Stofffluesse der Naehrstoffe und Schwermetalle in Biomasseheizwerken: Die Bilanzierung Brennstoff-Asche-Rauchgas : Sekundaerrohstoff Holzasche

Graz

1994

S. 47-67

11 Lit. Ang.

Bandaufführung

77266

Gleichzeitig mit einer Forderung der Energiegewinnung aus Biomasse (Rinde, Hackgut und Saegespaene) fuer die Nahwaermeversorgung erhoehen sich auch die Mengen an Verbrennungsrueckstaenden, den Holzaschen. Um festzustellen, ob eine Kreislaufwirtschaft mit der anfallenden Holzasche effektiv und oekologisch sinnvoll durchgefuehrt werden kann, wurden in acht Versuchsperioden fuer mehrere Biomasseheizwerke mit unterschiedlichen Brennstoffeinsatz und verschiedener Feuerungstechnologie die Betriebsdaten aufgenommen und Stoffflussberechnungen durchgefuehrt. Zu diesem Zweck wurden in einem Zeitraum von jeweils 2 bis 4 Wochen Proben des eingesetzen Brennstoff und der anfallenden Aschen genommen und anschliessend analysiert. Gleichzeitig wurden die Mengenstroeme des Brennstoffs und der Aschen sowie allgemeine Betriebsdaten, wie der Sauerstoffgehalt des brennstoffs und die Rauchgastemperaturen regiestriert. Bei den mit diesen Daten durchgefuehrten Stoffflussberechnungen lag das Hauptaugenmerk auf der Bilanzierung der anorganischen Komponenten. Wie die Ergebnisse zeigen, nehmen sowohl die Schwermetallkonzentrationen als auch Schwermetallgesamtmengen pro Aschenfraktion fuer die umweltrelevanten Elemente Zn und Cd (die gleichzeitig auch leichtfluechtig sind) von der Grobasche zur Feinflugasche deutlich zu. Die Feinflugasche besitzt somit das groesste Absorbtionspotential fuer leichfluechtige Schwermetalle aller Aschenfraktionen. Durch die Ausschleusung der Feinflugasche, die nur rund 2 bis maximal 17 Gew% des Gesamtaschenanfalls ausmacht, wird die Gesamt-Cd-Menge um durchschnittlich 28 bis 54 Gew% und die Gesamt Zn-Menge um 32 bis 53 Gew% reduziert. Durch diese Schwermetallreduktion wird erreicht, dass die restliche anfallende Asche (eine Mischung aus Grob- und Zyklonflugasche nach heizwerksspezifischem Mengenanfall) als Sekundaerrohstoff fuer die Land- und Forstwirtschaft umweltvertraeglich verwendet werden kann. Dieser rezyklierbare Aschenanteil enthaelt durchschnittlich rund 78 bis 95% der in der Holzasche enthaltenen Naehrstoffgesamtmengen (Ca, Mg, K, P) und gleichzeitig durchaus bedeutende Naehrstoffkonzentrationen. Durch diese Vorgangsweise wird einerseits ein kleiner schwermetallreicher Seitenstrom aus dem System ausgeschleust und andererseits der Mineralienkreislauf der Natur weitgehend geschlossen. Wie die Ergebnisse der Stoffflussberechnungen und Untersuchungen ueber die Oberflaechenbeschaffenheit der Ascheteilchen (I. Obernberger, 1994) zeigen, ist die Abscheidetemperatur die gravierendste Einflussgroesse bei der Schwermetallausscheidung. Deshalb verfolgen die verfahrenstechnischen Entwicklungsziele fuer Adaption und Neukonzeption von Biomasseheizwerken die Strategie die Zyklonflugasche bei moeglichst hohen Temperaturen auszuscheiden, und somit deren Schwermetallgehalte abzusenken. Die Feinflugasche sollte, nach dieser Strategie, bei moegl...