BSH UMWELTSERVICE AG Allmendstrasse 6 Postfach CH-6210 Sursee TecOrbe - Fachtagung Phosphor - Rückgewinnung LEACHPHOS 2602013 eine mögliche Lösung Alois Sigrist Nasschemisches Verfahren zur Behandlung von Klärschlammaschen 26.03.2015 / Weihenstephan
TecOrbe- Fachtagung- Phosphor- Rückgewinnung Inhaltsverzeichnis 1. BSH Umweltservice AG 2. Herkunft / Stoffflüsse Schweiz 3. Inhaltsstoffe der Klärschlammasche 4. Leachphos- Verfahren 5. Grosstechnischer Pilotversuch KVA Bern 6. Klärschlammasche Rückstand oder Verwertung 7. Stoffliche Zusammensetzungen 2
1. BSH Umweltservice AG Schweizer Anlagebauer Schwerpunkt Technologien für die Rückgewinnung von Wertstoffen Hauptsitz Sursee, Kanton Luzern Seit 1998 in Schweiz und Europa über 30 innovative Technologien und Anlagen entwickelt bzw. realisiert Firmengeschichte der letzten Jahre ist geprägt von stetem Wachstum 3
BSH Technologien FLUWA Saure Flugaschenwaschung in KVA s FLUREC Metallrückgewinnung (Zn, Pb, Cd, Hg, Cu) ABA Abwasserbehandlungsanlagen in Müllverbrennungsanlagen Leachphos Phosphorgewinnung aus Klärschlammaschen Steine & Erden Boden- und Schlammwasser- Aufbereitungen mit dazugehöriger Klärtechnik PAK- Filtration Pulveraktivkohle Filtration mit Kerzenfilter zur Elimination von Mikroverunreinigungen. 4
2. Herkunft / Stoffflüsse Schweiz Klärschlammasche Quelle: http://permaculturenews.org/2009/01/14/phosphorus-matters/, Photo: Alexandra Pugachevskaya 5
Ausgewählte Phosphor-Stoffflüsse in der Schweiz Import Mineraldünger Klärschlammasche 100 000 t/a 6 000 t/a P 6 000 t/a P Klärschlamm Monoverbrennung 6
3. Inhaltsstoffe der Klärschlammaschen (KSA) Nebenbestandteile Element Gehalt [mg/kg TS] Titan 5'600 Zink 2'100 Barium 1'200 Mangan 1'100 Kupfer 850 Kobalt 150 Blei 130 Zinn 120 Chrom 110 Nickel 70 Antimon 15 Arsen 13 Quecksilber 10 Silber 7 Cadmium 4 HSWT 26.03.2015 - Fachtagung / Weihenstephan 26.03.2015 / Weihenstephan 7
4. LEACHPHOS-Verfahren verdünnte Schwefelsäure Klärschlammasche (KSA) KSA-Extraktion und Filtration KSA-Filterkuchen Fällungsmittel Schwermetallabtrennung Phosphorprodukt- Fällung P-Produkt Abwasserbehandlung HSWT 26.03.2015 - Fachtagung / Weihenstephan 26.03.2015 / Weihenstephan 8
Grundfliessbild Leachphos 9
Maximal mögliche Rückgewinnung Phosphoreintrag in ARA 100 % Phosphor enthalten im Klärschlamm vom Input 90 % Phosphorgehalt in der mono verbrannten Asche 50 80 gr/kg Extraktionsrate mit Leachphos 80 90 % Phosphor in der extrahierten Asche 5 10 gr/kg Fällungsrate mit Leachphos 95 % Phosphor verfügbar zur Weiterverwendung 75 85 % vom Inhalt der Klärschlammasche 10
Vergleich Klärschlammasche - Phosphorprodukt gute Pflanzenverfügbarkeit des Produktes 11
Chemische Zusammensetzung Klärschlammasche - Phosphorprodukte Element Einheit Unbehandelte KSA BSH2 H2SO4- Produkt Roh-phosphat Super-phosphat Al mg/kg TS 35'000 35'000 3'000 4'000 As mg/kg TS 20.0 14 7.2 9.9 Ca mg/kg TS 140'000 180 000 387'000 266'000 Cd mg/kg TS 3.0 <2.0 13.0 28.0 Co mg/kg TS 40.0 16.0 3.0 3.0 Cr mg/kg TS 140.0 30.0 108.0 110.0 Cu mg/kg TS 800.0 350.0 20.0 11.0 Fe mg/kg TS 140'000 20'000 1'000 3'000 K mg/kg TS 8'500 3'000 1'000 1'000 Mg mg/kg TS 20'000 12'600 1'000 2'700 Mn mg/kg TS 1400 2000 102.0 57.0 Ni mg/kg TS 65.0 15.0 28.0 25.0 P mg/kg TS 60'000 140'000 167'000 101'000 P2O5 % 13.7 32 38.3 23 Pb mg/kg TS 150.0 15.0 4.0 4.0 Si mg/kg TS 100'000 25'000 22'000 12'000 V mg/kg TS 25.0 200.0 86.0 59.0 Zn mg/kg TS 2400.0 1500.0 169.0 78.0 12
5. Großtechnischer Pilotversuch KVA Bern 45 Tonnen Klärschlammasche 6 Tonnen Phosphorprodukt 10 Tonnen feuchtes Produkt 13
Vakuumbandfilter mit Phosphorprodukt 14
6. Klärschlammasche Rückstand oder Verwertung? KSA-Filterkuchen 15
Rückstand oder Verwertung? KSA-Filterkuchen Element KSA- Filterkuchen Inertstoff Grenzwerte 1/2-Inertstoff [mg/kg] [mg/kg] [mg/kg] Antimon 11 30 15 Arsen < 0.5 30 15 Blei 140 500 250 Cadmium 5 10 5 Chrom 110 500 250 Kupfer 513 500 250 Nickel 43 500 250 Quecksilber < 0.7 2 1 Zink 1'535 1'000 500 16
Inertisierung des Rückstandes KSA- Filterkuchen verdünnte Schwefelsäure Inertisierung Rückstand Inertisierung metallhaltige Säure Verwertung oder Inertstoff Verwertung mit Metallrecycling 17
Grundfliessbild Leachphos mit Inertisierung 18
7. Stoffliche Zusammensetzungen Element KSA- Filterkuchen Rückstand Inertisierung Inertstoff Grenzwerte 1/2-Inertstoff [mg/kg] [mg/kg] [mg/kg] [mg/kg] Antimon 11 10 30 15 Arsen < 0.5 < 0.5 30 15 Blei 140 128 500 250 Cadmium 5 3 10 5 Chrom 110 67 500 250 Kupfer 513 130 500 250 Nickel 43 17 500 250 Quecksilber < 0.7 < 1 2 1 Zink 1'535 447 1'000 500 19
Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit 20