| Titel: |
Verminderung der Elution von Chromat aus Aschen und Stäuben von Holzfeuerungsanlagen und -stäuben |
| Beschreibung (dt.): |
Für die Schonung fossiler Energieressourcen und die Zielstellung, Biomassen und nachwachsende Rohstoffe energetisch zu nutzen, spielt die energetische Holzverwertung eine große Rolle. Dazu steht neben unbehandeltem Alt- und Restholz imprägniertes, lackiertes, getauchtes oder anderweitig behandeltes Altholz zur Verfügung, wovon ca. 5 Mio. t/Jahr anfallen. Während sich die Verbrennung von unbehandeltem Holz unproblematisch gestaltet, ist die Nutzung von behandeltem Altholz mit der Frage der Entsorgung der chromatbefrachteten Aschen und Stäube verbunden. Die zulässigen Elutionsgrenzwerte für die umweltgerechte Deponierung sind in der TA Siedlungsabfall geregelt. Die Überschreitung dieser Kriterien erfordert eine erheblich teurere Entsorgung der Rückstände als Sonderabfälle. Diese Mehrkosten stellen als Wettbewerbsnachteil gegenüber der Energieerzeugung aus Erdöl oder Erdgas ein Hindernis für den Betrieb bestehender oder die Errichtung neuer Holzfeuerungsanlagen dar. Ziel ist es deshalb, den Chromatgehalt der Rückstände für die kostengünstige Entsorgung auf einer Deponie (Klasse II) gemäß TASI auf einen Elutionsgrenzwert von < 0,1 mg/1 zu senken. Zwei Verfahren zur Chromatreduktion sollen untersucht werden. Zum einen soll das Chromat extrahiert und, um das verwendete Wasser im Kreislauf fahren zu können, die Möglichkeit zu dessen Reinigung (Ausschleusung des Chromates) untersucht werden. Ein anderer Weg zur Elutionsminderung ist die Sinterung der Aschen bei der Verbrennung. Dabei wird die vorhandene Stoffmatrix so umgeformt, daß eine neue mineralische Phase entsteht, in der Schadstoffe eingeschlossen und immobilisiert werden. Der so inertisierte Rückstand kann deponiert werden, ohne daß die Gefahr einer nachträglichen Chromatauswaschung im Deponiekörper besteht. |
| Ergebnis (dt.): |
Jährlich fallen in Deutschland 18 Mio. t Alt- und Restholz an, die sich zur Energieerzeugung anbieten. Das Hauptproblem für die Entsorgung der Aschen und Stäube stellt das v. a. Fremdstoffen im Holz entstammende Chromat(VI) dar. Geprüft wurde daher ein naßchemisches und ein thermisches Verfahren zur Chromatentfrachtung der Aschen und Stäube an einer Modellasche mit 4 mg Chromat / l Eluat. Zur naßchemischen Behandlung: Im Gegensatz zu Durchmischungsintensität von Waschwasser und Asche sowie Kontaktzeit hat der pH-Wert starken Einfluß (bei pH 2 bis zu 50% höhere Reduktion als bei pH 12). Doch selbst eine zweistufige Wäsche genügt nicht zur Einhaltung des Chrom(VI)-TASi-Grenzwertes (0,1 mg/l; Deponieklasse II). Tests mit anderen chromathaltigen Aschen ergaben dagegen bei pH 2 durchaus Gehalte unterhalb des TASi-Grenzwertes. Da die Modellasche neben Chromat stark mit Pb und Zn belastet war, wird vermutet, daß vorhandene Schwermetalle, die mit Chromat schwerlösliche Verbindungen bilden, die naßchemische Entfrachtung behindern. Als Reduktionsmittel zur Chromatentgiftung des Waschwassers erwies sich nur Eisen(II)sulfat als geeignet. Seine optimale Wirkung lag im sauren Bereich. Der Chromatrestgehalt im Waschwasser erfüllt i. d. R. die Abwassereinleitkriterien. Beim Waschverfahren geht ein Teil der Asche in Lösung, bewirkt eine für die Entsorgung ungünstige Erhöhung des Glühverlustes und hohe Salzfrachten im Waschwasser. Das ist umweltschädlich und erhöht die Abwasseraufbereitungskosten. Günstiger waren die Resultate der thermischen Behandlung. So stieg die Chromatkonzentration im Eluat bei > 300 °C in oxidativer Atmophäre zwar stark an; auch eine oxidative Sinterung bei > 900° C genügte nicht, Chromat bis zur Einhaltung des TASi-Wertes in die Aschematrix einzubinden. Die thermische Behandlung in inerter Atmosphäre jedoch führte bei > 600 °C und 2 h Aufenthaltszeit zu starker Chromatreduktion bis unter die Nachweisgrenze (0,025 mg/l). Zudem sank der Glühverlust als weiterer entsorgungsrelevanter Parameter um 50%. |
| Laufzeit: |
Beginn: 01.09.1997 / Ende: 15.05.1998 |
| Ausf. Einrichtung: |
Institut für Umwelttechnologie und Umweltanalytik e.V., Duisburg |
| Förderprogramme: |
Entscheidungshilfebedarf |
| Stichpunkte: |
chrom; holzfeuerung; asche; immobilisierung; sinterung; auswaschung; filterstäube; ta siedlungsabfall; , Reststoffverwertung |
