Verdwijnt fosfaat bij mestverbranding?

Van mijn goede kennis Toon uit Oss kreeg ik, via de Provinciale Statenfractie van de SP, de volgende vraag binnen die wellicht ook bij andere niet chemisch geschoolde mensen speelt.

Beste mensen,
vandaag stond in de krant dat er in de toekomst mogelijk het overschot aan mest in Brabant wordt ingezet als biobrandstof. Er dreigt echter een groot tekort aan fosfaten in de wereld, daarom moeten we meststoffen zeker niet verbranden. er worden al miljoenen kostende projecten opgezet om fosfaten terug te winnen. En dan fosfaten gaan verbranden? Weer korte termijn oplossingen van de boeren om hun probleem op de maatschappij af te schuiven. Kunnen jullie hier in Provinciale Staten aandacht voor vragen? 
m.vr.g.


Toon

Ik heb in mijn intro gezegd dat ik gaarne vragen ontvang en daarop antwoord. Onderstaand antwoord is snel geschreven op basis van aanwezige kennis en enig gegoogle. Het gaat nog niet erg diep.
Als er een case study is of als er vervolgvragen zijn, wil ik wel kijken of ik er dieper in kan duiken.

Toon

In dit voorlopige standpunt wil ik enkele zaken aanstippen.

1)    Je hebt gelijk dat er een groot tekort aan fosfaten op de wereld dreigt. Er moet een strategie komen om het fosfaatgebruik terug te dringen en om reeds in circulatie gebracht fosfaat terug te winnen.
2)    je maakt echter een denkfout (die veel gemaakt wordt) dat het mogelijk is om fosfor in het niets te laten verdwijnen. Bij welk chemisch proces dan ook (indikken, scheiden, verbranden, vergisten) blijft het aantal fosforatomen hetzelfde. Als je een chemisch proces ingaat met (op basis van het zuivere element) 10 kg fosfor, dan kom je er uit met 10 kg fosfor (idem). Het vernietigen van de mest leidt niet tot het vernietigen van de fosfor in de mest.
3)    De echte vraag is in welke chemische verbinding het element fosfor eindigt, of die verbinding diffuus of geconcentreerd aanwezig is, en of hij oplosbaar is of niet. Dat hangt wel van het proces af.
De fosforverbinding PH3 bijvoorbeeld is een (giftig) gas dat in theorie uit een vergistingsinstallatie zou kunnen ontwijken. Die fosfor is niet vernietigd, maar zo diffuus verspreid dat je er in praktijk niets meer mee kunt. De kans op zo’n ontsnapping schijnt overigens zeer klein te zijn.
De grootste praktische verliespost van fosfor is dat het uiteindelijk uitspoelt en in opgeloste vorm met de rivieren mee gaat de zee in. Die fosfor is niet vernietigd, maar in praktijk wel ontoegankelijk. Dit is de huidige situatie.
4)    Van fosfor (wat in praktijk bijna altijd fosfaat of superfosfaat betekent, het PO4— ion of het ion H2PO4-, ) bestaan zowel oplosbare als onoplosbare vormen. Kaliumfosfaat is bijvoorbeeld oplosbaar en calcium- of ijzerfosfaat normaliter niet. Planten kunnen vooral iets met opgelost fosfaat. Het is een ingewikkeld verhaal dat ik niet zomaar kan navertellen, maar in de bodem en het grond- en oppervlaktewater werken ingewikkelde chemische evenwichten, waardoor verschuivingen tussen de oplosbare en onoplosbare fosfaatvorm mogelijk zijn.superfosfaation met natrium of kaliumion ernaast

superfosfaation met natrium of kaliumion ernaast

5)    Het hangt nu van het proces af wat er bij verbranding met fosfor in mest gebeurt. Omdat ik niet weet hoe het verbrandingsproces precies in zijn werk gaat, kan ik daar alleen maar een slag naar slaan.
Verbranding betekent dat een substraat bij meestal hoge temperatuur zuurstof uit de lucht pakt en (als de verbranding volledig is) in een of meerdere oxidevormen overgaat. De koolstof in de mest wordt CO2, de waterstof H2O, de zwavel SO2, en de fosfor wordt fosfaat of was al fosfaat. Dat is bij normale temperatuur een vaste stof. Stel bijvoorbeeld (maar dat weet ik dus niet) dat je de verbranding zou laten plaatsvinden met een toeslag van ongebluste kalk, dan zou het eindproduct het onoplosbare calciumfosfaat zijn. Dat is (kort door de bocht) het basismateriaal van fosfaaterts. Je kunt daar via allerlei bewerkingen weer bruikbare fosfaatkunstmest van maken.

