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Forschungsstelle
BFE
Projektnummer
SI/501393
Projekttitel
Energiegewinnung aus Biomassepellets

Texte zu diesem Projekt

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Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Schlussbericht
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Englisch)

Nicht-holzartige Biomasse, Pellets, Pferdemist, Energiegewinnung

Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Es soll aus nicht-holzartiger Biomasse ökologisch und ökonomisch nachhaltig Energie gewonnen werden. Dazu werden mit einem neuen Pelletler-Verfahren aus Pferdemist und anderen Biomassen Brennpellets hergestellt. Diese werden auf Zusammensetzung und Schadstoffe geprüft. Anschliessend werden in einer marktüblichen Feststoff-Feuerung Verbrennungsversuche gefahren. Dabei werden die Emissionen wie CO, OGC, NOx, Staub und Dioxin gemessen.
Schlussbericht
(Deutsch)

Alternative Biomasse-Brennstoffe werden in Zukunft fossile Energieträger ersetzen. Pferdemist weist hierbei ein vergleichsweise grosses Potenzial auf. Die Pelletierung von Pferdemist nach dem patentierten Bioburn-Verfahren bietet viele Vorteile bzgl. Handhabung und Verbrennung.  Ziel des Projektes ist die Qualität der Pferdemistpellets über eine Spezifikation nach ISO 17225 und ein QMS zu sichern und unter Einhaltung der geltenden Emissionswerte der LRV zu verbrennen.   Zunächst wurden verschiedene Mischungen aus Pferdemist, Getreideabgang und teilweise Mykotoxin-Getreide mit einer Extruder-Presse pelletiert und auf ihre elementare Zusammensetzung und brennstofftechnische Eigenschaften untersucht. Der Brennstoff unterscheidet sich von Holzpellets durch:

  • Sehr gute mechanische Eigenschaften: homogen, gut dosierbar, verteil sich gut auf dem Rost
  • Ungefähr gleiche Werte im Wassergehalt, Heizwert; mit Hackschnitzel vergleichbare Schüttdichte 
  • Massiv höheren Aschegehalt und mineralischen Metallen sowie höheren Stickstoff- und Chlorgehalt
  • Niedrigere Ascheerweichungstemperaturen (vergleichbar mit Stroh)

Der Gehalt an Asche und insbesondere an den Aerosolbildnern Kalium und Chlor sind als besonders kritische Parameter bezüglich Staubemissionen, Verschlackung und der Bildung von PCDD/F identifiziert worden. Zudem führt der hohe Stickstoffgehalt zu erhöhten NOx-Emissionen.  Auf Basis der Brennstoffanalysen wurde eine 550 kW Vorschubrostfeuerung der Fa. Schmid energy solutions ausgesucht, die sich für aschereiche Biomassebrennstoffe besonders eignet. Bei den Verbrennungsversuchen in Teil- und Volllast wurde eine umfassende Abgasanalyse durchgeführt. Die höheren Schadstoffwerte im Brennstoff findet man in konzentrierter Form auch in der Asche wieder. Die verschiedenen Aschefraktionen wurden auf ihre Zusammensetzung und auf PCDD/F untersucht. Die gemessenen Werte passen gut zu vorhandenen Korrelationen zwischen dem PCDD/F-Gehalt in der Asche und dem Gehalt im Abgas.

Zugehörige Dokumente
Schlussbericht
(Englisch)

In future, alternative biomass fuels will be able to help replacing fossil fuels. Horse manure offers here an enormous potential. The pelletisation of horse manure with the patented Bioburn-process provides several advantages in regards to handling and combustion.  Goal of this project is to ensure a quality for the horse manure pellets to ISO 17225 standard and a quality management as well as a compliance with the current emission limits of LRV. First, different mixtures of horse manure, cereal waste and mycotoxin-grain have been pelletized with an extruder. Then the pellets have been analysed with respect to their elemental composition and combustion behaviour. Compared to wood pellets, this horse manure pellets have following differences: ? Very good mechanical properties:

  • homogeneous, accurate to dose, good distribution on the grate
  • Similar values in water content, heating value and bulk density compared to wood chips 
  • Massive higher ash content and mineral metals as well as higher nitrogen- and chlorine content
  • Lower ash melting temperature (comparable to straw)

The ash content and in particular the substances potassium and chlorine, that are responsible for aerosol formation, are seen as critical parameters in regards to dust emissions, slagging and the formation of PCDD. Moreover, the high content of nitrogen leads to higher NOX-emissions.  On basis of the fuel analysis a suitable combustion system could be found with the 550 kW grate furnace from Schmid energy solutions, with can handle also fuels with high ash content. During the combustion tests in part load and full load comprehensive flue gas analysis have been done. The high level of contaminants in the fuel could also be found in concentrated form in the ash. All ash fractions have been analysed also for PCDD. The measured values confirm the correlation of PCDD content in the ash and the flue gas.