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Critical Loads - Europa

Effekte im Rahmen der Genfer Luftreinhaltekonvention

Bewertung konkreter Maßnahmen einer weitergehenden Phosphorrückgewinnung aus relevanten Stoffströmen sowie zum effizienten Phosphoreinsatz

Schwerpunkte des Berichts bilden das Einsparpotenzial von Phosphor in Produkten und von phosphathaltigen Produkten sowie die Qualität der ⁠Rezyklate⁠ und deren Einsatz als Düngemittel in der Landwirtschaft bzw. in der Düngemittelindustrie. Außerdem werden Verfahren zur P-Rückgewinnung identifiziert und bewertet, die Kosten und der Energieaufwand der Verfahren dargestellt sowie mögliche Umstellungen der Kläranlagen in Bezug auf eine erleichterte Phosphorrückgewinnung geprüft. Weitere zentrale Inhalte sind Mengenberechnungen zur Entwicklung der thermischen Klärschlammentsorgung und die Möglichkeit des Landfill Minings sowie die Langzeitlagerung der Klärschlammaschen. Anhand einer Expertenbefragung wurden Aspekte zur Markteinführung der Rezyklate diskutiert. Weiterhin werden bereits durchgeführte Maßnahmen zur Klärschlammentsorgung und P-Rückgewinnung aus dem Ausland dargestellt. Abschließend erfolgt eine Prüfung der rechtlichen Umsetzungsmöglichkeiten, u.a. zur Finanzierung und Subventionierung der P-Rückgewinnung sowie zur Abnahmeverpflichtung der produzierten Rezyklate.

Impact of long-term application of blast furnace and steel slags as liming materials on soil fertility, crop yields and plant health (SLAGFERTILISER)

Das Projekt "Impact of long-term application of blast furnace and steel slags as liming materials on soil fertility, crop yields and plant health (SLAGFERTILISER)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FEhS, Institut für Baustoff-Forschung e.V. durchgeführt. Düngemittel aus Hochofen- und Stahlschlacken, insbesondere Thomasphosphat, wurden in der Landwirtschaft seit dem Ende des 19. Jahrhunderts verwendet. Heute werden vor allem silikatische Kalke aus Hochofen- und Stahlschlacken produziert. Allerdings dürfen diese Produkte aufgrund ihrer hohen Chrom- und Vanadiumgehalte in Österreich nicht in Verkehr gebracht werden. Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, die Auswirkungen von Schlackendüngern bzw. -kalken auf Ernteerträge und -qualitäten als auch auf chemische und biologische Bodenparameter zu prüfen. Dabei wird besonderes Augenmerk auf die Schwermetallgehalte und -verfügbarkeit im Boden gelegt. Die AGES führt Langzeit-Feldversuche mit Thomasphosphat seit 1956 in Fuchsenbigl und Rottenhaus durch. Diese Feldversuche werden für Untersuchungen herangezogen, welche Spurenelemente sich durch Langzeitdüngung im Boden angereichert haben, ob Änderungen der Bodenparameter - auch durch eine zeitweilige Unterlassung der Düngung - stattgefunden haben und ob eine Verlagerung von Spurenelementen in tiefere Bodenschichten vorkommt. Die Analyse der Ernteprodukte (z.B. Kartoffel, Gerste, Karotten, Erbse) soll zeigen, ob und in welchem Ausmaß Spurenelemente in die Nahrungspflanze aufgenommen werden. Darüber hinaus wird ein neuer Feldversuch am Standort Waldviertel auf einem sauren Boden angelegt, um die kurzfristigen Auswirkungen der Anwendung von Schlackenkalken auf Bodenparameter und Ernteprodukte zu überprüfen. In diesem Projekt sollen wichtige Indikatoren für die Bodenfruchtbarkeit und Produktivität erhoben und die Nachhaltigkeit von Düngemitteln aus Eisen-und Stahlschlacken bewertet werden.

