Übersicht der Umsetzung von Verfahren in Europa Erfahrungen aus P-REX

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1 PHOSPHORUS RECYCLING FROM PROTOTYPE TO MARKET Übersicht der Umsetzung von Verfahren in Europa Erfahrungen aus P-REX Christian Remy, Christian Kabbe Kompetenzzentrum Wasser Berlin Bonn, 09. Oktober 2013

2 Ansatzpunkte für P-Rückgewinnung auf Kläranlagen 100% P-Fracht 20-50*% der P-Fracht 40-80% der P-Fracht (Verfügbarkeit? Schadstoffe?) > 80% der P- Fracht 10-50*% der P-Fracht * mit saurem Aufschluss (Modifiziert nach Montag 2010)

3 Verfahrensüberblick: P-Recyclingverfahren in Europa PEARL NuReSys Crystalactor, CaP Schlamm/ Schlammwasser AirPrex PHOSPAQ FIX-PHOS CaP/CSH LYSOGEST Gifhorn, CaP REPHOS KREPRO FeP (Planung) P-RoC CaP/CSH PHOSTRIP, CaP Stuttgart Demonstration geplant Budenheim CaP LEACHPHOS P-mineralisch PASCH CaP P-bac (INOCRE) Leaching ECOPHOS DCP SESAL-PHOS CaP RECOPHOS D P-mineralisch Asche Thermisch MEPHREC P-Schlacke THERMPHOS P 4 AshDec (ThomPhos) P-mineralisch RECOPHOS AT H 3 PO 4 Demo-Anlage Labor/Technikum

4 Standorte von P-Rückgewinnungsverfahren in Europa (Abwasserpfad) Karte

5 Standorte für P-Recycling aus Klärschlamm Prozess Ort, Betreiber Maßstab Produkt Kontakt AirPrex Waßmannsdorf (DE), BWB Berliner Pflanze AirPrex MG-Neuwerk (DE), Niersverband AirPrex BS-Steinhof (DE), SE BS / AVB (Schlamm) AirPrex Wieden-Echten (NL) AirPrex Amsterdam (NL, planned) LYSOGEST Lingen (DE), SE Lingen NuReSys Leuven (BE), Aquafin BIOSTRU PHOSPAQ Olburgen (NL), Waterstromen PHOSPAQ Lomm (NL), Waterstromen CRYSTALACTOR Geestmerambacht (NL) CaP Fix-Phos Hildesheim (DE), SEHi CaP (Schlamm) Gifhorn-Prozess Gifhorn (DE), ASG Stuttgarter Verfahren Offenburg (DE) Pilot Budenheim Mainz (DE) Pilot CaP Berliner Wasserbetriebe Dr. B. Heinzmann P.C.S. W. Ewert P.C.S. W. Ewert P.C.S. W. Ewert P.C.S. W. Ewert P.C.S. W. Ewert NuReSys C. Dewaele Waterstromen R. Haarhuis PAQUES M. Weghuis DHV A. Giesen TU Darmstadt Dr. C. Schaum PFI Prof. J. Müller-Schaper IAT Mr. Meier Budenheim Dr. R. Schnee

6 Standorte für P-Recycling aus Prozesswasser Prozess Ort, Betreiber Maßstab Produkt Kontakt REPHOS Altentreptow (DE), Remondis PEARL (PEARL 500) NuReSys (Prototyp) NuReSys NuReSys NuReSys Slough (UK), Thames Water Milchverarbeitung (BE) Kartoffelverarbeitung (BE), Harelbeke Kartoffelverarbeitung(BE) Nieuwkerke Kartoffelverarbeitung(BE) Waasten NuReSys Pharmazeutische Ind. (BE), Geel Crystal Green BIOSTRU BIOSTRU BIOSTRU BIOSTRU BIOSTRU P-RoC Neuburg (DE) Pilot CaP PHOSTRIP Brüssel-Nord (BE), Aquiris (Veolia Eau) Pilot oder CaP Remondis-Aqua Dr. M. Lebek OSTARA Jim Hotchkies NuReSys C. Dewaele NuReSys C. Dewaele NuReSys C. Dewaele NuReSys C. Dewaele NuReSys C. Dewaele KIT CMM Dr. R. Schuhmann Veolia Eau H. Paillard

7 Standorte für thermisches P-Recycling Prozess Ort, Betreiber Maßstab Produkt Kontakt MEPHREC Nürnberg (DE), SUN (in Planung) P-Dünger Ingitec J. Mallon SUSAN (Ash Dec) Koenigs Wusterhausen (DE), RETERRA (in Planung) P-Dünger Outotec Ludwig Hermann Kommerzielle Düngerproduktion Amsterdam (NL) Ludwigshafen (DE) P-Dünger ICL Fertilizers Kees Langeveld Thermphos* Vlissingen (NL) Weißer P 4 Dr. R. de Ruiter LeachPhos MVA in Bern (CH) Pilot oder CaP BSH Stefan Schlumberger EcoPhos EcoPhos (BE/BG) (in Planung) DCP Ecophos Dr. R. de Ruiter * Insolvenz in 2012

8 Ziele des EU-Projekts P-REX ( ) Demonstration und Begleitung der Umsetzung technischer Prozesse im Großmaßstab Systematische Bewertung der Produktqualitäten in Recyclingprozessen in Bezug auf Pflanzenverfügbarkeit des Phosphors und ökotoxische Effekte Analyse von Marktbarrieren und Marktpotentialen für neue Recyclingtechnologien und Recyclingprodukte Entwicklung von Strategien und Empfehlungen für eine umfassende und effiziente P-Rückgewinnung aus Abwasser mit gezielter Marktentwicklung für unterschiedliche Regionen und Randbedingungen EU policy brief + Leitfaden EU-weite Umsetzung von P-Rückgewinnung und Recycling aus dem Abwasser unter Berücksichtigung regionaler Bedingungen und Bedarfe!

