Das Projekt "Teilprojekt 2: Umsetzungsbeispiel^r3 - Strategische Metalle, Verbundvorhaben: ZWIPHOS - Entwicklung eines Zwischenlagerungskonzepts für Klärschlammmonoverbrennungsaschen für Deutschland mit dem Ziel einer späteren Phosphorrückgewinnung^Teilprojekt 3: Praxisrelevanz, Teilprojekt 1: Konzeptentwicklung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Institut für Siedlungswasserwirtschaft.Die statische Reichweite der Phosphorreserven beträgt nach den Angaben des U.S. Geological Survey etwa 370 Jahre. Wegen des stetigen Anstiegs der Weltbevölkerung und aufgrund der Tatsache, dass Phosphat als Pflanzennährstoff in Düngemitteln nicht durch andere Stoffe substituiert werden kann, ist von einer zunehmenden Verknappung dieses Rohstoffes auszugehen, weshalb dessen Rückgewinnung in Zukunft an Bedeutung gewinnen wird. Klärschlammaschen bieten sich aufgrund des hohen Phosphorgehalts, des durch die Verbrennung verringerten Volumenstroms und der weitestgehenden Zerstörung organischer Schadstoffe grundsätzlich zur Rückgewinnung des Phosphors an. Die bisherige Deponierung von Klärschlammaschen stellt hinsichtlich der wertgebenden Komponente Phosphor dessen dauerhafte Beseitigung dar. Würden alle heute anfallenden Klärschlammaschen aus Monoverbrennungsanlagen einer Phosphorrückgewinnung angedient, könnten ca. 11.000 Mg/a Phosphor rückgewonnen werden. Da die hierfür nötigen Verfahrenstechnologien zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht wirtschaftlich zu betreiben sind, bietet sich eine Zwischenlagerung der Aschen in Monoabschnitten entsprechender Anlagen mit dem Ziel einer späteren Beräumung des Zwischenlagers an, um diese bei steigenden Phosphorpreisen oder in Zeiten eines Ressourcenengpasses einer Phosphorrückgewinnung anzudienen. Das BMBF-Verbundprojekt ZwiPhos hat zum Ziel, ein ganzheitliches und zukunftsweisendes Konzept zur Zwischenlagerung von Klärschlammaschen mit dem Ziel einer späteren Phosphorrückgewinnung zu entwickeln. Zunächst erfolgt eine Bestandsaufnahme und Auswertung existierender Daten zu dem Schad- und Wertstoffpotenzial von Klärschlammaschen sowie die Vervollständigung der Datengrundlage durch weitere labortechnische Untersuchungen. Zur Bestimmung der Sickerwassercharakteristik sowie der technischen Anforderungen an Zwischenlager erfolgen Säulenversuche sowie Untersuchungen der mechanischen Eigenschaften von Klärschlammaschen. Im Zuge einer rechtlichen Prüfung der Zwischenlagerung wird beleuchtet, nach welchem Rechtsregime und somit auch unter welchen technischen Randbedingungen die Lagerung durchgeführt werden kann. Die Ermittlung der technischen Anforderungen und der auf andere Standorte übertragbaren Kostenkomponenten bilden die Basis für ein Planungsbeispiel auf der Kläranlage Bottrop. Konkret werden die ermittelten Anforderungen an Zwischenlager auf zwei Standorte vorhandener und in Rückbau befindlicher Schlammbecken auf der Kläranlage Bottrop angewandt, um dort ein Zwischenlager realisieren zu können. Dabei wird die Fragestellungen geklärt, inwieweit Abdichtungsmaßnahmen vorzusehen sind und wie der Umgang mit anfallendem Sickerwasser erfolgen muss. Im letzten Baustein des Projektes wird ein Zwischenlagerungskonzept für Deutschland erarbeitet, das Standorte bzw. Regionen aufzeigt, in denen Zwischenlager errichtet werden können und wie sich dies in die bestehende Infrastruktur der Monoverbrennungsanlagen einbinden lässt.
Systemraum: Erzabbau Geographischer Bezug: Weltmix Zeitlicher Bezug: 2000-2004 Weitere Informationen: chemische Extraktion wurde nicht berücksichtigt Die Bereitstellung von Investionsgütern wird in dem Datensatz nicht berücksichtigt. Allgemeine Informationen zur Förderung und Herstellung: Art der Förderung: Untertage- und Tagebau (62%), in-situ Laugung (29%) Rohstoff-Förderung: Kanada 23,0% Australien 20,9% Kasachstan 16,1% Niger 7,6% Russland 8,3% Namibia 7,0% Usbekistan 5,6% im Jahr 2007 Abraum: 1000-18000kg/kg U Fördermenge weltweit: 41279t U-Gehalt Reserven: 1766400t U-Gehalt Statische Reichweite: 42,8a
Systemraum: Entnahme aus der Lagerstätte bis Zink in regionalen Lagern Geographischer Bezug: Europa Zeitlicher Bezug: 2000 - 2004 Weitere Informationen: Mix aus 80% hydrometallurgischer und 20% pyrometallurgischer Produktion Die Bereitstellung von Investionsgütern wird in dem Datensatz nicht berücksichtigt. Allgemeine Informationen zur Förderung und Herstellung: Art der Förderung: Untertagebau Roherz-Förderung: China 26% Australien 13,8% Peru 12% USA 7,3% Kanada 7,1% Mexiko 4,8% Kasachstan 4% im Jahr 2006 Rohmetall-Herstellung: China 29,2% Kanada 7,6% N-Korea 6,2% Japan 5,7% im Jahr 2006 Abraum: k.A.t/t Fördermenge: 10000000t/a Reserven: 180000000t Statische Reichweite: 18a
Systemraum: Torfabbau Geographischer Bezug: Weltmix Zeitlicher Bezug: 2000 - 2004 Weitere Informationen: Die Bereitstellung von Investionsgütern wird in dem Datensatz nicht berücksichtigt. Allgemeine Informationen zur Förderung und Herstellung: Art der Förderung: Rohstoff-Förderung: Finnland 35,3% Irland 16,7% Weißrussland 9,7% Russland 5,8% Schweden 5,3% Kanada 4,8% Estland 4,3% Ukraine 3,8% Fördermenge weltweit: 25800000t/a Reserven: 10000000000t Statische Reichweite: 388a
Systemraum: Erz in Lagerstätte bis fertiges Metall Geographischer Bezug: Weltmix Zeitlicher Bezug: 2000 - 2004 Weitere Informationen: Die Bereitstellung von Investionsgütern wird in dem Datensatz nicht berücksichtigt. Allgemeine Informationen zur Förderung und Herstellung: Art der Förderung: Tage- und Untertagebau Roherz-Förderung: Südafrika 12% Australien 10,7% USA 10,3% China 9,2% Peru 8,5% Russland 6,8% Indonesien 5,8% im Jahr 2005 Rohmetall-Herstellung: - keine Daten verfügbar Abraum: k.A.t/t Fördermenge: 2460t/a Reserven: 42000t Statische Reichweite: 17,1a
Systemraum: Entnahme von Bleierz aus der Natur bis Primärblei in regionalen Lagern Geographischer Bezug: Europa Zeitlicher Bezug: 2000-2005 Weitere Informationen: Betrachtung bildet den Hochofenprozess ab Die Bereitstellung von Investionsgütern wird in dem Datensatz nicht berücksichtigt. Allgemeine Informationen zur Förderung und Herstellung: Art der Förderung: meist Untertagebau Roherz-Förderung: China 30,7% Australien 23% USA 13,1% Peru 9,6% Mexiko 4% Rohmetall-Herstellung: China 26,9% USA 18,6% Deutschland 5,3% Raffinade-Blei im Jahr 2004 Abraum: k.A.t/t Fördermenge: 3300000t/a Reserven: 67000000t Statische Reichweite: 20,3a
Systemraum: Erzförderung bis Primärchrom in regionalen Lagern Geographischer Bezug: Europa Zeitlicher Bezug: 1999-2004 Weitere Informationen: Betrachtung bildet eine Mischung aus dem aluminotheremischen Herstellungsprozess und der Elektrolyse ab Die Bereitstellung von Investionsgütern wird in dem Datensatz nicht berücksichtigt. Allgemeine Informationen zur Förderung und Herstellung: Art der Förderung: Untertagebau > Tagebau Roherz-Förderung: Südafrika 43% Indien 19,1% Kasachstan 18,9% Türkei 4,9% Chromerz im Jahr 2005 Rohmetall-Herstellung: Russland 37% UK 16% Frankreich 16% China 14% USA 7% Kasachstan 5% Produktionskapazität im Jahr 2005 Abraum: 6,2t/t Fördermenge: 19300000t/a Reserven: 3600000000t Statische Reichweite: 187a
Systemraum: Entnahme Rohmaterial bis Asbest ab Werk Geographischer Bezug: Weltmix Zeitlicher Bezug: 2000-2004 Weitere Informationen: Betrachtung des Bergbaus und der Verarbeitung anhand ähnlicher Prozesse bei anderen Rohstoffen Die Bereitstellung von Investionsgütern wird in dem Datensatz nicht berücksichtigt. Allgemeine Informationen zur Förderung: Art der Förderung: hpts. Tagebau Rohstoff-Förderung: Russland 40,2% Kasachstan 15,4% China 15,2% Kanada 10,6% Brasilien 10,3% Fördermenge Deutschland: - t im Jahr 2007 Importmenge Deutschland: 54 t im Jahr 2007 Abraum: k.A.t/t Fördermenge weltweit: 2300000t/a Reserven: k.A.t Statische Reichweite: k.A.a
Systemraum: Rohstoffentnahme und Zinnproduktion bis Regionallager Geographischer Bezug: Weltmix Zeitlicher Bezug: 2000 - 2004 Weitere Informationen: Daten zur Technologie beruhen auf angenommenen Mittelwerten Die Bereitstellung von Investionsgütern wird in dem Datensatz nicht berücksichtigt. Allgemeine Informationen zur Förderung und Herstellung: Art der Förderung: 40%Tagebau 40%Offshore 20%Untertage Roherz-Förderung: China 39,9% Indonesien 26,7% Peru 14% Bolivien 6,2% Brasilien 3,9% Rohmetall-Herstellung: China 38% Indonesien 23,8% Peru 11,9% Thailand 8,1% Malaysia 6,8% Abraum: k.A.t/t Fördermenge: 299900t/a Reserven: 6100000t Statische Reichweite: 20,3a
Systemraum: Abbau Rohmaterial und Brechen Geographischer Bezug: Deutschland Zeitlicher Bezug: 2000-2004 Weitere Informationen: Die Bereitstellung von Investionsgütern wird in dem Datensatz nicht berücksichtigt. Allgemeine Informationen zur Förderung: Art der Förderung: Tage- und Untertagebau Rohstoff-Förderung: USA 15,8% Iran 9,9% Kanada 8,6% Thailand 7,2% China 6,6% Spanien 6,8% Fördermenge Deutschland: 1630000 t verwertbare Menge, Jahr 2006 Importmenge Deutschland: 72239 t im Jahr 2007 Abraum: k.A.t/t Fördermenge weltweit: 117700000t/a Reserven: k.A.t Statische Reichweite: k.A.a