Numerische Simulation der Dynamik von Flüssigschlick (MudSim)

Das Projekt "Numerische Simulation der Dynamik von Flüssigschlick (MudSim)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. Problemstellung und Ziel: In vielen Bereichen der Deutschen Küste führt eine zunehmende Verschlickung von Häfen, Hafenzufahrten und Teilabschnitten der Ästuare zu hohen Unterhaltungskosten. Besonders in strömungsberuhigten Zonen akkumuliert der Schlick und konsolidiert letztendlich. Diese konsolidierten Schlickschichten sind nur mit hohem Aufwand zu mobilisieren oder abzutragen. Fragestellungen des Suspensionstransports werden mit hydrodynamischen numerischen Modellverfahren untersucht. Die derzeitig etablierten und erprobten Modellverfahren sind jedoch kaum in der Lage die Dynamik von Flüssigschlick (fluid mud, hochkonzentrierte Schlicksuspension) zu simulieren. Dies begründet sich in den besonderen rheologischen Eigenschaften von Flüssigschlick. Das Fließverhalten von Flüssigschlick entspricht nicht einem Newtonschen Fluid, wie Klarwasser. Jedoch basieren die hydrodynamischen numerischen Modelle in der Regel auf diesem Ansatz. In diesem Forschungsprojekt soll daher ein bestehendes und bewährtes hydrodynamisches Modellverfahren für die Simulation von Flüssigschlick erweitert werden. Bedeutung für die WSV: Mit Hilfe des Verfahrens MudSim sollen zukünftig erforderliche Maßnahmen auch in ihrer Wirkung auf Schlicktransport und Schlickakkumulation untersucht werden können, um Bau- und Unterhaltungsmaßnahmen im Hinblick auf die Minimierung dieser Prozesse ausrichten zu können. Zudem sollen hiermit bestehende und zukünftige Managementstrategien zur Umlagerung und Unterbringung hoch konzentrierter Schlicksuspensionen und konsolidierter Schlicke verbessert werden. Untersuchungsmethoden: Grundlegend für die Entwicklung neuer Methoden zur numerischen Simulation von Flüssigschlick sind die Erforschung rheologischer Eigenschaften und die Bestimmung der charakterisierenden Parameter zur Beschreibung von Flüssigschlick. Einer der wichtigsten charakterisierenden Parameter für das Verhalten von Flüssigschlick ist der Feststoffgehalt, bzw. die dazu proportionale Dichte. Dieser Parameter wird für die numerische Modellierung genutzt, indem der Wasserkörper und die Schlicksuspension in Schichten gleicher Dichte unter Annahme einer stabilen Schichtung unterteilt werden. Diese Schichten gleicher Dichte, Isopyknen, bilden die vertikale Diskretisierung im Modell. Jeder Isopykne wird ein bestimmtes rheologisches Verhalten (Newtonsches, nicht-Newtonsches Fluid) zugeordnet. Der konzeptionelle isopyknische Modellansatz ist besonders für die Modellierung stark geschichteter Strömungen geeignet. Das isopyknische Modell ist um die entscheidenden Transportprozesse wie Deposition, Konsolidierung, Entrainment und Fluidisierung sowie um rheologische Ansätze für Schlicksuspensionen zu erweitern. Die Rheologie von Flüssigschlick wird über den Spannungstensor im Modell realisiert. Durch rheometrische Laboruntersuchurigen werden Zusammenhänge von Schubspannung und Scherrate sowie Viskosität und Scherrate in Abhängigkeit von der Suspensionskonzentration ermittelt. usw.

Versuch zur Verwertung von Abwasserschlamm in Ackerbau und auf Gruenland

Das Projekt "Versuch zur Verwertung von Abwasserschlamm in Ackerbau und auf Gruenland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I durchgeführt. Ackerbau: im Rahmen einer Fruchtfolge (38 v.H. Hackfrucht, 66 v.H. Getreide) erfolgt jaehrlich und im Rhythmus von 2 Jahren Anwendung in zwei Stufen. Weitere Varianten: Ergaenzungsduengung mit Mineralduenger. Gruenland: auf Wiese pasteurisiertes Material, Anwendung erfolgt jaehrlich und zweimal jaehrlich, Ergaenzung durch Mineralduengung. Muellklaerschlamm-Kompost auf Ackerland, in dreijaehriger Fruchtfolge Anwendung alle 3 Jahre zu Hackfrucht in 2 Stufen, Vergleichsvarianten mit Mineralduengung und Gruenduengung. Parallele Serie 'ohne' Pflanzen.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Outotec GmbH & Co. KG durchgeführt. In Bayern werden Klärschlämme aus der kommunalen Abwasserreinigung weitgehend verbrannt. In den großen Klärschlammverbrennungsanlagen München, Neu-Ulm und Altenstadt fallen zusammen pro Jahr etwa 30.000 t Klärschlammaschen an, die zum Teil deponiert und zum Teil als Dünger in der Landwirtschaft verwertet werden. Die Schwermetallgehalte der hier betrachteten Klärschlammaschen liegen unterhalb der Grenzwerte für Düngemittel nach DüMV. Die P-Gehalte in den Aschen sind mit 8-13% hoch, das enthaltene Phosphat weist allerdings nur eine geringe Verfügbarkeit auf. Ziel des R-Rhenania Vorhabens ist es eine AshDec-Anlage mit einer Kapazität von 30.000 t pro Jahr zu errichten und zu betreiben, mit der die bayerischen Klärschlammaschen zu hoch wirksamen Düngern verarbeitet und in den regionalen Markt gebracht werden. AshDec ist ein thermochemisches Verfahren bei dem die Aschen mit Natriumverbindungen bei 850-900 Grad Celsius im Drehrohrofen aufgeschlossen werden. Flüchtige Schwermetalle wie Cd, Pb und Hg, können über die Gasphase separiert werden. Im Rahmen des Projekts wird die Anlage geplant, errichtet und betrieben. Nach Inbetriebnahme der Anlage wird eine Optimierung der Parameter vorgenommen. Eine Massenbilanz über die Anlage soll Aufschluss über Stoff- und Energieströme geben. Die Produkte der Anlage werden eingehend auf ihre Qualität hin untersucht. Die P-Düngewirkung (sowie Verfügbarkeit und Nutzen von Si und Spurenstoffen) der erzeugten Recyclingdünger wird durch etablierte agrarwissenschaftliche Methoden inkl. umfangreichen Feldversuchen dokumentiert. Zur Beurteilung der Umweltwirkungen wird eine ökobilanzielle Betrachtung vorgenommen. Durch Untersuchungen aller deutschen Klärschlammaschen im kleintechnischen Maßstab wird ein Plan für die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Regionen Deutschlands erstellt. Die Einführung der Recyclingdünger in Bayern wird in enger Kooperation mit den wichtigsten Stakeholdern (Landwirte, Ministerien, Zulassung, Forschung) vorgenommen.

