Allt sedan 2008 har Berliner Wasserbetriebe tillstånd att mark­nadsföra handelsgödsel, som innehåller magnesium, ammonium och fosfat, under varumärket MAP. Redan i slutet av förra året tillverkades varje dag mellan tre och fyra ton av detta mineraliska långtids­gödsel och såldes till tyska återförsäljare.

Berlins kommunala vattenförsörjningsföretag Berliner Wasserbetriebe tillverkar idag självframtaget och patenterat gödsel ur avloppsvatten. Dessa salter från förnyelsebara ämnen sätter bland annat fart på gräs och buskar i parken Tiergarten.

– Nu är det äntligen möjligt att återvinna fosfor, ett ämne som globalt håller på att ta slut, ur stadens avloppsslam, säger kemist och projektchef, Silke Block från Berliner Wasserbetriebe, när vi träffas på reningsverket Wassmandorf.

Cirka 15 gram av detta gödsel är ­dessutom tillräckligt för att under ett år kunna förbättra en kvadratmeter grönyta i den av befolkningen intensivt utnyttjade Berlin­par­ken Tiergarten.

– Gödslet, som främst liknar grus eller små kristaller, är helt fritt från tungmetaller. Alla ämnen som förekommer i vårt gödsel ligger under gränsvärden för vad som är tillåtet enligt tyska förordningen för livsmedelshantering. Vi bör komma ihåg att förhöjda kadmiumhalter på åkrarna beror på gångna tiders användning av stora mängder fosfor i handelsgödsel, konstaterar Silke Block.

Rötslam från tyska reningsverk används ofta som gödsel på jordbruksmark. Berlins VA-bolag Berliner Wasserbetriebe driver flera reningsverk i den tyska huvudstaden. Bolaget ägs till 50,1 procent av staden, övriga aktieandelar delas mellan franska Veolia Water och det tyska energibolaget RWE. Sedan i fjol fäller man inom Berliner Wasserbetribe ut ren fosfor ur en fjärdedel av Berlins avloppsvatten.

I flera av Berlins reningsverk används biologisk fosforrening.

– Fosfor är som bekant ett icke-metalliskt grundämne tillhörande kvävegruppen. Fosfor kan inte hittas i fri form i naturen, på grund av hög kemisk reaktionsförmåga. Under vissa bestämda förhållanden kan det även hända att fosfor frigörs. Det leder ofta till oönskade kristallisationer, som stör exempelvis våra avloppsreningsprocesser, förklarar kemisten Block.

Det var enligt henne ur denna situation med oönskade kristallisationprocesser i reningsverken, som det egna forskningsprojektet växte fram.

Det hela utmynnade sedan i en patenterad metod med vars hjälp kristallerna kunde avlägsnas ur systemet under kontrollerade former vid en bestämd plats inne i reningsverket Wassmannsdorf, efter att kristallerna antagit en fast form. Samtliga parametrar låg efter tvättprocessen tydligt under tillåtna gränsvärden, berättar Silke Block.

Förutom fosfor innehåller det i reningsverket frambringade saltet även kväve och magnesium. Gödslet som producerades vid reningsverket utanför Berlin är hygieniskt ofarligt och vetenskapligt kontrollerat och passar enligt en enig skara av trädgårdsexperter utmärkt som gödsel för våra parker, åkrar och andra större ­grönytor, betonar Silke Block.

Enligt henne innehåller ett kilo struvit från Berlins reningsverk endast 0,001 mg kvicksilver, 0,05 mg kadmium och 0,01 mg krom. Andelen fosfor uppgår till mellan 12 och 16 procent.

Gödslet, som Berliner Wasserbetriebe alstrar ur avloppslammet kallas för ”Ber­liner Pflanze”, det vill säga Berlinplantan på svenska. Det karakteriseras som ett långtidsgödsel, som bidrar till ordentlig tillväxt och blomsterprakt.

– Jag har själv testat gödslet på min balkong. Blommorna och plantorna har ökat kraftigt i storlek sedan jag hällde en rågad matsked kristaller i varje kruka. Det rörde sig om ett praktiskt test långt innan vårt gödsel fann sin väg till kemiska industrins produktionshallar, minns Silke Block.

