Aske - hva og hvorfor Simen Gjølsjø NFR, 12.10.2014
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 > 500 000 tonn RT flis (rivningsvirke og paller) i Norge, hvorav 350 000 går til eksport
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
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
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
Trebrenselaske > Ved 7 TWh; gjennomsnittlig basisdensitet 450 kg/m 3 > Forbruk 3,5 mill m 3, 1,575 mill tonn TS > 1 % aske gir 17500 tonn aske > Sagbruk 4495 tonn råtonn 3417 tørr tonn; 31% vann (Tellnes, Flæte og Nyrud, NTI) > Treforedlingsindustrien 3 TWh 13500 tonn aske > Fjernvarme 1,3 TWh 5 850 tonn aske Men asken kan være blandet med RT flis, avfall etc.
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
Askesmelting
Problemer knyttet til aske Slaggdannelse Beleggdannelse Korrosjon Utslipp
Sluttavvirkning i Norge 9 mill m 3 20 m 3 per da 450 000 da Grotuttak i 2012: 80 000 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.
Hvorfor forbehandling? Stabilisering av aska Hindre utlekking Bedre spredning Metoder Herding Granulering Pelletering Kompaktering
Herding/behandling av aske Uherdet meget flyktig med stort volum For mye C (<10 %) gir langsommere, event. dårligere herding Vannmengden bør være ca 30 40 % 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
Hvilke næringsstoffer inneholder aske? Kalsium 18 44% Kalium 3 9 % Magnesium 1 4 % Fosfor 1 3 % Svovel < 1 % Ingen nitrogen! Brod og Haraldsen, 2014
Kalsium viktig for ph og herding Kalsium utgjør vanligvis mellom 10 30 % 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
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; 40 50 % under 0,25 mm Skogstyrrelsen anbefaler max 30 % under 0,25 mm
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
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
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) 40 60 80 200 Kvikksølv (Hg) 0,2 0,6 3 5 Nikkel (Ni) 20 30 50 80 Sink (Zn) 150 400 800 1500 Kobber (Cu) 50 150 650 1000 Krom (Cr) 50 60 100 150
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
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!