Teilprojekt 7

Das Projekt "Teilprojekt 7" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FEhS, Institut für Baustoff-Forschung e.V. durchgeführt. In Bayern werden Klärschlämme aus der kommunalen Abwasserreinigung weitgehend verbrannt. In den großen Klärschlammverbrennungsanlagen München, Neu-Ulm und Altenstadt fallen zusammen pro Jahr etwa 30.000 t Klärschlammaschen an, die zum Teil deponiert und zum Teil als Dünger in der Landwirtschaft verwertet werden. Die Schwermetallgehalte der hier betrachteten Klärschlammaschen liegen unterhalb der Grenzwerte für Düngemittel nach DüMV. Die P-Gehalte in den Aschen sind mit 8-13% hoch, das enthaltene Phosphat weist allerdings nur eine geringe Verfügbarkeit auf. Ziel des R-Rhenania Vorhabens ist es eine AshDec-Anlage mit einer Kapazität von 30.000 t pro Jahr zu errichten und zu betreiben, mit der die bayerischen Klärschlammaschen zu hoch wirksamen Düngern verarbeitet und in den regionalen Markt gebracht werden. AshDec ist ein thermochemisches Verfahren bei dem die Aschen mit Natriumverbindungen bei 850-900 Grad Celsius im Drehrohrofen aufgeschlossen werden. Flüchtige Schwermetalle wie Cd, Pb und Hg, können über die Gasphase separiert werden. Im Rahmen des Projekts wird die Anlage geplant, errichtet und betrieben. Nach Inbetriebnahme der Anlage wird eine Optimierung der Parameter vorgenommen. Eine Massenbilanz über die Anlage soll Aufschluss über Stoff- und Energieströme geben. Die Produkte der Anlage werden eingehend auf ihre Qualität hin untersucht. Die P-Düngewirkung (sowie Verfügbarkeit und Nutzen von Si und Spurenstoffen) der erzeugten Recyclingdünger wird durch etablierte agrarwissenschaftliche Methoden inkl. umfangreichen Feldversuchen dokumentiert. Zur Beurteilung der Umweltwirkungen wird eine ökobilanzielle Betrachtung vorgenommen. Durch Untersuchungen aller deutschen Klärschlammaschen im kleintechnischen Maßstab wird ein Plan für die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Regionen Deutschlands erstellt. Die Einführung der Recyclingdünger in Bayern wird in enger Kooperation mit den wichtigsten Stakeholdern (Landwirte, Ministerien, Zulassung, Forschung) vorgenommen.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von sePura GmbH durchgeführt. In Bayern werden Klärschlämme aus der kommunalen Abwasserreinigung weitgehend verbrannt. In den großen Klärschlammverbrennungsanlagen München, Neu-Ulm und Altenstadt fallen zusammen pro Jahr etwa 30.000 t Klärschlammaschen an, die zum Teil deponiert und zum Teil als Dünger in der Landwirtschaft verwertet werden. Die Schwermetallgehalte der hier betrachteten Klärschlammaschen liegen unterhalb der Grenzwerte für Düngemittel nach DüMV. Die P-Gehalte in den Aschen sind mit 8-13% hoch, das enthaltene Phosphat weist allerdings nur eine geringe Verfügbarkeit auf. Ziel des R-Rhenania Vorhabens ist es eine AshDec-Anlage mit einer Kapazität von 30.000 t pro Jahr zu errichten und zu betreiben, mit der die bayerischen Klärschlammaschen zu hoch wirksamen Düngern verarbeitet und in den regionalen Markt gebracht werden. AshDec ist ein thermochemisches Verfahren bei dem die Aschen mit Natriumverbindungen bei 850-900 Grad Celsius im Drehrohrofen aufgeschlossen werden. Flüchtige Schwermetalle wie Cd, Pb und Hg, können über die Gasphase separiert werden. Im Rahmen des Projekts wird die Anlage geplant, errichtet und betrieben. Nach Inbetriebnahme der Anlage wird eine Optimierung der Parameter vorgenommen. Eine Massenbilanz über die Anlage soll Aufschluss über Stoff- und Energieströme geben. Die Produkte der Anlage werden eingehend auf ihre Qualität hin untersucht. Die P-Düngewirkung (sowie Verfügbarkeit und Nutzen von Si und Spurenstoffen) der erzeugten Recyclingdünger wird durch etablierte agrarwissenschaftliche Methoden inkl. umfangreichen Feldversuchen dokumentiert. Zur Beurteilung der Umweltwirkungen wird eine ökobilanzielle Betrachtung vorgenommen. Durch Untersuchungen aller deutschen Klärschlammaschen im kleintechnischen Maßstab wird ein Plan für die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Regionen Deutschlands erstellt. Die Einführung der Recyclingdünger in Bayern wird in enger Kooperation mit den wichtigsten Stakeholdern (Landwirte, Ministerien, Zulassung, Forschung) vorgenommen.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Emter GmbH, Entsorgung und Verwertung durchgeführt. In Bayern werden Klärschlämme aus der kommunalen Abwasserreinigung weitgehend verbrannt. In den großen Klärschlammverbrennungsanlagen München, Neu-Ulm und Altenstadt fallen zusammen pro Jahr etwa 30.000 t Klärschlammaschen an, die zum Teil deponiert und zum Teil als Dünger in der Landwirtschaft verwertet werden. Die Schwermetallgehalte der hier betrachteten Klärschlammaschen liegen unterhalb der Grenzwerte für Düngemittel nach DüMV. Die P-Gehalte in den Aschen sind mit 8-13% hoch, das enthaltene Phosphat weist allerdings nur eine geringe Verfügbarkeit auf. Ziel des R-Rhenania Vorhabens ist es eine AshDec-Anlage mit einer Kapazität von 30.000 t pro Jahr zu errichten und zu betreiben, mit der die bayerischen Klärschlammaschen zu hoch wirksamen Düngern verarbeitet und in den regionalen Markt gebracht werden. AshDec ist ein thermochemisches Verfahren bei dem die Aschen mit Natriumverbindungen bei 850-900 Grad Celsius im Drehrohrofen aufgeschlossen werden. Flüchtige Schwermetalle wie Cd, Pb und Hg, können über die Gasphase separiert werden. Im Rahmen des Projekts wird die Anlage geplant, errichtet und betrieben. Nach Inbetriebnahme der Anlage wird eine Optimierung der Parameter vorgenommen. Eine Massenbilanz über die Anlage soll Aufschluss über Stoff- und Energieströme geben. Die Produkte der Anlage werden eingehend auf ihre Qualität hin untersucht. Die P-Düngewirkung (sowie Verfügbarkeit und Nutzen von Si und Spurenstoffen) der erzeugten Recyclingdünger wird durch etablierte agrarwissenschaftliche Methoden inkl. umfangreichen Feldversuchen dokumentiert. Zur Beurteilung der Umweltwirkungen wird eine ökobilanzielle Betrachtung vorgenommen. Durch Untersuchungen aller deutschen Klärschlammaschen im kleintechnischen Maßstab wird ein Plan für die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Regionen Deutschlands erstellt. Die Einführung der Recyclingdünger in Bayern wird in enger Kooperation mit den wichtigsten Stakeholdern (Landwirte, Ministerien, Zulassung, Forschung) vorgenommen.