9 P-REX Konsortium bluefacts 2013

10 Projektstruktur: Arbeitspakete in P-REX WA1 Demonstration und technische Bewertung von P-Rückgewinnung aus Asche (metallurgisch, thermochemisch, leaching, ) WA2 Demonstration und technische Bewertung von P-Rückgewinnung aus Schlamm und Schlammwasser (, HAP, ) WA3 Demonstration und Bewertung direkter Schlammverwertung in der Landwirtschaft (Verringerung der Toxizität z.b. über grüne Polymere, Entwicklung von Biotest-basierter Überwachung) WA4 Umweltwirkungen und Kosten von P-Rückgewinnungsverfahren im Vergleich mit direkter landwirtschaftlicher Verwertung und kommerziellen Mineraldüngern (Produktqualität, Pflanzenverfügbarkeit, Ökotoxizität, Lebenszyklusbetrachtung über Ökobilanz/LCA und Life Cycle Costing) WA5 Europaweite Umsetzung Marktbarrieren, Gesetzesrahmen in Europa, Anforderungen der Endverbraucher, Stakeholder-Workshops, Marktüberblick mit regionalen Fallstudien, Leitfaden und Policy brief für die Umsetzung, E-market für P-Recyclingprodukte WA6 Management und Ergebnisverbreitung

11 Wie kann ein Markt für P-Recycling entwickelt werden? Technologie fördern: Machbarkeit? Geeignete Infrastruktur? Produkte: was sind die Marktforderungen über die Gesetze hinaus? Gesetzesrahmen Nährstoffkonzentration Schadstoffe Pflanzenverfügbarkeit Ökotoxizität Hygiene P Recycling recovered Marktrahmen Preis Reinheit (?) Geruch Mengen, Form, Handling, Vertrieb Vorteile im Betrieb? Bedenken der Verbraucher? (BWB)

12 Wirtschaftlichkeit des -Verfahrens Praxisbeispiel im Klärwerk Mönchengladbach-Neuwerk (Niersverband) Eisensalze (20 g/m³) Bio-P mit RockAway Bio-P mit AirPrex TR-Gehalt nach Entwässerung [% TR] Kosten Eisensalz [ /a] Kosten Schlammentsorgung [ /a] OPEX Airprex [ /a] RockAway [ /a] Gesamtkosten [ /a] (Niersverband, Bäckler 2012) Vorteile mit AirPrex Verfahren: - Geringere Wartungskosten (keine Verkrustungen, stabiler Betrieb der Zentrifugen) - Verbesserte Entwässerbarkeit des Schlamms (+ 5% TR) geringere Entsorgungskosten - Geringere Kosten für Chemikalien - Jährliche Einsparungen:

13 kg CO2-eq/Tonne Ökobilanz von in Berlin: Carbon footprint Sonstiges Netto-Gewinn: 890 kg CO 2 -eq/tonne MgCl2 Strom Aufwand für -Verfahren Einsparung Erdgas Trockner Einsparung Strom Trockner Effekt der besseren Entwässerbarkeit Einsparung Polymer Geringerer Polymerbedarf aus Waßmannsdorf Gutschrift für Mineraldünger Ersatz von Mineraldünger

14 P-REX: bisherige Erfahrungen in Europa Zahlreiche P-Rückgewinnungsverfahren sind schon im Großmaßstab verfügbar P-Rückgewinnung ist meist noch nicht wirtschaftlich über P-Preis zu betreiben, aber P-Rückgewinnung kann wirtschaftlich Sinn machen (z.b. ) WICHTIG: Multi-Stakeholderdialog zwischen Politik, Forschung und Praxis (Abwasserentsorgern, Landwirtschaft, Düngemittelproduzenten, Politik, Verbrauchern, Forschung und Entwicklung, Anlagenbauern) Vernetzung über nationale und internationale Plattformen zum P-Recycling Politik muss die Rahmenbedingungen setzen: Harmonisierung von Klärschlammrecht, Düngemittelrecht, Bodenschutz, Chemikalienrecht (REACH) Registrierung für durch BWB erfolgt End of waste -Status? Qualitätsanforderungen für P-Recyclingprodukte? Verbindliche politische Ziele zum P-Recycling

15 P-REX: what next? Nächste Schritte auf EU-Ebene: EU Consultative Communication (Feedback bis ) (DG ENV) P auf der Liste der critical raw materials? (DG Enterprise) Förderung von Demonstrationsvorhaben (HORIZON 2020, EIP, UIP) EU-Plattform Deutsche Phosphor-Plattform (Fraunhofer IWKS in Alzenau) P-REX: Regionale Stakeholder-Workshops in 2014 European Sustainable Phosphorus Conference 3./4. März 2015 in Berlin Weichenstellung für Vorreiterrolle Deutschlands (Auftrag des Bundesrates vom , dass Bundesregierung nationale Vorreiterrolle übernimmt)

16 Danksagung P-REX is a research and demonstration project supported by the European Commission under the Seventh Framework Programme (Priority: From Prototype To Market ) Contract No P-REX Duration: 01/09/12-31/08/15 KWB wird ko-finanziert von Veolia und den Berliner Wasserbetrieben (BWB)

17 PHOSPHORUS RECYCLING FROM PROTOTYPE TO MARKET Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit!