Faktoren eines Strategiewechsels bei der Klärschlammverwertung aus Sicht der Praxis

Faktoren des Strategiewechsels

Inhalt

1. Im Sinne von Einflussgrößen für:- Nährstoffrecycling- P-Recycling- Verbrennung

2. Im Sinne von Einflussgrößen für:- Logistik und Organisation- Kosten- Umwelt

3. Fazit

„Wir werden die Klärschlammausbringung zu Düngezwecken beenden und Phosphor und andere Nährstoffe zurückgewinnen“

Liste der EU-Kommission : 20 kritische Rohstoffe

Quelle: REPORT ON CRITICAL RAW MATERIALS FOR THE EU, 2014

Liebig‘sches Minimumgesetz

Humusbildende organischeSubstanz

Stickstoff (7,1 %)

Phosphor (8,4 %)

Kalium (08 %)

Calcium (18,5 %)

Magnesium (2,2 %)

Natrium (1 %)

Schwefel (2 %)

SiO2 (10.6 %)

nicht erwünschte Stoffe (0,4 %)

Zusammensetzung der Klärschlammtrockenmasse

(SiO2 + Cu, Zn, Mn, B, Cr, Mo, Fe, Cl, Se, J, Co, F etc.)

(beispielhafte Einzelanalyse)

Nährstoffrecycling

Umwelt-chemikalien

KlärschlammVerbrennung

Umwelt

P

„Wir werden die Klärschlammausbringung zu Düngezwecken beenden und Phosphor und andere Nährstoffe zurückgewinnen“

KoMa: Bewertung konkreter Maßnahmen einer weitgehenden Phosphorrückgewinnung aus relevanten Stoffströmen sowie zum effizienten

Phosphoreinsatz

Quelle: VDI-Fachkonferenz Straubing 2014: RWTH Aachen, Zwischenbericht

43%

3%

44%

10%

Anteil der Anlagenart an gesamter thermischer Entsorgung bundesweit

Monoverbrennung

Mitverbrennung MVA

Mitverbrennung Kraftwerke

Mitverbrennung Zementindustrie

Monoverbrennung 431612 t

Müllverbrennungsanlagen 30112 t

Mitverbrennung Kraftwerke 441650

Zementindustrie 100375 t

Mitverbrennung57 %

< 30 mg P2O5 !

Quelle: Adam u. Krüger: Wertstoffpotenzial in deutschen Klärschlammaschen, 2013

Freie Kapazitäten für Monoverbrennung

Bedarf für Monoverbrennung: Mitverbrennung: 440.000 t TMLandwirtschaft: 560.000 t TM

Summe: 1.000.000 t TM

Quelle: RWTH Aachen, Zwischenbericht: VDI Fachkonferenz, Straubing 2014

Verbrennung - Heizwert

Quelle: Lehrmann, F.: VDI-Fachkonferenz Offenbach, 2010

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Braunkohle Klärschlamm (Trockensubstanz)

Heizwert in KJ/kg

Braunkohle

Klärschlamm (Trockensubstanz)90 % TM35 % TM

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

90 % 75 % 35 % 10 %

KJ/kg

Energiegehalt in Kilojoule nach Trockenmassegehalt im Vergleich

Braunkohle

Klärschlamm

Quelle: Bundesverband Braunkohle, www.braunkohle.de

HeizwertkriteriumKrWG

Beseitigung

Verwertung

Kostenfaktoren

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Auswirkungen einer Forcierung der thermischen Beseitigung von KS

Aufwand relativ

Zeit

- Transport

- Entwässerung

- Trocknung

- Verbrennung

- P-Recycling

- Deponie

- Deponierückbau

Durchschnittliche Kostenstruktur in der Abwasserreinigung

29%

17%

19%

12%

4%

8%

11%

Abschreibung

Zinsen

Personalkosten

Betriebsstoffe

Reststoffentsorgung

Sonstiger betrieblicher Aufwand

Bezogene Leistungen

77 %

Quelle: DWA: Wirtschaftsdaten der Abwasserbeseitigung, 2014

Kostenfaktoren

Quelle: Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme, 2001

Kostenfaktoren

0,00 €

200,00 €

400,00 €

600,00 €

800,00 €

1.000,00 €

1.200,00 €

Karlsruhe Potsdam Cottbus Halle/Saale Heidelberg Freiburg/Bsg. Augsburg Erlangen

Abwassergebühren im Vergleich bei 200 m3/a und 130 m2

Entwässerungsfläche (Focus 2011)

