德国汉堡—在这座城市大型污水处理厂主场地旁边的一个侧厅的普通棚子里，坐落着一座上个月启动的试验工厂，它让回收界为之兴奋。
这项由全球回收公司雷蒙迪斯（Remondis）开发的技术，可能为业内许多人眼中未来的废水处理设施铺平道路，这种设施可以从污水中提取能源、净水和有价值的化学品。该工厂将首先进行工业规模的磷回收——磷是一种对人类和动物作物生产有价值的原材料，可能很快就会供不应求。
“我们的方法——TetraPhos——是世界首创，能够以经济的方式从焚烧污水污泥的灰烬中回收磷，”雷蒙迪斯工程师马丁·莱贝克解释说，他因开发这项新技术而受到赞誉。
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正如莱贝克所描述的那样，首先将灰烬溶解在稀磷酸中。 随后进行一个四步过程，其中钙、铝盐和铁被去除。 钙可以分离为石膏，用于建筑材料。 铁将被出售，而铝将直接在处理厂中用作废水处理中的沉淀剂。 这样，处理超过 230 万人废水的汉堡水务公司（Hamburg Wasser）就有可能生产一些原本需要购买的化学品。
根据德国联邦环境署 (UBA) 2012 年的一项研究，目前已知大约有 50 种回收磷的方法。 这里的不同之处在于提高了磷的提取率。 联邦环境署的废物技术官员朱莉娅·沃格尔表示，与从湿法工艺中提取磷的方法相比，从污水污泥灰中回收磷的回收率更高，高达 90%。
同样重要的是其他三个废物流，它们提供铁、钙和铝盐，污水处理厂必须使用这些化学物质来启动净化过程。 “这就是使其在商业市场上可行的原因，”沃格尔补充道。
受法律和市场驱动
雷蒙迪斯技术现在上线很大程度上归功于一项已成文的法律。 在德国，污水污泥焚烧产生的灰烬不能在农业中重复使用。 污泥可能保留多种有害金属，并被认为是一种健康风险。
焚烧污泥本身并不是一种有害的做法：燃烧的有机物主要是碳中和的，因为其中的生物质来自最初由大气中吸收的二氧化碳形成的动植物产品。
由此产生的磷将满足商业需求。 尽管估计各不相同，但一些科学家预测世界磷储量将在未来 20 年内达到顶峰。 主要生产国（如摩洛哥、中国、阿尔及利亚、叙利亚和约旦）的不稳定性是另一个令人担忧的问题，磷矿石的质量也是如此，许多矿藏中的磷矿石都受到重金属和铀矿残留物的污染。
德国废物、水和原材料管理联邦协会 (BDE) 的罗伯特·舒尔茨表示：“总的来说，我们认为磷回收将具有商业前景。”
舒尔茨补充说，像德国这样没有任何已知储量的国家高度依赖进口磷，并指出德国在 2013 年进口了大约 85,000 吨研磨和未研磨的磷。
从此扩大规模
德国联邦二次原材料和废物管理协会 (BVSE) 的专家安德烈亚斯·哈贝尔表示，强制性磷回收成为现实可能需要长达 10 年的过渡期。 需要时间来开发技术并吸引投资。
那么，有什么比在汉堡水务公司（德国最大的市政废水处理厂之一）测试工业规模的项目更好的地方呢？ 作为德国北部城市汉堡唯一的废物处理厂，汉堡水务公司每年通过处理 140 万吨消化污泥产生 22,000 吨灰烬。
目前有多少灰烬正在用新方法进行测试尚不完全清楚。 迄今为止，汉堡水务公司已在建筑和配套技术方面投资了 10 万欧元。 专业废物管理实践的全球领导者雷蒙迪斯和汉堡水务公司均未提供更多细节。
灰烬被送到不来梅的一个特殊垃圾填埋场。 这是汉堡水务公司首席执行官米歇尔·贝克莱特希望尽量减少或完全消除的流程中的昂贵步骤。 贝克莱特说：“如果试点测试成功，我们将与雷蒙迪斯一起在汉堡建造和运营一家大型工厂。”
未来：来自废物的能源和收入
在贝克莱特的愿景中，未来的污水处理厂将不再仅仅是纯粹的废物管理设施，而是净水、能源和矿物质的回收系统。
贝克莱特说：“长期以来，我们的目标一直是封闭污水处理厂的物质循环。 这一切始于 1990 年代后期，当时我们开始利用废水中固有的能量潜力。”
自 2009 年以来，汉堡水务公司已实现能源自给自足。 事实上，它将多余的电力出售回当地电网，以及邻近的汉堡集装箱码头。 借助 10 个蛋形消化塔，它每天产生 90,000 公吨甲烷。 现场热电联产电厂随后将气体转化为 176,500 千瓦时的电力和 91,500 千瓦时的热能。
经过消化塔后，污泥随后被干燥和焚烧，产生可以捕获和利用的热量。
贝克莱特说：“从焚烧灰烬中回收磷只是污水处理进一步发展的又一个，但非常重要的步骤。”
磷回收可以为更真实的闭环回收系统打开大门。 它可能有助于推进德国和世界的可持续发展议程。
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