Metallrückgewinnung

Siedlungsabfälle inklusive Klärschlamm und andere brennbare Abfälle müssen in geeigneten Anlagen thermisch behandelt werden, soweit sie nicht stofflich verwertet werden können. Die in den Kehrichtverbrennungsanlagen (KVA) entstehenden Verbrennungsrückstände sind vor allem Schlacken (Rostaschen), Filteraschen und Rückstände aus der Rauchgasreinigung. Schweizweit fallen in den 30 KVA bei der thermischen Behandlung von etwa 4 Mio. t Abfällen rund 800'000 t Schlacke und 80'000 t Filterasche an (Quelle: Vollzugshilfe "Rückgewinnung von Metallen aus den Filteraschen von Kehrichtverbrennungsanlagen", BAFU, 2020). Metalle, insbesondere Eisen werden in die Schlacke ausgetragen. Auch die Filteraschen enthalten Metalle wie Zink, Kupfer und Blei (insgesamt rund 12 Gewichts-%). Eine Untersuchung der ETH im Auftrag des AWEL Zürich aus dem Jahr 2019 hat aufgezeigt, dass die Metallrückgewinnung aus der Schlacke für KVA eine ähnlich grosse Umweltrelevanz aufweist wie die Energierückgewinnung.

Bereits seit 1997 werden Metalle aus KVA-Filteraschen zurückgewonnen. Mit der Gesamtrevision der VVEA wurde die Pflicht der Metallrückgewinnung aus den KVA-Filteraschen eingeführt. Zudem wurde die Deponierung der metallentfrachteten Filteraschen geregelt. Die Metallrückgewinnung aus Filteraschen sollte seit dem 1. Januar 2021 standardmässig erfolgen. Da aktuell noch nicht genügend Kapazität besteht, hat der Bundesrat entschieden, die Frist zur Rückgewinnung der Metalle bis zum 1. Januar 2026 zu verlängern. Die beiden neuen Anlagen in den KVA Basel und Monthey (VS) sowie die Kapazitätserweiterung in der KVA Zuchwil (SO) werden bis 2025 fertiggestellt sein. Bis dahin dürfen die KVA unbehandelte Filteraschen nur noch dann auf den zugelassenen Deponien oder Kompartimenten ablagern, wenn die vorhandenen Kapazitäten für die Rückgewinnung von Metallen ausgelastet sind.

Die Metallrückgewinnung aus Filterasche erfolgt durch eine saure, nasschemische Extraktion mit Mineralsäuren (z. B. verdünnte Salzsäure oder saures Wäscherwasser aus der nassen Rauchgasreinigung der KVA). Aus der sauren Extraktion entstehen ein metallreiches Filtrat (Hydroxidschlamm) und die behandelte Filterasche («Filterkuchen»). Der Filterkuchen kann auf den Deponietypen C und D abgelagert werden, wenn der Dioxingrenzwert von 1 μg pro kg eingehalten ist. Bei Überschreitung des Grenzwerts muss der Filterkuchen in der KVA nochmals verbrannt werden, um die Dioxine zu zerstören («ReFire-Verfahren»). Das metallreiche Filtrat aus der sauren Wäsche wird der stofflichen Verwertung zugeführt, wo Zink, Blei, Cadmium und Kupfer zurückgewonnen werden können. Dies geschieht in der für 2025 geplanten Anlage von SwissZinc in Zuchwil (SO) oder in ausländischen Zinkhütten. Gemäss der VVEA-Vollzugshilfe für die Metallrückgewinnung aus Filterasche liegt die erforderliche minimale Extraktionsausbeute je nach Ausgangskonzentration in der Filterasche für Blei zwischen 49 und 64 % und für Zink bei 44 bis 80 %. Cadmi-um wird zusammen mit Blei extrahiert. Kupfer wird in bestehenden Anlagen noch nicht oder nur teilweise extrahiert. Die Schweiz hat so die Chance, rund 20 Prozent des gesamten inländischen Zink-Bedarfs im eigenen Land zu produzieren.

Metallrückgewinnung in der KVA Thurgau

Die Schlacke der KVA Thurgau wird in Deponien ausserhalb des Kantons aufbereitet. Aus den 35'334 t Schlacke (nass), die im Jahr 2022 angefallen sind, wurden 2'787 t Eisen, 730 t Aluminium und 133 t weitere Nichteisenmetalle (z.B. Kupfer, Messinglegierungen, Edelmetalle) zurückgewonnen.

Die KVA Thurgau lässt ihre Filterasche seit Herbst 2015 in der KVA Linth in Niederurnen behandeln (saure Wäsche). Die KVA Linth ist diesbezüglich eines der Kompetenzzentren in der Schweiz. Das in der sauren Wäsche gewonnene, metallreiche Filtrat wird an die Chiresa AG weitergegeben für die Metallrückgewinnung. Aus den 2022 in der KVA Thurgau entstandenen 2'830 t Filteraschen wurden in der KVA Linth rund 60 t Zink extrahiert.

Die Dioxinbelastung des entstandenen Filterkuchens in der KVA Linth lag 2022 immer unterhalb des übergangsweise bis 2027 geltenden Grenzwerts von 3 μg pro kg Trockensubstanz, aber leicht über dem früheren Grenzwert von 1 μg pro kg.

Weitergehende Informationen

• "Rückgewinnung von Metallen aus Asche: Bundesrat verlängert Frist für KVA", BAFU, 11.12.2020
• VVEA-Vollzugshilfe, Modul Verbrennungsrückstände, Teil 1: Rückgewinnung von Metallen aus den Filteraschen von Kehrichtverbrennungsanlagen, BAFU, 13.05.2020
• KVA-Rückstände in der Schweiz, BAFU, 2010
• Bericht Flugaschenwäsche 2022, KVA Linth, Mai 2023
• KVA-Betriebsdaten der Anlage "KVA Thurgau" 2022, Rytec, Februar 2023 (Einheitliche Heizwert- und Energiekennzahlenberechnung der Schweizer KVA nach europäischem Standardverfahren)