€/Einwohner*a720 €

Kostenfaktoren

Logistik und Organisation

EV

T N = Anfall NassschlammE = Standort EntwässerungT = Standort TrocknungV = Standort Verbrennung

Straubinger Modell

E

E

E

E

E EE

E

E

T

T

T

T

V N = Anfall NassschlammE = Standort EntwässerungT = Standort TrocknungV = Standort Verbrennung

hormonell wirksame VerbindungenArzneimittelrückständeSchwermetalleKrankheitserregerbislang unbekannte Stoffe?

- menschl. Hormone u. Arzneimittel sind für Pflanzen unwirksam, werden nicht aufgenommen und im Boden biologisch abgebaut

- Schwermetalle sind geregelt (europaweit strengste Grenzwerte)- Krankheitserreger: Keine Infektionen bei Klärwerkspersonal/Landwirtschaft- kein Schadensfall bekannt trotz weltweitem Einsatz von KS

a) landwirtschaftliche Verwertung

Nicht erwünschte Stoffe: Umweltchemikalien

Umwelt

b) thermische Entsorgung

EU-HEAL-Bericht (2013):- EU-weit jährlich 18200 vorzeitige Todesfälle wegen Abgasen aus Heizkraftwerken (Kohle)- EU-weit jährlich 8500 neue Fälle von chronischer Bronchitis- in Deutschland Jährlich 2700 vorzeitige Todesfälle

Greenpeace-Bericht: „Tod aus dem Schlot“ (2013):Emissionen von Quecksilber, Blei, Arsen und Cadmium aus Kohlekraftwerken erhöhen das Krebsrisiko und führen zu Entwicklungsstörungen bei Kindern

Quecksilberemissionen aus Kohlekraftwerken (2014):- Jährliche Hg-Emission durch Stein- und Braunkohlekraftwerke: 5 Tonnen- 8 Braunkohlekraftwerke verursachen 40 % der Quecksilberemissionen

- bislang unbekannte Emissionen?

Umwelt

Nicht erwünschte Stoffe: Umweltchemikalien

Wir können in Zukunft nicht auf die Nährstoffe aus Klärschlamm verzichten

Wir verzichten auf die Nährstoffe und beschränken das Recycling ausschließlich auf Phosphat

Schadstoffeinträge in die Umwelt müssen an der Quelle reduziert werden, sie sollen möglichst schon im Produktionsprozess recycelt werden

Schadstoffe werden in Verbrennungsanlagen unschädlich gemacht und die Aschen werden endgelagert

Die landwirtschaftliche Verwertung von Klärschlamm soll bis 2020 stufenweise deutlich gesteigert werden

Die landwirtschaftliche Verwertung von Klärschlamm soll bis 2025 ganz verboten werden

Es gilt die Rahmenbedingungen so zu verändern, dass nach einer Übergangszeit ganz aus der Klärschlammverbrennung ausgestiegen werden kann.

Die Klärschlammverbrennung soll zukünftig der einzige Entsorgungsweg sein

Fazit

Frage:

Wem nützt der Strategiewechsel bzw. wem schadet er?

Umwelt ?Verbraucher/Gebührenzahler?Landwirt?Industrie?

Für wen wird die Politik gemacht?

... vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

„Wir werden die Ausbringung von belasteten Klärschlämmen zu Düngezwecken beenden, den Phosphor bei diesen Schlämmen zurückgewinnen und die Qualität der unbelasteten Schlämmen zur Optimierung der Kreislaufwirtschaft stetig verbessern “