DE19750894C2

DE19750894C2 - Process for reducing the soluble chromate content in wood ash

Info

Publication number: DE19750894C2
Application number: DE1997150894
Authority: DE
Inventors: Katrin Pohlandt-Schwandt; Rainer Marutzky
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1997-11-17
Filing date: 1997-11-17
Publication date: 2001-02-15
Anticipated expiration: 2017-11-18
Also published as: DE19750894A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Verringerung des löslichen Chromatgehaltes von Holzaschen. Derartige Verfahren werden in der holzbearbeitenden und holzverarbeitenden Industrie sowie im Bereich der Heizkraftwerke, insbesondere bei der thermischen Verwertung von Holzresten wie Rinden, Spanplatten oder Gebrauchtholz benötigt.The present invention relates to a ver drive to reduce the soluble chromate content of wood ashes. Such methods are in the woodworking and woodworking industries as well as in the area of thermal power stations, especially at thermal recycling of wood residues such as bark, Chipboard or used wood needed.

Nach dem Stand der Technik werden die Produktionsre ste der holzbearbeitenden und holzverarbeitenden In dustrie entweder einer stofflichen Verwertung oder einer thermischen Nutzung zugeführt. Bei der stoff lichen Verwertung wird beispielsweise Rinde zu Rin denmulch verarbeitet. Für derartigen Rindenmulch be steht jedoch nur ein geringer Absatz am Markt. Als weiteres Beispiel können Spanplatten angeführt wer den, die mehrere Male rezykliert werden können. Diese Wiederaufarbeitung der in Spanplatten verwendeten Ma terialien kann jedoch nicht beliebig oft erfolgen. Daher werden große Teile der Produktionsreste der holzbearbeitenden und holzverarbeitenden Industrie sowie Landschaftspflege-Abfälle oder auch unbelaste tes Gebrauchtholz wie beispielsweise Paletten durch Verbrennen thermisch verwertet. Diese thermische Ver wertung hat den Vorteil, daß zum einen die Energie, die in den Abfällen enthalten ist, gewonnen werden kann und zum anderen das Abfallvolumen sehr stark verringert wird.According to the state of the art, the production woodworking and woodworking engineer either recycling or recycling thermal use. At the fabric recycling, for example, bark becomes rin processed mulch. For such bark mulch however, there is only a small amount of sales on the market. As Another example can be given to chipboard the one that can be recycled multiple times. This Refurbishment of the Ma used in chipboard However, materials cannot be made as often as required. Therefore, large parts of the production residues of the woodworking and woodworking industries as well as landscaping waste or unencumbered used wood such as pallets Burn thermally recycled. This thermal ver evaluation has the advantage that on the one hand the energy, contained in the waste can and on the other hand the volume of waste very strong is reduced.

Nachteilig an der dabei anfallenden Holzasche ist je doch, daß sich in ihr die mineralischen Inhaltsstoffe teilweise bis zu 20- bis 200-fach, verglichen mit dem Brennmaterial, aufkonzentrieren. Dabei verbleibt der größte Teil der das Brennmaterial belastenden anorga nischen Fremdstoffe in der Asche.One disadvantage of the resulting wood ash is but that the mineral ingredients are in it sometimes up to 20 to 200 times, compared to the Concentrate fuel. The remains most of the anorga polluting the fuel foreign substances in the ashes.

Bei der Beseitigung dieser Holzasche auf Deponien müssen bestimmte Kriterien erfüllt werden, die in der Technischen Anleitung "Siedlungsabfall" zusammenge faßt sind. Dabei handelt es sich überwiegend um Elu atkriterien, d. h. nicht der Gesamtgehalt an bestimm ten Schadstoffen sondern deren Wasserlöslichkeit ist von entscheidender Bedeutung.In the removal of this wood ash on landfills certain criteria must be met, which in the Technical instructions "municipal waste" together are summarized. Mostly it is Elu criteria, d. H. not the total content of certain pollutants but their water solubility vital.

