Aske - hva og hvorfor

Transkript

1 Aske - hva og hvorfor Simen Gjølsjø NFR,

2 Forbruk av trebrensel i Norge - 14,4 TWH (2011) > Trebasert industri 7 TWh > Årlig forbruk av ved 6-7 TWh > Flisfyringsanlegg, fjernvarmeanlegg ca 1,3 TWh > tonn RT flis (rivningsvirke og paller) i Norge, hvorav går til eksport

3 Mulig bruk av aske > Tilbakeføre næring til skog, jord og vann > I konstruksjoner; i veier og harde overflater der aske kan erstatte annet > Råvare i sement og betong. Dette reduserer utslippene av veksthusgasser i produksjonen av sement og betong > Gjenvinne metaller

4 Askemengder - gran Stammevirke uten bark Bark Greiner Report from Norwegian forest and landscape institute X/2013 SOLID BIOFUELS FROM FOREST FUEL SPECIFICATION AND QUALITY ASSURANCE Inherent properties of Norway spruce biomass in some geographical locations in South Norway Janka Dibdiakova, Simen Gjølsjø, Liang Wang

5 Askeinnhold for ulike typer brensler Sortiment Askeinnhold, % Bark 2 8 Flis (med bark) 1,0 2,5 Flis (uten bark) 0,2 1,4 Gjenvunnet trebrensel 3 12 Halm 4 12

6 Trebrenselaske > Ved 7 TWh; gjennomsnittlig basisdensitet 450 kg/m 3 > Forbruk 3,5 mill m 3, 1,575 mill tonn TS > 1 % aske gir tonn aske > Sagbruk 4495 tonn råtonn 3417 tørr tonn; 31% vann (Tellnes, Flæte og Nyrud, NTI) > Treforedlingsindustrien 3 TWh tonn aske > Fjernvarme 1,3 TWh tonn aske Men asken kan være blandet med RT flis, avfall etc.

7 Askebruk i Sverige 2012 (tørrstoff) Skog og jord 3 % Totalt 1,5 mill tonn aske Eksport Fylling i oljehull Deponering Konstruksjonsmateriale på deponier Vegbyggingsmateriale Stabilisering av flyveaske Tilbakeføring til jord og skog Jordforbedringsmiddel Ikke planlagt lagring Annen bruk Statistiska centralbyrån

8

9

10 Askesmelting

11

12 Problemer knyttet til aske Slaggdannelse Beleggdannelse Korrosjon Utslipp

13 Sluttavvirkning i Norge 9 mill m 3 20 m 3 per da da Grotuttak i 2012: lm 3 Grotuttak per da: 15 lm 3 Areal grotuttak: 5300 da % areal med grottutak: 1,18 % I Sverige tar man ut grot fra ca 1 mill da per år.

14 Hvorfor forbehandling? Stabilisering av aska Hindre utlekking Bedre spredning Metoder Herding Granulering Pelletering Kompaktering

15 Herding/behandling av aske Uherdet meget flyktig med stort volum For mye C (<10 %) gir langsommere, event. dårligere herding Vannmengden bør være ca % Legges opp i rygger, pakking (komprimering) Omlegging av ryggene etter behov Kontroll med fuktighet, event. tildekking/under tak0 Herdingstid 2 uker til 3 mnd, avhengig av temperatur og vannmengde Lavere egenvekt en grusmasser Etter herding er videre behandling knusing/sikting til riktig fraksjonsstørrelse

16 Hvilke næringsstoffer inneholder aske? Kalsium 18 44% Kalium 3 9 % Magnesium 1 4 % Fosfor 1 3 % Svovel < 1 % Ingen nitrogen! Brod og Haraldsen, 2014

17 Kalsium viktig for ph og herding Kalsium utgjør vanligvis mellom % av asken. Kalsiumkarbonat CaCO 3, Kalsiumoksyd CaO Kalsiumhdroksyd Ca(OH) 2 Kalsiumsulfat CaSO 4 Reaksjon CaO + H 2 0 Ca(OH) 2 Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 + H 2 O

18 Partikkelstørrelse Mesteparten av asken har kornstørrelse mellom 0,1 10 mm etter herding og knusing 1/3 0 0,25 mm 1/3 0,25-3 mm 1/3 3 8 mm Herding om vinteren medfører mye finfraksjon; % under 0,25 mm Skogstyrrelsen anbefaler max 30 % under 0,25 mm

19

20 Granulat/pellets som er egnet for håndtering og lagring Metodikk for å evaluere holdfasthet på granulert aske Herding Pelletering Måling av kompresjons-styrke Måling av holdfasthet

21 Utvikling av miljøvennlig blomsterjord forsøk med aske og kjøttbenmjøl >Mål: utvikle blomsterjord basert på avfallsprodukter som er bedre og mer miljøvennlig enn de produktene som er på markedet i dag. >Kompost brukes i stedet for torv >Bioaske (bunnaske fra biobrenselanlegg) brukes i stedet for kalk >Brukt filterleca brukes i stedet for sand (hygieniske forhold undersøkes parallelt) >Hønsegjødsel brukes i stedet for fullgjødsel >Forsøk gjennomføres med bare basisgjødsling og med ukentlig gjødselvanning Trond Haraldsen, Bioforsk

22 Forskrift om gjødselvarer mv. av organisk opphav Kvalitetsklasser: 0 I II III mg/kg tørrstoff Kadmium (Cd) 0,4 0,8 2 5 Bly (Pb) Kvikksølv (Hg) 0,2 0,6 3 5 Nikkel (Ni) Sink (Zn) Kobber (Cu) Krom (Cr)

23 Brensel og anlegg gir ulike begrensninger (erfaringer fra Sverige) > Massefabrikker brenner som regel ikke grot. Har som regel høyt innhold av kritt og kaolin (leire), dvs for lav innhold av næringsstoffer. Kan gi for høyt innhold av As. > Barkkjeler gir bra aske > FB kjeler med rent trebrensel gir greie asker > Flyveaske av pelletskjeler, ofte for høyt innhold av Cr > Kjeller med rist; flyveasken innholder ofte for mye Cd > Bunnaske fra kjeler med rist kan inneholdt lave verdier av Zn og P, og høyt innhold av Cr Svenska Energiaskor

24 Konklusjoner > Bunnaske fra biobrenselanlegg har ofte tilstrekkelig lavt tungmetallinnhold til å kunne nyttes i jordbruket (klasse II) > Konsentrasjonen av næringsstoffer og kalkingsvirkning avgjør om produktet har egenskaper som gjødsel, kalkingsmiddel eller er egnet som råstoff i anleggsjord > Bunnaske fra ulike anlegg har forskjellig sammensetning avhengig av brensel og forbrenningsteknologi > Blandinger av kjøttbeinmel og bunnaske har i forsøk vist lovende effekt > Anlegg bør skille bunnaske og flkyveaske!