Phosphormining aus Klärschlammasche das Phos4Life-Verfahren als Möglichkeit für eine Schweizer Phosphorstrategie

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1 STIFTUNG ZENTRUM FÜR NACHHALTIGE ABFALL- UND RESSOURCENNUTZUNG Phosphormining aus Klärschlammasche das Phos4Life-Verfahren als Möglichkeit für eine Schweizer Phosphorstrategie Stefan Schlumberger

2 Ausgangslage Klärschlammasche Umsetzung für Lebensmittel für Düngemittel t/a t/a P für technische Anwendungen aber wie? Blick zur produktion 18. Oktober 2017 S. Schlumberger 3

3 Rohstoffe Verarbeitung Produkte Rohphosphat TSP Schwefel Schwefelsäure reine H 3 PO 4 (TGA, FGA, ) 18. Oktober 2017 S. Schlumberger 4

4 Summe Verunreinigungen [ppm] Säurekonzentration [%P 2 O 5 ] -Qualitäten Verunreinigungen [ppm] Konzentration [% P2O5] Quelle: Phosphoric Acid, R. Gilmour, Oktober 2017 S. Schlumberger 5

5 Summe Verunreinigungen [ppm] Säurekonzentration [%P 2 O 5 ] -Qualitäten Verunreinigungen [ppm] Konzentration [% P2O5] Quelle: Phosphoric Acid, R. Gilmour, Oktober 2017 S. Schlumberger 6

6 - ein zentraler Baustein Rohstoffe Verarbeitung Produkte TSP Rohphosphat SSP Schwefel Kalium, Ammonium, Magnesium etc. Schwefelsäure reine H 3 PO 4 (TGA, FGA, ) MAP/DAP NPK 18. Oktober 2017 S. Schlumberger 7

7 18. Oktober 2017 S. Schlumberger 8

8 Das Phos4Life-Verfahren Schwefelsäure 96% Dampf, Salzsäure 32% Klärschlammasche (KSA) 30'000 t/a LAUGUNG SOLVENT EXTRAKTION ABWASSER- BEHANDLUNG Abwasser Metalle / Recycling Mineralische Verwertung 42'000 t/a Dampf KONZENTRATIONS -ERHÖHUNG 74% 11'000 t/a Eisen(III)chlorid-Lösung 40%, 34'000 t/a 18. Oktober 2017 S. Schlumberger 9

9 Stoffkreisläufe werden geschlossen Produkte >90% >95% >95% >85% 18. Oktober 2017 S. Schlumberger 10

10 Klärschlammasche Phosphorrückgewinnung >95% Handelsübliche, technisch reine Eisenrückgewinnung > 90% Eisenchloridlösung (Fällmittelersatz ARAs) Schwermetallabtrennung und Recycling Mineralik zur Zementverwertung 18. Oktober 2017 S. Schlumberger 11

11 Klärschlammasche als Rohstoff Phosphorrückgewinnung >95% Handelsübliche, technisch reine Eisenrückgewinnung > 90% Stoffliche Verwertung > 95%, keine Deponie Eisenchloridlösung (Fällmittelersatz ARAs) Schwermetallabtrennung und Recycling Mineralik zur Zementverwertung 18. Oktober 2017 S. Schlumberger 12

12 Absatzmarkt für Produkte Mögliche Abnehmer 74%, technische Qualität Markt: CH und Europa Eisen(III)chloridlösung, 40% Markt: CH und Europa Mineralik / Zementindustrie Markt: CH Metallrecycling Markt: CH (Metallrückgewinnungsprozesse KVAs) 18. Oktober 2017 S. Schlumberger 13

13 Kosten des Verfahrens '000 t/a KSA 30'000 t/a KSA CHF/t EKS* ) Aufwand Aufwand minus Ertrag Aufwand Aufwand minus Ertrag * ) EKS entwässerter Klärschlamm (30% TS) 18. Oktober 2017 S. Schlumberger 14

14 Nettokosten der Verfahrensschritte [CHF/t EKS*] Kosten der Klärschlammentsorgung ZH Phosphor-Mining mit ca. 20% Verfahrensschritte Faulung Entwässerung Transport therm. Behandlung Phosphor- Mining * ) EKS entwässerter Klärschlamm (30% TS) Datenquelle: AWEL 18. Oktober 2017 S. Schlumberger 15

15 Nettokosten der Verfahrensschritte [CHF/t EKS*] Kosten der Klärschlammentsorgung ZH mit Phosphor-Mining 400 Entsorgungskosten ca. 20% Verfahrensschritte Faulung Entwässerung Transport therm. Behandlung Phosphor- Mining * ) EKS entwässerter Klärschlamm (30% TS) Datenquelle: AWEL 18. Oktober 2017 S. Schlumberger 16

16 Ökoeffizienz SEBI «Specific Eco Benefit Indicator» Umweltnutzen einer Massnahme gegenüber einem Referenzszenario (eubp) Bewertung mit Mehrkosten (netto) der Massnahme (CHF) SEBI* = eubp Ökoeffizienz (SEBI*) in eubp/chf CHF Elektrogeräte SENS (Warenkorb) vs. KVA Aluminium-Verpackung-Recycling vs. KVA Elektronikgeräte SWICO (Warenkorb) vs. KVA Weissblech-Verpackungen-Recyling vs. KVA Extraktion von Zink aus KVA-Filterasche (FLUREC vs. Deponierung) P-Mining aus Klärschlammasche (Phos4life vs. Deponierung) PET-Recycling vs. KVA Leuchten und Leuchtmittel-Recycling vs. KVA Haushaltbatterien 2015 vs. KVA Kunststoffsammlungen vs. KVA Alu-Kaffeekapsel-Recycling vs. KVA 0 4'000 8'000 12'000 16'000 20'000 24'000 28'000 Quelle: adaptiert nach Umtec Oktober 2017 S. Schlumberger 17

17 Saubere P-Produkte aus dem Abwasserpfad Klärschlammasche für technische Anwendungen Düngemittel Klärschlamm sekundäre Phosphate 18. Oktober 2017 S. Schlumberger 18

18 Weiteres Vorgehen Abschluss Pilotierung bis März 2018 Definitive Produktqualitäten liegen vor Genauere Aussagen zur Ökologie und Wirtschaftlichkeit möglich Marktanalyse und Prüfung der Umsetzung 18. Oktober 2017 S. Schlumberger 19

19 Fazit Durch das Schliessen von Kreisläufen entstehen neue Produkte Das Verfahren gewährleistet ein vollständige Verwertung Das Verfahren bietet einen ökoeffizienten Lösungsansatz Für die Produkte gibt es Abnehmer und verschiedene Vermarktungspfade 18. Oktober 2017 S. Schlumberger 20

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