zo: Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4

Google ook maar eens op  “Ketenanalyse van struvietproductie uit communaal afvalwater en terugwinning van fosfor uit assen van slibverbranding” van CE Delft.
6)    Een andere vraag hoe effectief en efficiënt en rendabel deze specifieke vorm van fosforterugwinning is t.o.v. fosforterugwinning uit andere vormen van mestbewerking. Die vraag kan ik nu niet beantwoorden.
Bij mijn weten beperkte (althans tot voor kort) de mestverbranding zich tot kippenmest (bij BMC Moerdijk), omdat kippenmest relatief droog is.

BMC Moerdijk
BMC Moerdijk


BMC zegt van zichzelf op zijn site:

Bedrijfsproces

BMC Moerdijk verwerkt 450.000 ton pluimveemest. Dit is een derde van de totaal in Nederland geproduceerde pluimveemest. Per jaar wekt de centrale zo’n 285.000 MWh aan groene stroom op. Een deel wordt aangewend voor eigen gebruik. Netto gaat 245.000 MWh naar het elektriciteitsnet. Genoeg om 70.000 huishoudens jaarlijks van stroom te voorzien. Dat is vergelijkbaar met het verbruik van een stad als Breda.

Naast de elektriciteitsproductie ontstaat een waardevol bijproduct in de vorm van pluimveemest-as. Het bevat nuttige mineralen als kalium en fosfor. De brandstof, pluimveemest, is van constante kwaliteit, waardoor de as homogeen van samenstelling is. BMC Moerdijk verkoopt de as in het buitenland. Daar wordt het gebruikt als bodemverbeteraar. BMC Moerdijk produceert jaarlijks naast groene stroom nog 60.000 ton pluimveemest-as.

Zo levert BMC Moerdijk op verschillende manieren voordelen: een verantwoorde mestverwerking, productie van groene stroom en pluimveemest-as vol nuttige mineralen.

7)    de laatste vraag is hoe schoon het eindproduct is. In mest zitten veel zware metalen en bijv. medicijn- en hormoonresten. Het hangt van de procesomstandigheden af wat hiermee precies gebeurt. Je zou verwachten dat je bij verbranding je medicijn- en hormoonresten kwijt bent, maar dat de zware metalen door het fosfaatproduct zitten. Maar dat zou bij uitrijden of in de vergister in principe ook gebeuren.

2 thoughts on “Verdwijnt fosfaat bij mestverbranding?”

  1. Vroeger kwamen de mest van de dieren samen met de uitwerpselen van de mensen weer terug op het land. De cirkel was rond. Tegenwoordig wonen steeds meer mensen in de stad en bezoeken daar het toilet. De uitwerpselen komen in het riool en gaat verder naar zee. Boeren zien fosfaat en kali die in hun producten zoals melk en graan zitten dus via het riool verdwijnen. Om het land vruchtbaar te houden moeten ze die mineralen compenseren via aankoop kunstmest (fosfaat en kali). De oorzaak van aankoop kunstmest is dus dat fosfaat en kali verdwijnt van het platteland naar de stad (riool) en zelfs naar andere werelddelen bij export van landbouwproducten. We moeten boeren dus niet veroordelen voor hun kunstmestgebruik maar stedelingen moeten zorgen dat ze hun mineralen weer terugkrijgen uit het stadsriool. Hieruit blijkt ook dat biologische landbouw niet duurzaam is omdat je niet oneindig mineralen kunt onttrekken aan de bodem zonder aanvulling op een andere manier.

    1. Het ligt complexer. Stadsmest via het riool is te vervuild om zo maar uit te rijden (zware metalen, medicijnresten, agressieve schoonmaakmiddelen). De door u beschreven ontwikkeling speelt een rol, maar was onvermijdelijk. Het is een van de vele punten waar het landbouwsysteem schuurt.
      Ergens anders op deze site staat een artikel over het sluiten van kringlopen in de landbouw op schaal VAn NW Europa. Misschien vindt u dat leuk.

Leave a Reply to Bernard Cancel reply

Your email address will not be published.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.