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Phosphorrückgewinnung im Klärwerk Hamburg mit dem TetraPhos®-Verfahren

Die Hamburger Phosphorrecyclinggesellschaft mbH übernimmt die Rückstände aus der Abwasserbehandlung des Klärwerks Hamburg und verwertet diese thermisch in einer Klärschlammmonoverbrennungsanlage. In der Anlage werden jährlich etwa 125.000 Tonnen getrockneter Klärschlamm verbrannt. Dabei fallen Nährstoffe wie Phosphor in relativ konzentrierter Form in der Asche an, was grundsätzlich die Möglichkeit einer Rückgewinnung und Wiederverwertung bietet. Bisher wurden die aus der Verbrennung resultierenden 20.000 Tonnen Klärschlammasche auf Deponien verbracht. Ziel des Vorhabens ist es, den in der Klärschlammasche enthaltenden Phosphor in Form von Phosphorsäure in den Stoffkreislauf zurückzuführen. Phosphorsäure wird aus bergmännisch abgebautem Phosphatgestein hergestellt, welches hohe Gehalte an Cadmium und Uran aufweist. Eine Schwermetallentfrachtung findet bei diesem Herstellungsprozess aktuell nicht statt, sodass die Schadstoffe mit den Düngemitteln auf die landwirtschaftlich genutzten Böden und somit in die Nahrungskette gelangen. Mit Hilfe der innovativen TetraPhos ® -Anlage der Hamburger Phosphorrecyclinggesellschaft mbH sollen der Phosphor in mehreren Prozessschritten durch Zugabe von Säure aus der Verbrennungsasche herausgelöst und gleichzeitig die Störstoffe abgetrennt werden. Die Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm ist seit Inkrafttreten der novellierten Klärschlammverordnung für die nach Monoverbrennung anfallenden Aschen ab 2029 zwingend vorgeschrieben. Bei erfolgreichem Projektverlauf ist von einem hohen Multiplikatoreffekt des REMONDIS TetraPhos ® -Verfahrens für die gesamte Abwasserwirtschaft, insbesondere für Betreiber von Klärschlammmonoverbrennungsanlagen auszugehen. Mit dem Vorhaben können jährlich etwa 1.600 Tonnen Phosphor zurückgewonnen werden, die am Markt vielfältig einsetzbar sind. Als Abnehmer des rückgewonnenen Phosphors kommen neben der Düngemittelindustrie auch Unternehmen der Automobil-, Galvanik- und Chemiebranche in Betracht. Des Weiteren entstehen bei der Aufbereitung der Asche durch das Herauslösen des Calciums verwertbarer Gips, und nennenswerte Anteile der enthaltenen Eisen- und Aluminiumverbindungen werden in eine Lösung überführt, die auf der Kläranlage wiederum zur Phosphatelimination eingesetzt werden kann. Die übrig bleibende Asche wird deutlich volumenreduziert und kann auf Deponien abgelagert oder in der Baustoffindustrie als Zuschlagsstoff verwertet werden. Branche: Wasser, Abwasser- und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Hamburger Phosphorrecyclinggesellschaft mbH Bundesland: Hamburg Laufzeit: seit 2017 Status: Laufend

Umwandlung von Rueckstaenden aus der Altoelaufbereitung

Bei der Aufarbeitung von Altoelen unter Zusatz von Schwefelsaeure fallen erhebliche Mengen von Saeureharzen an. Eine Deponie ist wegen verschaerfter Umweltbestimmungen in Zukunft problematisch. Nach dem Verfahren der Preussag lassen sich Saeureharze in ein neutrales Umwandlungsprodukt umwandeln, das zusammen mit Hausmuell oder u.a. in der Baustoffindustrie eingesetzt werden kann.

Nutzung von Wasserstoff in Drehrohrofentechnologien zur Herstellung künstlicher Puzzolane als Klinkerersatz- und Betonzusatzstoff in der Baustoffindustrie

Die Herstellung von künstlich getemperten Puzzolanen für die Zement- und Betonindustrie erfordert thermische Prozesse, wie die des Drehrohrofens. Hierfür ist es nötig, die dafür benötigte Drehrohrofentechnologie unter Nutzung von Wasserstoff - sei es reiner Wasserstoff oder als Beimischung im Gasleitungsnetz - zu entwickeln. Folgende primären Zielstellungen werden im Projektvorhaben verfolgt: (1) Entwicklung der Wasserstoff-Drehrohrofentechnologien, (2) Entwicklung der Prozesstechnologie für die Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen. Bei der Vorhabensumsetzung wird ein möglichst interdisziplinärer Ansatz verfolgt. Für die erfolgreiche technische Umsetzung müssen verschiedene Akteure der Anlagen- und Baustoffindustrie verknüpft werden, wobei entsprechende baustofftechnologische Entwicklungen durchzuführen sind. Es werden weitere sekundäre Zielstellungen verfolgt: (3) Entwicklung von Wasserstoff-Puzzolanen aus Sekundärrohstoffen, (4) Nutzung von Wasserstoff-Puzzolanen in der Baustoffindustrie. Durch die Adelheid Meißner GmbH wird die Gewinnung und Konditionierung der Tonrohstoffe erfolgen und die Entwicklung der Technologie zur Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen.

