德國漢堡—在這座城市大型汙水處理廠主場地旁邊的一個側廳的普通棚子裡，坐落著一座上個月啟動的試驗工廠，它讓回收界為之興奮。
這項由全球回收公司雷蒙迪斯（Remondis）開發的技術，可能為業內許多人眼中未來的廢水處理設施鋪平道路，這種設施可以從汙水中提取能源、淨水和有價值的化學品。該工廠將首先進行工業規模的磷回收——磷是一種對人類和動物作物生產有價值的原材料，可能很快就會供不應求。
“我們的方法——TetraPhos——是世界首創，能夠以經濟的方式從焚燒汙水汙泥的灰燼中回收磷，”雷蒙迪斯工程師馬丁·萊貝克解釋說，他因開發這項新技術而受到讚譽。
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正如萊貝克所描述的那樣，首先將灰燼溶解在稀磷酸中。 隨後進行一個四步過程，其中鈣、鋁鹽和鐵被去除。 鈣可以分離為石膏，用於建築材料。 鐵將被出售，而鋁將直接在處理廠中用作廢水處理中的沉澱劑。 這樣，處理超過 230 萬人廢水的漢堡水務公司（Hamburg Wasser）就有可能生產一些原本需要購買的化學品。
根據德國聯邦環境署 (UBA) 2012 年的一項研究，目前已知大約有 50 種回收磷的方法。 這裡的不同之處在於提高了磷的提取率。 聯邦環境署的廢物技術官員朱莉婭·沃格爾表示，與從溼法工藝中提取磷的方法相比，從汙水汙泥灰中回收磷的回收率更高，高達 90%。
同樣重要的是其他三個廢物流，它們提供鐵、鈣和鋁鹽，汙水處理廠必須使用這些化學物質來啟動淨化過程。 “這就是使其在商業市場上可行的原因，”沃格爾補充道。
受法律和市場驅動
雷蒙迪斯技術現在上線很大程度上歸功於一項已成文的法律。 在德國，汙水汙泥焚燒產生的灰燼不能在農業中重複使用。 汙泥可能保留多種有害金屬，並被認為是一種健康風險。
焚燒汙泥本身並不是一種有害的做法：燃燒的有機物主要是碳中和的，因為其中的生物質來自最初由大氣中吸收的二氧化碳形成的動植物產品。
由此產生的磷將滿足商業需求。 儘管估計各不相同，但一些科學家預測世界磷儲量將在未來 20 年內達到頂峰。 主要生產國（如摩洛哥、中國、阿爾及利亞、敘利亞和約旦）的不穩定性是另一個令人擔憂的問題，磷礦石的質量也是如此，許多礦藏中的磷礦石都受到重金屬和鈾礦殘留物的汙染。
德國廢物、水和原材料管理聯邦協會 (BDE) 的羅伯特·舒爾茨表示：“總的來說，我們認為磷回收將具有商業前景。”
舒爾茨補充說，像德國這樣沒有任何已知儲量的國家高度依賴進口磷，並指出德國在 2013 年進口了大約 85,000 噸研磨和未研磨的磷。
從此擴大規模
德國聯邦二次原材料和廢物管理協會 (BVSE) 的專家安德烈亞斯·哈貝爾表示，強制性磷回收成為現實可能需要長達 10 年的過渡期。 需要時間來開發技術並吸引投資。
那麼，有什麼比在漢堡水務公司（德國最大的市政廢水處理廠之一）測試工業規模的專案更好的地方呢？ 作為德國北部城市漢堡唯一的廢物處理廠，漢堡水務公司每年透過處理 140 萬噸消化汙泥產生 22,000 噸灰燼。
目前有多少灰燼正在用新方法進行測試尚不完全清楚。 迄今為止，漢堡水務公司已在建築和配套技術方面投資了 10 萬歐元。 專業廢物管理實踐的全球領導者雷蒙迪斯和漢堡水務公司均未提供更多細節。
灰燼被送到不來梅的一個特殊垃圾填埋場。 這是漢堡水務公司執行長米歇爾·貝克萊特希望儘量減少或完全消除的流程中的昂貴步驟。 貝克萊特說：“如果試點測試成功，我們將與雷蒙迪斯一起在漢堡建造和運營一家大型工廠。”
未來：來自廢物的能源和收入
在貝克萊特的願景中，未來的汙水處理廠將不再僅僅是純粹的廢物管理設施，而是淨水、能源和礦物質的回收系統。
貝克萊特說：“長期以來，我們的目標一直是封閉汙水處理廠的物質迴圈。 這一切始於 1990 年代後期，當時我們開始利用廢水中固有的能量潛力。”
自 2009 年以來，漢堡水務公司已實現能源自給自足。 事實上，它將多餘的電力出售回當地電網，以及鄰近的漢堡集裝箱碼頭。 藉助 10 個蛋形消化塔，它每天產生 90,000 公噸甲烷。 現場熱電聯產電廠隨後將氣體轉化為 176,500 千瓦時的電力和 91,500 千瓦時的熱能。
經過消化塔後，汙泥隨後被幹燥和焚燒，產生可以捕獲和利用的熱量。
貝克萊特說：“從焚燒灰燼中回收磷只是汙水處理進一步發展的又一個，但非常重要的步驟。”
磷回收可以為更真實的閉環回收系統開啟大門。 它可能有助於推進德國和世界的可持續發展議程。
經環境與能源出版有限責任公司許可，轉載自氣候導報。 www.eenews.net, 202-628-6500