ZLD Möglichkeiten zur Rückgewinnung

Die Entsalzung von hochsalzhaltigen Gewässern wird immer häufiger eingesetzt, um den weltweit wachsenden Wasserbedarf zu decken. Entsalzung ist jedoch nicht billig. Mit der Entsalzung sind mehrere Schwierigkeiten verbunden, dies sind hauptsächlich Kosten und die Abfallbehandlung.

  1. CAPEX und OPEX
  2. Sole -Management und -Entsorgung

Entsorgung der Sole kann einen erheblichen Teil der Gesamtkosten ausmachen, je nach

  1. Volumen
  2. Art der Entsorgung

Im Hinblick auf das Solemanagement wurden weltweit verstärkt Anstrengungen unternommen, um das Solevolumen und damit die Kosten zu reduzieren.

Eine Möglichkeit, die Kosten zu senken, ist die Rückgewinnung von wertvollen Mineralien und Salzen (also den Verunreinigungen) in den Soleströmen. Auf diese Weise können die zurückgewonnenen Materialien verkauft und damit der Gewinn einer Entsalzungsanlage gesteigert werden.

Die Machbarkeit eines Rückgewinnungprozesses hängt von den technischen Beschränkungen der verfügbaren Technologien und deren Energie- und Kostenaspekten ab, aber auch von den Marktschwankungen für die zurückgewonnenen Materialien, bzw. der Zusammensetzung der Sole.

Ein grober Ansatz für die Durchführbarkeit ist der folgende Algorithmus, bei dem die potenziell rentablen Soleströme die folgende Ungleichung erfüllen müssen:

P * C * Qc - OM > 0

Hierbei sind,

P = Preis (Marktpreis der Mineralien/ Salze)

C = Konzentration der Elemente in der Sole

Qc = Flussrate der Sole

OM = Betriebs- und Wartungskosten (Operational &Maintainance)

In der folgenden Tabelle stellen wir die wichtigsten Möglichkeiten zur Rückgewinnung vor.

Element Rohstoffergzeugnisse Marktchancen
Brom

Elementales Brom (Br2)

Organobromide Düngemittel

 Flammschutzmittel

Benzinzusätze

- ↑ Nachfrage erwartet in Asien und Südamerika

Kalzium

Kalziumkarbonat

Kalk (CaO)

Calciumsulfat


Calciumchlorid

- ↑ Nachfrage erwartet in USA

- ↑ Produktion von Gips aus Kohlekraftwerkswäschern erwartet 

- mögliche Anwendungen für minderwertige Rohstoffe: CaCl2 bei der Staubunterdrückung; und CaCl 2 - oder CaSO 4 als Verwendung bei der Bodensanierung

- CaCO3 Pellets in der BWRO-Anlage hergestellt und verkauft
Caesium Caesiummetall

- ↓ Markt als Bohrflüssigkeit, und Behandlung einiger Tumoren

Chlor und Natriumhydroxid

Chlorgas (Cl2)

Salzsäure

Festes NaOH

Konzentrierte fl. NaOH

- ↑ Nachfrage nach Natriumhydroxid in den letzten 5 Jahren

- ↓ Chlorbedarf aufgrund der globalen Wirtschaftskrise
Magnesium

Magnesiummetall

 Magnesia

Mg(SO4), Mg(OH)2, MgCl2,

MgO-Synthetisch

- Die Herstellung von Magnesiummetall aus Meerwasser ist mit den derzeitigen Produktionsmethoden nicht konkurrenzfähig

- ↑ Nachfrage nach kalziniertem Magnesia und Magnesiumhydroxid in naher Zukunft erwartet

- Die USA importieren derzeit den größten Teil des verbrauchten Magnesias
Stickstoff

Ammoniak, Harnstoff

Ammoniumnitrat

Ammoniumphosphat

Ammoniumsulfat

Salpetersäure

- ↑ Nachfrage nach Stickstoffverbrauch als Düngemittel weltweit erwartet

- Aufgrund stabiler Erdgaspreise nimmt die Produktion von Stickstoffbindemitteln zu
Kalium Kali (K2O) in Form von Kaliumchlorid, Kaliumsulfat oder Kaliummagnesiumsulfat ↑ Weltweit jährlich um 4% für den Kalikonsum aufgrund des Bevölkerungswachstums und des gestiegenen Düngemittelbedarfs
- Kalium als Dünger ist ersatzlos.
Rubidium

Rubidiummetall

 Rubidiumkarbonat

Rubidiumchlorid

Rubidiumhydroxid

Rubidiumsilberiodid

- Wahrscheinliches ↑ Interesse an der Verwendung von Rubidium für Quantencomputer, Atomuhren und Supraleiter sowie für biomedizinische Zwecke

- geringe Nachfrage
Natrium

Salz

Natriumhydroxid

Natriumsulfat
- Natriumverbindungen werden in ↑ Mengen von einer Vielzahl von Endverbrauchern und Industrien konsumiert
Strontium

Strontiummetall

Strontiumkarbonat

Strontiumnitrat

Strontiumoxid (strontia)  Strontiumhydroxid

Strontiumperoxid
Celestite (Strontiumsulfat)

- ↓ Strontiumbedarf seit 1997
- Es wird erwartet, dass der Strontiumverbrauch in naher Zukunft bei traditionellen Anwendungen (z. B. Keramik, Gläser und Magnete) und fortgeschrittenen Anwendungen (z. B. Pharmazeutika) ↑ wird.
Lithium Lithiumcarbonat

Lithiumhydroxid
Lithiumchlorid
- ↑ Nachfrage aufgrund ↑ Lithium-Ionen-Batterieproduktion erwartet.
Uran Triuran-Octoxid - ↑ Die weltweite Nachfrage soll bis 2030 110 kton-U / Jahr erreichen.
- Uran, das aus Meerwasser gewonnen wird, könnte zwischen 220 und 280 USD / kg U liegen, wobei die angegebenen Preise zwischen 689 und 2850 USD / kg U liegen dürften