Nutzung biogener Festbrennstoffe in Vergasungsanlagen (original) (raw)
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Keramische Zeitschrift, 2019
Hersteller von Kleinfeuerungsanlagen sind aktuell gefordert, ihre werkstoffkonzepte an die zunehmende Variabilität der Brennstoffe anzupassen. Die Durchführung von Auslagerungsversuchen hitze-und zunderbeständiger Stähle und Feuerbetone in Rauchgasen aus der Miscanthusverbrennung sowie adaptierte K 2 CO 3-Tiegeltests lassen erste Rückschlüsse auf die Beständigkeit der untersuchten Materialien in Verbrennungsgasen aus biogenen Brennstoffen zu. Thermodynamische Berechnungen ermöglichen eine Abschätzung der vorliegenden Partialdrücke korrosiver Verbindungen in Verbrennungsanlagen.
Biogaserzeugung aus Energiepflanzen
2000
Wir stehen vor der Herausforderung, Strategien zu finden, mit deren Hilfe wir unseren Energiebedarf langfristig und nachhaltig decken können. Eine sehr viel versprechende Schlüsseltechnologie ist die Energie-Erzeugung aus Biogas. Österreich nimmt im EU-Raum eine führende Rolle im Bereich der Biomasse-Nutzung mit Biogas ein. Der Biomasse-Aktions-Plan (BAP) der Europäischen Kommission zielt darauf ab, eine Steigerung des Anteils erneuerbarer Energieträger am Primär-Energieverbrauch von derzeit rund 6 % auf 12% bis 2010 zu erreichen. Österreich tritt dafür ein, dass der Anteil erneuerbarer Rohstoffe bei Energie, Elektrizität und bei Treibstoffen steigt. Weiters soll im Rahmen der Ratspräsidentschaft erreicht werden, dass EU-weit höhere Beimischungssätze von alternativen Kraftstoffen eingeführt werden. Das gilt beispielsweise für aufbereitetes Biogas, welches sich in der chemischen Zusammensetzung nicht von Erdgas unterscheidet. Im Vergleich zum derzeitigen Erdgas Bedarf von 7.222.699 t ROE kann mit Biogas aus integrierten Systemen 4.782.924 t ROE erreicht werden. Unsere neuesten Untersuchungsergebnisse zum Einsatz von Biogas im Verkehrssektor zeigen, dass Biogas aus Rohstoffen der Landwirtschaft das Potential hat, die Treibhausgasemissionen des gesamten Verkehrssektors, bezogen auf den derzeitigen Verbrauch, um bis zu 75% zu reduzieren. Die Biogaserzeugung aus Rohstoffen der Landwirtschaft gewinnt derzeit in Europa stark an Bedeutung. Richtig angewendet trägt sie in besonderer Weise zu einer nachhaltigen Stoff-und Energienutzung bei. Schon jetzt wird Biomasse von Äckern und Wiesen erfolgreich eingesetzt. Am meisten Verwendung finden derzeit die Energiepflanzen Mais, Sonnenblumen, Wiesengras und Sudangräser. Vielfältige andere Pflanzen können ebenfalls zur Biogaserzeugung genutzt werden. Kulturarten, die derzeit zunehmend zur Biogaserzeugung genutzt werden, wurden bislang vorwiegend für die menschliche Ernährung und die Tierernährung gezüchtet. Die Biogaserzeugung stellt andere Anforderungen an Qualität und Zusammensetzung der Pflanzen. Um eine optimale Methanproduktion zu erreichen, müssen diejenigen Genotypen von Kulturpflanzenarten gefunden werden, die eine hohe Methanernte pro Hektar erbringen. Gleichzeitig müssen aber einseitige Fruchtfolgen vermieden werden. Ein möglichst breites Spektrum an Pflanzenarten muss für die Biogaserzeugung genutzt werden. Aus diesem Grund werden am Institut für Landtechnik (ILT) im Department für Nachhaltige Agrarsysteme der Universität für Bodenkultur Wien umfangreiche Forschungsarbeiten durchgeführt. Sie gehen der Frage nach, wie Kulturpflanzen aus ökologisch optimierten Fruchtfolgesystemen am besten als Energiepflanzen für die Biogaserzeugung eingesetzt werden können. Alle Anbauformen der Vor-, Haupt-, Zwischen-und Nachfruchtnutzung spielen dabei eine Rolle. Darüber hinaus entstehen bei der Weiterverarbeitung landwirtschaftlicher Rohstoffe Nebenprodukte, die ebenfalls für die Biogaserzeugung genutzt werden können. Das ILT erstellt aus den vielfältigen Rohstoffen ausgewogene Gärrohstoffrationen, die einen sicheren Gärverlauf und hohe Methanausbeuten gewährleisten. Ein Schwerpunkt ist derzeit die Entwicklung nachhaltiger Fruchtfolgesysteme, die auf drei wichtigen Säulen fußen: die Versorgung mit Nahrungs-und Futtermitteln, die Erzeugung von Stoffen (organische Dünger, Rohstoffe wie Öle, Fette, etc.) und Energie (Biogas, RME)