Kombinierte Elektrolyse und Methanisierung zur Prozessoptimierung in der CO2-intensiven Baustoffindustrie, TP3: Entwicklung des Membranreaktors mit Peripherie

Kombinierte Elektrolyse und Methanisierung zur Prozessoptimierung in der CO2-intensiven Baustoffindustrie, TP2: Carbon Capture an einem Kalkofen

Oekobilanz fuer den Baustoff Kalksandstein und Kalksandstein-Wandkonstruktionen

Die vorliegende Arbeit beschreibt die aus dem Baustoff Kalksandstein und den daraus hergestellten Kalksandstein-Wandkonstruktionen resultierenden Umweltauswirkungen. Mit dieser Oekobilanz wird zum einen jeder wesentliche Produktionsschritt bei der KS-Herstellung und zum anderen der gesamte Lebensweg des Produktes Kalksandstein durch seine Nutzungsphase einschliesslich des Recycling betrachtet. Die Vorgehensweise bei der Erstellung der Oekobilanz ist mit dem Umweltbundesamt, Berlin, und dem Normenausschuss fuer Grundlagen des Umweltschutzes abgestimmt. Die Erstellung der Bilanz ist durch die AGIMUS Umweltberatungsgesellschaft mbH, Braunschweig, erfolgt. Die Erstellung der Bilanz wurde von Prof.Dr.-Ing. Peter Steiger, Eidgenoessische Technische Hochschule, Zuerich, wissenschaftlich begleitet. Im Rahmen der Datenerfassung sind 8 repraesentative KS-Werke im gesamten Bundesgebiet durch eine eingehende Werksbegehung in die Analyse einbezogen. Mit einer anschliessenden Fragebogenaktion sind insgesamt 74 KS-Werke an der Datengrundlage diese Bilanz beteiligt. Die Oekobilanz umfasst die Stufen Produktion inclusive Energieaufwand, Transport des Produktes Kalksandstein zum Verbraucher, KS-Wandkonstruktionen, Entsorgung und Recycling. Bei der Bilanzierung sind die sog vorgeschalteten Prozessketten beruecksichtigt. Die durch die og Stufen beeinflussten umweltrelevanten Groessen sind Abfall, Abwasser und Emissionen in Luft und Wasser und deren Einfluss auf die wesentlichen Umweltkategorien. Mit dieser Produktoekobilanz wird der deutschen Kalksandsteinindustrie ein auf wissenschaftlicher Grundlage entwickeltes Informationsinstrument zur Verfuegung gestellt, mit dem oekologische Ziele fuer die einzelnen Unternehmen gesteckt und die Wirksamkeit oekologischer Massnahmen kontrolliert werden koennen. Die Oekobilanz zeigt in verschiedenen Bereichen der KS-Produktion und -Distribution oekologische Optimierungspotentiale auf. Die Umwelteinfluesse durch den Baustoff Kalksandstein sind hauptsaechlich durch die Nutzungsphase bestimmt. Die durch die KS-Produktion entstehenden Umweltauswirkungen sind gegenueber denen aus der Nutzungsphase (Heizenergieverbrauch) gering. Mit hochgedaemmten KS-Aussenwandkonstruktionen werden gute Ergebnisse im Bereich des baulichen Waermeschutzes erzielt. Es waere zu begruessen, wenn die gesamte Baustoffindustrie Oekobilanzen mit einer vergleichbaren Systematik erstellt. Damit waere ein oekologischer Vergleich zwischen verschiedenen Wandbaustoffen gegeben, der allen am Bau Beteiligten eine Baustoffauswahl nach oekologischen Gesichtspunkten ermoeglicht. Die Oekobilanz fuer den Baustoff Kalksandstein ist in das zur Zeit vom Institut fuer Kunstoffpruefung (IKP) der Universitaet Stuttgart entwickelte Projekt zur ganzheitlichen Bilanzierung von Baustoffen und Gebaeuden eingebunden.