Bei der Verbrennung von Abfällen mit Holzanteil er folgt unter den Verbrennungsbedingungen, namentlich unter Sauerstoff-Überschuß, eine Oxidation der In haltsstoffe. So wird beispielsweise Chrom^III teilwei se in Chrom^VI umgewandelt. Diese beiden Oxidations stufen besitzen eine deutlich unterschiedliche Toxi zität. Chrom^VI-Verbindungen werden als krebserzeugend eingestuft und sind laut Ames-Test mutagen. Für Chrom^VI legt die Technische Anleitung "Siedlungsab fall" daher einen Maximalwert im Elutionstest nach DIN 38414 fest. Dieser beträgt 0,05 mg/l für die De ponieklasse I und 0,1 mg/l für die Deponieklasse II. Für Chrom^III wird durch die Technische Anleitung "Siedlungsabfall" wegen seiner geringen Toxizität kein Maximalwert festgelegt.When incinerating waste with a wood component, it oxidizes the constituents under the incineration conditions, especially with excess oxygen. For example, chrome ^{III is} partially converted to chrome ^VI . These two oxidation levels have a significantly different toxicity. Chromium ^VI compounds are classified as carcinogenic and are mutagenic according to the Ames test. For chrome ^VI , the technical instructions for "urban waste" therefore set a maximum value in the elution test according to DIN 38414. This is 0.05 mg / l for landfill class I and 0.1 mg / l for landfill class II. Because of its low toxicity, the chromium ^III technical guide does not set a maximum value for the municipal waste.

Holzaschen bzw. deren Eluate weisen noch einige wei tere charakteristische Eigenschaften auf. Insbesonde re besitzen sie einen hohen pH-Wert, der in der Regel bei Werten zwischen 10 und 13 liegt und zur Folge hat, daß die meisten Schwermetalle in hydroxidischer Form in der Asche fixiert sind. Hiervon bildet das nach der Verbrennung zu einem erheblichen Teil in der Holzasche vorhandene Chrom^VI eine Ausnahme, da es bei hohen pH-Werten eine hohe Löslichkeit aufweist. Daher können Holzaschen häufig den in der Technischen An leitung "Siedlungsabfall" festgelegten obengenannten Grenzwert für Chrom^VI nicht einhalten. Diese Holza schen können daher nur noch als Sondermüll unter ho hen Kosten entsorgt werden.Wood ashes or their eluates have some other characteristic properties. In particular, they have a high pH, which is generally between 10 and 13 and has the consequence that most heavy metals are fixed in the ash in a hydroxide form. Chromium ^VI, which is present in the wood ash to a large extent after combustion, is an exception to this rule, since it exhibits high solubility at high pH values. For this reason, wood ash can often not meet the limit value for chromium ^VI specified in the technical instructions for "municipal waste". These wooden bins can therefore only be disposed of as hazardous waste at high costs.

Zur Verringerung des löslichen Schwermetallgehaltes sind aus der Behandlung von mineralischen Rückständen wie Kohle- und Müllverbrennungsaschen mehrere Verfah ren bekannt. Diese beinhalten meist eine thermische Behandlung der Aschen oder eine Verfestigung der Aschen durch die Zugabe von Zuschlagstoffen wie Ze ment, Puzzolane, Kalk oder Gips. Sie sind mit einem erheblichen Energieaufwand bzw. mit zusätzlichen Ko sten für die Zuschlagstoffe und damit auch einer Ver größerung des Abfallvolumens verbunden. Diese Verfah ren, die aus der Kohle- und Müllverbrennungswirt schaft bekannt sind, eignen sich aufgrund ihrer höhe ren Kosten, des höheren Energieaufwandes und des hö heren Abfallvolumens nicht für die Behandlung von Holzaschen. Aus dem Stand der Technik ist darum bis her kein geeignetes Verfahren zur Verringerung des löslichen Chromatgehaltes von Holzaschen bekannt.To reduce the soluble heavy metal content are from the treatment of mineral residues such as coal and waste incineration ashes, multiple processes ren known. These usually include a thermal one Treatment of the ashes or solidification of the Ashes due to the addition of additives like Ze ment, pozzolana, lime or plaster. You are with one considerable energy expenditure or with additional Ko Most of the aggregates and thus also a ver increase in waste volume. This procedure ren from the coal and waste incinerator are known because of their height ren costs, the higher energy expenditure and the higher not for the treatment of Wood ashes. Therefore, from the state of the art not a suitable method for reducing the soluble chromate content of wood ash.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ver fahren zur Verringerung des löslichen Chromatgehaltes von Holzaschen zur Verfügung zu stellen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es weiterhin, ein Verfah ren zur Aufbereitung chromathaltiger Holzaschen zur Verfügung zu stellen, durch das eine weitere Behand lung der Holzasche als Siedlungsabfall ermöglicht wird.The object of the present invention is a Ver drive to reduce the soluble chromate content of wood ashes. Task of The present invention is further a method for the treatment of wood ash containing chromate To make available through which another treatment treatment of wood ash as municipal waste becomes.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This task is due to the characteristics of claim 1 solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die chromat haltige Holzasche mit wasserhaltiger Melasse versetzt und anschließend homogenisiert und inkubiert. Nach dieser Behandlung liegt ein Material vor, das unbe denklich beseitigt werden kann, beispielsweise als Siedlungsabfall im Bergversatz oder auf Deponien der Klasse II.In the process according to the invention, the chromate wood ash mixed with water-containing molasses and then homogenized and incubated. To this treatment is a material that is unbe can be eliminated, for example as Municipal waste in the mountains or on landfills of the Class II.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist universell ein setzbar. Weder der unterschiedliche Typ der Anlage, beispielsweise Wirbelschichtfeuerung oder Rostfeue rung, noch der unterschiedliche Anfallort der Asche, beispielsweise in der Brennkammer, im Zyklon, im Ge webefilter oder in einem Elektrofilter, haben einen wesentlichen Einfluß auf die Effizienz dieses Verfah rens.The method according to the invention is universal settable. Neither the different type of plant, for example fluidized bed firing or rust fire tion, the different places where ash is generated, for example in the combustion chamber, in the cyclone, in the Ge web filter or in an electrostatic filter, have one significant influence on the efficiency of this procedure rens.