The Biodynamic Research Institute in Järna developed at the farm Yttereneby a two phase biogas plant. The plant digests manure of dairy cattle and organic residues originating from the farm and the surrounding food processing units containing 17,7 - 19,6 % dry matter. A new technology for continuously filling and discharging the bio- gas reactor was developed and implemented. Digestion residues are separated into a solid fraction for composting and into a liquid fraction. The solid fraction is suitable for aerobic composting. Initial results show that anaerobic digestion and following aerobic composting of the solid fraction improves the nitrogen balance of the farm compared to mere aerobic composting. Composted biogas plant residues and effluent together contain 70,8 % of input Ntot and 93,3 % of input NH4, merely aerobic digested manure 51,3 % Ntot and 3,9 % NH4 only. Additionally anaerobic digestion improves the energy balance of the farm producing up to 269 l biogas kg -1 VS or ...
The Biodynamic Research Institute in Järna developed at the farm Yttereneby a two phase biogas plant. The plant digests manure of dairy cattle and organic residues originating from the farm and the surrounding food processing units containing 17,7 - 19,6 % dry matter. A new technology for continuously filling and discharging the bio- gas reactor was developed and implemented. Digestion residues are separated into a solid fraction for composting and into a liquid fraction. The solid fraction is suitable for aerobic composting. Initial results show that anaerobic digestion and following aerobic composting of the solid fraction improves the nitrogen balance of the farm compared to mere aerobic composting. Composted biogas plant residues and effluent together contain 70,8 % of input Ntot and 93,3 % of input NH4, merely aerobic digested manure 51,3 % Ntot and 3,9 % NH4 only. Additionally anaerobic digestion improves the energy balance of the farm producing up to 269 l biogas kg -1 VS or ...
Emissionen bei der Verbrennung von Gärresten aus Biogasanlagen
Landtechnik, 2009
Der steigende Anfall an Garresten aus Biogasanlagen erfordert neue wirtschaftlich und technisch sinnvolle Verwertungsmoglichkeiten. Neben der Nutzung als Dunger stellt vor allem die energetische Verwertung eine vielversprechende Alternative dar. Erste Verbrennungsversuche bescheinigen die generelle Eignung von Garreste-Pellets als Brennstoff. Die Rauchgasemissionen unterschritten die gesetzlich festgelegten Grenzwerte. Die Zusammensetzung der Feuerraumasche lasst nach erster Einschatzung eine Nutzung als Dunger zu.
2010
Es wird über die österreichischen Erfahrungen bei der Aufbereitung, Qualitätssicherung und dem Einsatz von Ersatzbrennstoffen (EBS) in Mitverbrennungsanlagen berichtet und es werden potentielle Probleme wie z.B. Anlagenkorrosion, Brandrisiko, Zwischenlagerbildung und Scheinverwertung angesprochen. Mit den gesetzlichen Regelungen beginnend, wird die Qualitätssicherung von EBS behandelt, Aufbereitungsmöglichkeiten für verschiedene EBS -Spezifikationen beschrieben und eine Klassifizierung von Ersatzbrennstoff -Qualitäten vorgenommen. Dabei wird u.a. auf den klassischen Zielkonflikt zwischen "Produktqualität und Masseausbringung" sowie "Biogenen Anteil" und "Heizwert" hingewiesen. Anhand von zwei Fallbeispielen wird die Aufbereitung und Konfektionierung von niedrigkalorischen ("Wirbelschicht EBS"), mittelkalorischen (HOTDISC -EBS) und hochkalorischen EBS (z.B. ASB) für die Zementindustrie dargestellt. Dabei wird gezeigt, wie durch die wissenschaftliche Methode der Stoffflussanalyse ganz gezielt Basisdaten zur Auslegung von EBS -Produktionsanlagen abgeleitet werden können, um damit aus gemischten Siedlungsabfällen und Gewerbemüll unterschiedliche EBS -Spezifikationen erzeugen zu können.