Enbart vid Wassmannsdorfs reningsverk utvinns upp till 100 ton gödsel per år genom slambehandling.

Silke Block berättar att MAP – gödslet, ett slags struvit, presenterades för första gången för VA-branschen 2008 på IFAT-mässan i München.

Struvit har som jordförbättringsmedel många fördelar. Det löses upp långsamt i jorden så att det inte blir något näringsläckage och fosforindustrin håller på att acceptera struvit som råvara. Råvarorna i traditionellt konstgödsel är dyra och konst­gödsel kan orsaka miljöproblem bland annat eftersom regnet så lätt sköljer det ur jorden.

– Det var framför allt representanterna inom kemiska industrin som visade stort intresse för vår produkt på München-mässan. Kort därefter kom flera stora potentiella kunder och hämtade provpåsar. Vi är mycket glada över att vår produkt som härstammar från lokal avfallshantering kan användas så effektivt i regionen runt Berlin och i delstaten Brandenburg, betonar projektchefen Silke Block.

Eliminering av fosfor från Berlins avloppsvatten sker genom upprepade biologiska reningsprocesser. Rötningen sker i en så kallad tvåstegs kaskadreaktordrift. Rötningen optimeras med hjälp av roterande skivfilter som höjer slammets TS-halter mellan behandling i första och andra rötkammaren. Filtratet från skivfiltren tillförs MAP-processen som en koncentrerad delström med högt fosforinnehåll, vilket gör utvinningen förhållandevis ekonomisk.

Efter att rötslammet har tillförts magnesiumklorid (MgCI2), följer en planmässig utgallring av struvit (NH4MgPO4), som åstadkoms genom att de större partiklarna pumpas till en hydrocyklontank där de separeras genom sedimentation.

En skraptransportör befordrar struvitkristallerna ut till en behållare, metoden kal­las hydrocyklonavskiljning.

– När det gäller utvinning av fosfor, exempelvis vid användningen av ett gram magnesiumoxid per liter urin, fälls i regel 98 till 100 procent av fosforn ut, samt 25 procent av kvävet, förklarar Bock.

Kvar blir en mycket basisk lösning med pH över nio. 85 – 90 procent av det kväve som finns kvar i lösningen i form av ammonium fälls ut om man tillsätter ett mineral, antingen zeolit eller wollastonit. Enligt Block behövs det normalt 15 – 30 gram zeolit per liter urin.

Berlins utgallrade och förtorkade MAP-struvit liknar närmast grå müsli.

–  Vi förbättrar metoden systematiskt, för att till exempel minska föroreningar och höja kvaliteten på struviten. Det är nödvändigt för att reningsverken ska kunna klara av våra miljömål om återanvändning av fosfor från avloppsvatten som växtnäring, säger Silke Block.

Före utvinningen av struvit ur slammet började hade man ofta problem med igensättningar i ledningar som ofta fick borras fria, vilket var väldigt tidskrävande. Efter införandet av MAP har även minskat behovet av  flockningsmedel till åtta kilo per ton slam. Därigenom kunde kostnaderna minskas med 1,5 miljoner kronor per år.

Struviten, som utvinns av Berliner Wasserwerk, har enligt Silke Block en hög gödslingsförmåga (P, N, Mg), och klarar för närvarande av att täcka cirka fem procent av Tysklands totala behov av fosforhaltiga gödselämnen.

Slammet som fått lämna ifrån sig sina näringsämnen torkas och bränns i kraftverket Schwartze Pumpe i staden med samma namn öster om Berlin. Kraftverket ägs av Vattenfall och har för övrigt fått sitt namn efter en händelse under Trettioåriga kriget. Byborna målade då vattenpumparna svarta, en markering av att vattnet var förgiftat på grund av pesten, för att hålla de plundrande svenska trupperna borta från orten.

Ett av Tysklands största reningsverk i Mönchengladbach – Neuwerk rustades nyligen för att kunna klara av berlinarnas MAP – förfarande.

Tack till Alexander Keucken, Vivab, för granskning av artikeln.

Text: Markku Björkman

Fler bilder, faktarutor, tabeller, etc, kan finnas i den tryckta utgåvan av Cirkulation.