Nutzung von Wasserstoff in Drehrohrofentechnologien zur Herstellung künstlicher Puzzolane als Klinkerersatz- und Betonzusatzstoff in der Baustoffindustrie, Teilvorhaben 4 Verwendung von Wasserstoff-Puzzolanen in der Leichtbetonproduktion'

Die Herstellung von künstlich getemperten Puzzolanen für die Zement- und Betonindustrie erfordert thermische Prozesse, wie die des Drehrohrofens. Hierfür ist es nötig, die dafür benötigte Drehrohrofentechnologie unter Nutzung von Wasserstoff - sei es reiner Wasserstoff oder als Beimischung im Gasleitungsnetz - zu entwickeln. Folgende primären Zielstellungen werden im Projektvorhaben verfolgt: (1) Entwicklung der Wasserstoff-Drehrohrofentechnologien, (2) Entwicklung der Prozesstechnologie für die Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen. Bei der Vorhabensumsetzung wird ein möglichst interdisziplinärer Ansatz verfolgt. Für die erfolgreiche technische Umsetzung müssen verschiedene Akteure der Anlagen- und Baustoffindustrie verknüpft werden, wobei entsprechende baustofftechnologische Entwicklungen durchzuführen sind. Es werden weitere sekundäre Zielstellungen verfolgt: (3) Entwicklung von Wasserstoff-Puzzolanen aus Sekundärrohstoffen, (4) Nutzung von Wasserstoff-Puzzolanen in der Baustoffindustrie. Durch die Gebr. Zieglowski GmbH & Co. KG erfolgen die Untersuchungen zur Herstellung von Leichtbetonsteinen durch Substitution von Zement durch Wasserstoff-Puzzolan.

Kombinierte Elektrolyse und Methanisierung zur Prozessoptimierung in der CO2-intensiven Baustoffindustrie

Nutzung von Wasserstoff in Drehrohrofentechnologien zur Herstellung künstlicher Puzzolane als Klinkerersatz- und Betonzusatzstoff in der Baustoffindustrie, Teilvorhaben 2 Rohstoffuntersuchungen, Rohstoffaufbereitung und Bilanzierung'

Die Herstellung von künstlich getemperten Puzzolanen für die Zement- und Betonindustrie erfordert thermische Prozesse, wie die des Drehrohrofens. Hierfür ist es nötig, die dafür benötigte Drehrohrofentechnologie unter Nutzung von Wasserstoff - sei es reiner Wasserstoff oder als Beimischung im Gasleitungsnetz - zu entwickeln. Folgende primären Zielstellungen werden im Projektvorhaben verfolgt: (1) Entwicklung der Wasserstoff-Drehrohrofentechnologien, (2) Entwicklung der Prozesstechnologie für die Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen. Bei der Vorhabensumsetzung wird ein möglichst interdisziplinärer Ansatz verfolgt. Für die erfolgreiche technische Umsetzung müssen verschiedene Akteure der Anlagen- und Baustoffindustrie verknüpft werden, wobei entsprechende baustofftechnologische Entwicklungen durchzuführen sind. Es werden weitere sekundäre Zielstellungen verfolgt: (3) Entwicklung von Wasserstoff-Puzzolanen aus Sekundärrohstoffen, (4) Nutzung von Wasserstoff-Puzzolanen in der Baustoffindustrie. Durch die Adelheid Meißner GmbH wird die Gewinnung und Konditionierung der Tonrohstoffe erfolgen und die Entwicklung der Technologie zur Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen.

Nutzung von Wasserstoff in Drehrohrofentechnologien zur Herstellung künstlicher Puzzolane als Klinkerersatz- und Betonzusatzstoff in der Baustoffindustrie, Teilvorhaben 3 Anlagenplanung

Die Herstellung von künstlich getemperten Puzzolanen für die Zement- und Betonindustrie erfordert thermische Prozesse. Hierfür ist es nötig, die dafür benötigte Drehrohrofentechnologie unter Nutzung von Wasserstoff - sei es reiner Wasserstoff oder als Beimischung im Gasleitungsnetz - zu entwickeln. Folgende primären Zielstellungen werden im Projektvorhaben verfolgt: (1) Entwicklung der Wasserstoff-Drehrohrofentechnologien, (2) Entwicklung der Prozesstechnologie für die Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen. Bei der Vorhabensumsetzung wird ein möglichst interdisziplinärer Ansatz verfolgt. Für die erfolgreiche technische Umsetzung müssen verschiedene Akteure der Anlagen- und Baustoffindustrie verknüpft werden, wobei entsprechende baustofftechnologische Entwicklungen durchzuführen sind. Es werden weitere sekundäre Zielstellungen verfolgt: (3) Entwicklung von Wasserstoff-Puzzolanen aus Sekundärrohstoffen, (4) Nutzung von Wasserstoff-Puzzolanen in der Baustoffindustrie. Durch ZADCON erfolgt das Engineering der Drehrohrofentechnologie.

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