Teilprojekt 5

Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kompetenzzentrum Wasser Berlin gGmbH durchgeführt. In Bayern werden Klärschlämme aus der kommunalen Abwasserreinigung weitgehend verbrannt. In den großen Klärschlammverbrennungsanlagen München, Neu-Ulm und Altenstadt fallen zusammen pro Jahr etwa 30.000 t Klärschlammaschen an, die zum Teil deponiert und zum Teil als Dünger in der Landwirtschaft verwertet werden. Die Schwermetallgehalte der hier betrachteten Klärschlammaschen liegen unterhalb der Grenzwerte für Düngemittel nach DüMV. Die P-Gehalte in den Aschen sind mit 8-13% hoch, das enthaltene Phosphat weist allerdings nur eine geringe Verfügbarkeit auf. Ziel des R-Rhenania Vorhabens ist es eine AshDec-Anlage mit einer Kapazität von 30.000 t pro Jahr zu errichten und zu betreiben, mit der die bayerischen Klärschlammaschen zu hoch wirksamen Düngern verarbeitet und in den regionalen Markt gebracht werden. AshDec ist ein thermochemisches Verfahren bei dem die Aschen mit Natriumverbindungen bei 850-900 Grad Celsius im Drehrohrofen aufgeschlossen werden. Flüchtige Schwermetalle wie Cd, Pb und Hg, können über die Gasphase separiert werden. Im Rahmen des Projekts wird die Anlage geplant, errichtet und betrieben. Nach Inbetriebnahme der Anlage wird eine Optimierung der Parameter vorgenommen. Eine Massenbilanz über die Anlage soll Aufschluss über Stoff- und Energieströme geben. Die Produkte der Anlage werden eingehend auf ihre Qualität hin untersucht. Die P-Düngewirkung (sowie Verfügbarkeit und Nutzen von Si und Spurenstoffen) der erzeugten Recyclingdünger wird durch etablierte agrarwissenschaftliche Methoden inkl. umfangreichen Feldversuchen dokumentiert. Zur Beurteilung der Umweltwirkungen wird eine ökobilanzielle Betrachtung vorgenommen. Durch Untersuchungen aller deutschen Klärschlammaschen im kleintechnischen Maßstab wird ein Plan für die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Regionen Deutschlands erstellt. Die Einführung der Recyclingdünger in Bayern wird in enger Kooperation mit den wichtigsten Stakeholdern (Landwirte, Ministerien, Zulassung, Forschung) vorgenommen.

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