Przemysł nawozowy jest jedną z najbardziej rozwiniętych branż krajowego przemysłu chemicznego. Obejmuje produkcję amoniaku, kwasów mineralnych, azotanu amonu, mocznika, fosforanów amonu i wapnia oraz produkcję wyrobów końcowych, którymi są nawozy mineralne wytwarzane w postaci stałej oraz płynnej.
Najważniejszymi aktami prawnymi, które określają wymogi formalne dotyczące nawozów (nazewnictwo, skład chemiczny, w tym zawartość składników pokarmowych i dopuszczalne zawartości zanieczyszczeń, postać fizyczna, przyswajalność itp.) są Ustawa o nawozach i nawożeniu, Rozporządzenie WE oraz Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi. Ze względu na duże masy zużywanych surowców oraz wytwarzanych produktów, przemysł nawozowy w dużym stopniu oddziałuje na środowisko naturalne.
Oddziaływanie na środowisko polega, przede wszystkim, na emisji zanieczyszczeń gazowych, ciekłych i stałych do środowiska oraz zużywaniu dużych ilości surowców i energii. Wielkości emisji zanieczyszczeń związanych z produkcją wyrobów chemicznych, jakimi są nawozy, określane są w aktach prawnych, a ostatecznym dokumentem określającym wymogi dotyczące oddziaływania danego rodzaju produkcji na środowisko naturalne jest Pozwolenie Zintegrowane, określające dopuszczalne emisje poszczególnych zanieczyszczeń kierowanych do środowiska.
Podczas wytwarzania poszczególnych produktów przemysłu nawozowego powstają strumienie odpadowe, które zawierają mniej lub bardziej cenne składniki z punktu widzenia całości procesu produkcyjnego. Najbardziej cenne składniki, np. zawierające składniki produktu głównego, są w zdecydowanej większości odzyskiwane i zawracane do procesu produkcyjnego. Składniki bezużyteczne z punktu widzenia produkcji podstawowej są natomiast wydzielane i przetwarzane na produkty uboczne lub opuszczają instalację w charakterze odpadów.

Odpady z własnej produkcji
Przykładami odzysku i zawrotu cennych składników do procesu głównego są różne metody oczyszczania oparów i kondensatów procesowych w technologii wytwarzania nawozów saletrzanych. Stosuje się w tym celu różne sposoby odmywania oparów i oczyszczania kondensatów oraz innych roztworów odpadowych m.in. metodę odwróconej osmozy lub wymiany jonowej. Roztwory zawierające odzyskane składniki zawraca się do procesu głównego. W podobny sposób postępuje się przy oczyszczaniu innych strumieni odlotowych z wytwórni nawozów saletrzanych, a także z innych wytwórni przemysłu nawozowego.
Odpadem wytwarzanym przez przemysł nawozowy w największych ilościach jest fosfogips. Odpad ten powstaje w procesie wytwarzania ekstrakcyjnego kwasu fosforowego (EKF). Do niedawna w naszym kraju pracowały trzy wytwórnie EKF, a obecnie jest on wytwarzany tylko w Zakładach Chemicznych „Police” S.A. Obecnie w skali światowej zaledwie kilka procent tego odpadu jest wykorzystywana gospodarczo. W latach ubiegłych niewielkie ilości fosfogipsu z jednego z zakładów były wykorzystywane w Zakładach Azotowych „Kędzierzyn” S.A. do produkcji Salmagu z siarką. Do produkcji tego nawozu wykorzystywano mieszaninę anhydrytu i fosfogipsu w stosunku masowym 4:1 do 3:1. Pełne zastąpienie anhydrytu fosfogipsem nie było możliwe z uwagi na brak możliwości usunięcia wody z fosfogipsu w ciągu technologicznym wytwórni nawozów saletrzanych ZAK. Należy wyraźnie stwierdzić, że zarówno z punktu widzenia jakości produktów, jak i z punktu widzenia bezpieczeństwa procesowego nie ma przeszkód przed wykorzystywaniem fosfogipsu do produkcji nawozów saletrzanych. Jedyną istotną przeszkodą jest wysoka zawartość wody w tym odpadzie, którą należy usunąć w trakcie procesu produkcyjnego, co sprawia, że fosfogips jest surowcem zdecydowanie mniej atrakcyjnym niż anhydryt (surowiec kopalny).
W latach ubiegłych w Zakładach Chemicznych „Police” S.A. prowadzono próby przetwarzania fosfogipsu przy użyciu amoniaku i dwutlenku węgla w siarczan amonu i kredę nawozową. Okazało się, że realizacja tego procesu nie nastręcza większych trudności technicznych, lecz proces nie jest atrakcyjny ekonomicznie. Z badań przeprowadzonych w ostatnich latach w Instytucie Nawozów Sztucznych i na Politechnice Wrocławskiej wynika, że fosfogips może być wykorzystywany także do produkcji nawozów typu adduktu siarczanu wapnia z mocznikiem. Taki nawóz posiada szereg zalet, między innymi charakteryzuje się wyższym stopniem wykorzystania azotu niż mocznik. Badania nad tym procesem nie przyniosły dotychczas wdrożenia procesu do praktyki przemysłowej, ale prowadzone są dalsze prace nad tym procesem.
Kolejnymi przykładami zagospodarowania strumieni ubocznych z własnej produkcji przemysłu nawozowego było uruchomienie produkcji nawozów azotowo-sodowych w ZAT-M. S.A. i w ZAK S.A. Przy produkcji tych nawozów zagospodarowywano odpadowy azotan sodu. Obecnie tych sposobów nie stosuje się, gdyż pojawiły się korzystniejsze ekonomicznie sposoby zagospodarowywania odpadowego NaNO3.
Przemysł nawozowy wytwarza szereg użytecznych produktów ubocznych, które nie mają przeznaczenia nawozowego. Do takich produktów należy zaliczyć dwutlenek węgla odzyskiwany w trakcie procesu wytwarzania amoniaku oraz siarczyny sodu wytwarzane w jednej z wytwórni kwasu siarkowego. Przed kilku laty przykładami takich rozwiązań były procesy wytwarzania związków fluoru (kwas fluorowodorowy w ZCh „Luboń” S.A. – obecnie Luvena S.A., kriolit w ZCh „Siarkopol” Tarnobrzeg Sp z o.o. oraz fluorokrzemiany w ZCh „Police” S.A. i GZNF „Fosfory” Sp z o.o.). W sytuacji silnej konkurencji oraz przy ograniczeniach w stosowaniu różnych produktów zawierających fluor, wymienione procesy wytwarzania związków fluoru okazały się nieopłacalne.


Autor: prof. nadzw. Andrzej Biskupski, Instytut Nawozów Sztucznych

Fot. Grupa Azoty

 Jak zamówić prenumeratę czasopisma drukowaną/elektroniczną