Dierlijk 
Menselijk 
Plantaardig 
De Waterschappen in Nederland hebben hoge duurzaamheidsdoelen. De terugwinning van fosfaat is vanwege de eindigheid van deze zeer belangrijke grondstof één van de ambities. Een veelbelovende techniek is het Spodofosproces, een geheel andere aanpak voor fosforrecycling dan de vele natchemische methoden. Spodofos is ontwikkeld door ThermusP, een Nederlandse technologiestart-up opgericht in 2020. Nutrient Platform leden GMB BioEnergie en Slibverwerking Noord-Brabant (SNB) hebben meegewerkt aan een onderzoek naar de mogelijkheden van Spodofos.
In Nederland en daarbuiten zijn er diverse initiatieven om fosfaat uit afvalwater circulair terug te winnen. Een aanzienlijk deel van het nationale fosfaatverbruik vloeit namelijk met het afvalwater naar de rioolwaterzuiveringsinstallaties en kan daar worden afgevangen, een effectieve route lijkt via verbrandingsassen van monoslibverbrandingsinstallaties.
Onlangs heeft STOWA een rapport gepubliceerd over de mogelijkheden voor witte-fosforproductie uit slibverbrandings assen. Dit proces is een kansrijk alternatief voor al die P-terugwinningsmethoden die met aanzuren werken.
Spodofos
Een veelbelovende techniek lijkt het Spodofos-proces, een thermische methode om fosfor uit slibverbrandingsassen te halen. Het wint fosfaat uit slibverbrandingsassen door middel van reductie, wat resulteert in witte fosfor, minerale slak en ferrofosfor.
Het STOWA onderzoek stelt dat de ijzerlegering en de slak bijzondere eigenschappen vertonen, ze kunnen hoogwaardige primaire grondstoffen vervangen. De zware metalen in de slibas worden afgescheiden of geïmmobiliseerd. Volgens het STOWA onderzoek kan de witte fosfor als een duurzaam en circulair product worden afgezet in de markt.
Thermietreactie
Het Spodofosproces is een geheel andere aanpak voor fosforrecycling dan de vele natchemische methoden. Het is gebaseerd op de reactie tussen enkele oxiden in de as van zuiveringsslib met aluminium. Dit soort reacties zijn het meest bekend onder de naam thermietreactie. Aluminium van de laagste kwaliteit is hierbij voldoende, bijvoorbeeld uit bodemassen van huisvuilverbranding.
De omzetting vindt plaats bij een temperatuur van ongeveer 1700°C waarvoor de vrijkomende reactiewarmte de energie levert. Het aluminium neemt de zuurstof over van het fosfaat waardoor elementaire fosfor ontstaat, dat als een gas kan worden ‘afgetapt’ en gecondenseerd als witte fosfor. Een terugwinningsrendement van 90% is ondertussen aangetoond.
Technische uitdagingen voor de pilot
Met ondersteuning van Stowa, GMB BioEnergie, Slibverwerking Noord-Brabant en Lanxess is de ontwikkeling van deze out-of-the-box methode door ThermusP op TRL5 gebracht. Het proces is nu op een ontwikkelingsniveau waarbij er nog weinig onzekerheden bestaan over de technologische realiseerbaarheid, volgens ThermusP. De volgende fase is de pilot.
ThermusP stelt dat op dit moment de specifieke procesonderdelen zijn ontwikkeld tot aan geteste prototypen, die in de pilot zullen worden ingebouwd. Volgens ThermusP kent de technologische realisatie hierdoor nog wel enkele technische uitdagingen.
Het proces levert drie hoofdproducten: witte fosfor, slak en een ijzerlegering. Onderdeel van de laatste ontwikkelingen door ThermusP waren praktijktesten van de producten voor verschillende toepassingen. Naast de witte fosfor blijken ook de slak en ijzerlegering hoogwaardige toepassingen te vinden, waarbij een grote CO2-besparing wordt bereikt. ThermusP denkt dat potentiële afnemers in de metallurgie-, vuurvast- en cementindustrie de producten graag en in grote volumes zullen zien komen.
Negatieve CO2-voetafdruk
Doordat alle Spodofos-producten beoogd zijn als vervanger van energie-intensieve primaire grondstoffen, leidt de Levens Cyclus Analyse tot een sterk negatieve CO2-voetafdruk, aldus het STOWA onderzoek.
De witte fosfor kan in de chemie toegepast worden, de slak heeft potentieel als vervanger voor cement en als materiaal voor vuurvaste producten, terwijl de ferrofosfor toepassingen biedt in de mijnbouw en als coagulant in waterzuivering.
Volgens ThermusP komt de totale CO2-impact, door CE Delft berekend, op (negatief) -1400 kg per ton slibas. Vanwege de hoge prijzen van de te vervangen primaire producten is een voorzichtige terugverdientijd van 4 jaar berekend. Een belangrijke bijdrage in de economische haalbaarheid is dat de procesvoering zeer compact is waardoor de investeringshoogte beperkt blijft.
Het proces vermindert de CO2-uitstoot dus aanzienlijk door het vervangen van energie-intensieve primaire grondstoffen, wat de duurzaamheid en economische haalbaarheid vergroot. De positieve milieu-impact en businesscase maken Spodofos volgens het STOWA rapport een veelbelovende oplossing voor fosfaatterugwinning en circulaire grondstofproductie.
Een groot voordeel is dat alle marktpartijen betrokken zijn in dit stadium van de ontwikkeling. Volgens STOWA kan deze route een belangrijke bijdrage leveren aan de duurzaamheidsambities van de waterschappen.
Het STOWA onderzoek heeft plaatsgevonden met medewerking van Lanxess, GMB BioEnergie, en Slibverwerking Noord-Brabant. Het is uitgevoerd door ThermusP. Uitgebreide informatie is te vinden in rapport STOWA 2025-06 en op de website van ThermusP.
