TY - THES

T1 - Untersuchung des Holzascheeinsatzes aus Biomassefeuerungsanlagen als Ersatzrohstoff in der Zementindustrie

AU - Mühl, Julia

N1 - gesperrt bis 18-05-2020

PY - 2017

Y1 - 2017

N2 - Bei der Verbrennung von Biomasse zur Energie- und Wärmegewinnung entstehen Holzaschen als Rückstände. Diese müssen entsorgt oder verwertet werden, wobei sich der Einsatz als Ersatzrohstoff in der Zementindustrie anbietet. Dabei soll das Material mit den übrigen Rohstoffen vermahlen und anschließend im Drehrohrofen zu Klinker gebrannt werden. Dies kann jedoch aufgrund der unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der Asche zu Problemen beim Handling führen. So sind Staubbelastungen bei trockener Holzasche sowie grobstückiges Material bei feuchter Asche hinderlich bei Transport, Verladung und Eintrag in den Prozess. Zudem sind Störstoffe und der hohe pH-Wert der Holzasche problematisch. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Möglichkeiten zur Verbesserung der Holzaschequalität untersucht, wobei mehrere Ascheanfall- und -lagerstellen sowie die Gegebenheiten in einem österreichischen Zementwerk einbezogen wurden. Trockene Holzasche eignet sich demnach nach Abtrennung von Störstoffen für einen Siloeintrag. Alternativ kann diese auch durch Befeuchtung oder nach Mischung mit feuchter Holzasche einer Verwertung zugeführt werden. Feucht vorliegende Asche muss, um einen Eintrag über den im Zementwerk verfügbaren Abkipprost zu ermöglichen, einer Zerkleinerung oder Siebung zugeführt werden. Auch die Granulierung des Materials zur Erreichung bestimmter Korngrößen wurde betrachtet. Bei der Umsetzung der entwickelten Lösungskonzepte ist jeweils zu beachten, dass Verlade- und Aufbereitungsschritte mit unterschiedlichem Aufwand und Kosten verbunden sind und an einem dafür geeigneten Standort durchgeführt werden müssen. Zudem erschweren die variablen Eigenschaften verschiedener Holzaschen eine qualitätsgesicherte Verwertung. Die vorgeschlagenen Lösungskonzepte müssen daher vor einer realen Umsetzung noch im Praxisversuch erprobt und auf die tatsächlich anfallenden Kosten untersucht werden.

AB - Bei der Verbrennung von Biomasse zur Energie- und Wärmegewinnung entstehen Holzaschen als Rückstände. Diese müssen entsorgt oder verwertet werden, wobei sich der Einsatz als Ersatzrohstoff in der Zementindustrie anbietet. Dabei soll das Material mit den übrigen Rohstoffen vermahlen und anschließend im Drehrohrofen zu Klinker gebrannt werden. Dies kann jedoch aufgrund der unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der Asche zu Problemen beim Handling führen. So sind Staubbelastungen bei trockener Holzasche sowie grobstückiges Material bei feuchter Asche hinderlich bei Transport, Verladung und Eintrag in den Prozess. Zudem sind Störstoffe und der hohe pH-Wert der Holzasche problematisch. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Möglichkeiten zur Verbesserung der Holzaschequalität untersucht, wobei mehrere Ascheanfall- und -lagerstellen sowie die Gegebenheiten in einem österreichischen Zementwerk einbezogen wurden. Trockene Holzasche eignet sich demnach nach Abtrennung von Störstoffen für einen Siloeintrag. Alternativ kann diese auch durch Befeuchtung oder nach Mischung mit feuchter Holzasche einer Verwertung zugeführt werden. Feucht vorliegende Asche muss, um einen Eintrag über den im Zementwerk verfügbaren Abkipprost zu ermöglichen, einer Zerkleinerung oder Siebung zugeführt werden. Auch die Granulierung des Materials zur Erreichung bestimmter Korngrößen wurde betrachtet. Bei der Umsetzung der entwickelten Lösungskonzepte ist jeweils zu beachten, dass Verlade- und Aufbereitungsschritte mit unterschiedlichem Aufwand und Kosten verbunden sind und an einem dafür geeigneten Standort durchgeführt werden müssen. Zudem erschweren die variablen Eigenschaften verschiedener Holzaschen eine qualitätsgesicherte Verwertung. Die vorgeschlagenen Lösungskonzepte müssen daher vor einer realen Umsetzung noch im Praxisversuch erprobt und auf die tatsächlich anfallenden Kosten untersucht werden.

KW - Holzasche

KW - Ersatzrohstoff

KW - Zement

KW - wood ash

KW - cement

M3 - Masterarbeit

ER -