Auch die Zusammensetzung der Holzasche ist von unter geordneter Bedeutung. Beispielsweise spielt auch der Feuchtegehalt oder das Alter der Asche keine wesent liche Rolle. In jedem Falle kann durch das erfin dungsgemäße Verfahren der lösliche Chrom^VI-Gehalt der Holzasche stark verringert werden.The composition of the wood ash is also of subordinate importance. For example, the moisture content or the age of the ash also play no significant role. In any case, the soluble chromium ^VI content of the wood ash can be greatly reduced by the process according to the invention.

Damit bietet sich ein Verfahren zur Verwertung von Abfällen mit Holzanteil, bei dem die Abfälle ver brannt und anschließend deponiert werden, wobei die durch die Verbrennung der Abfälle erzeugte Holzasche vor der Deponierung nach dem hier beschriebenen Ver fahren aufbereitet wird.This offers a process for recycling Waste with wood content, in which the waste ver burned and then dumped, the wood ash produced by the incineration of waste before depositing according to Ver driving is prepared.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in den abhängigen Ansprüchen gege ben. Advantageous further developments of the invention Procedures are countered in the dependent claims ben.

Als Reduktionsmittel kann wasserhaltige Melasse so wohl bei trockener oder auch bei bereits feuchter Asche zugegeben werden, die je nach vorhandenem Feuchtegehalt der Asche geeignet konzentriert werden kann.Water-containing molasses can be used as a reducing agent probably when it is dry or when it is already damp Ashes are added, depending on what is available Moisture content of the ash can be appropriately concentrated can.

Der Homogenisierungschritt kann manuell beispielswei se durch Umschaufeln oder maschinell beispielsweise in Trommelsieben, in Zementmischern oder anderen Mi scheinrichtungen erfolgen. Das Stehenlassen des homo genisierten Gemisches ist besonders wirkungsvoll, wenn es zwischen 1 und 24 Stunden dauert vor einer Weiterverarbeitung der Holzasche.The homogenization step can be done manually, for example se by shoveling or mechanically for example in drum screens, in cement mixers or other Mi equipment. Leaving the homo genized mixture is particularly effective, if it lasts between 1 and 24 hours before one Further processing of the wood ash.

Ebenso kann das Verfahren in der Weise abgewandelt werden, daß die Melasse unmittelbar in das Wasser ei nes Naßentaschers einer Feuerungsanlage gegeben wird.The method can also be modified in this way be that the molasses egg directly into the water is given to a burner system.

Claims

1. Process for reducing soluble chro content of wood ash, the wood ash mixed with water-containing molasses and on finally homogenized and left standing becomes.

2. The method according to claim 1, characterized characterizes that the homogenization by manual Shoveling or mechanically in drum screens, in Cement mixers or other mixing devices he follows.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the mixture is at least 1 Let stand for up to 24 hours becomes.

4. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized, that the molasses in the water of a wet tenta is given to a furnace.