrelsen, Miljøprojekt nr.1704, 2015.

Naturstyrelsen. (2013).

Genanvendelse af Fosfor og Kvælstof ved inddampning af rejektvand

(GAFOKIR).

København: Naturstyrelsen.

Svensk_Vatten. (12. Juli 2018).

Svensk Vatten - Nyheder.

Hentet fra Svensk Vatten:

https://dakofa.dk/element/udvinding-af-fosfor-fra-renseanlaeg-i-europa/

Aarhus_Universitet. (December 2018).

Gødningsværdi af fosfor i restprodukter.

Aarhus: DCA -

Nationalt center for fødevarer og jordbrug.

Aarhus_Vand. (02. April 2019). Afsætning af struvit. (NIRAS, Interviewer)

Miljøstyrelsen / Spildevandsrensning / Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

MOF, Alm.del - 2020-21 - Endeligt svar på spørgsmål 236: Spm. om forskning i at rense fosfor fra spildevand, så fosforen kan genbruges, herunder viden fra udlandet, til miljøministeren

Potentialer og barrierer for øget fosforudnyttelse i vandsektoren

Udnyttelsen af fosfor fra vores spildevand har et stort potentiale. En bedre udnyttelse

af fosfor fra spildevand vil nedsætte behovet for import af fosfor. I rapporten kortlæg-

ges udnyttelsen af fosfor i spildevand. Både for de nuværende pilotprojekter hvor fos-

forudnyttelse sker fra slamaske og struvit, samt en overordnet kortlægning af potenti-

alerne for øget udnyttelse af fosfor

I rapporten undersøges potentialer og barrierer for en øget udnyttelse af fosfor i spil-

devandsslam. Kortlægningen munder ud i en overordnet vurdering for øget udnyt-

telse af fosfor i spildevandsslam i Danmark.

Miljøstyrelsen

Tolderlundsvej 5

5000 Odense C