Erarbeitung von Maßnahmen zur Verbesserung des Produktintegrierten Umweltschutzes: Entwicklung eines Verfahrens zur Behandlung von Kondensaten aus der Holzgaserzeugung

Einleitung 

Die Firma Martin Kamperschroer GmbH & Co. KG ist ein Holzverarbeitender Betrieb, der Konstruktions-, Fertigbauteile und Ausbauelemente auf dem betriebseigenen Gelände her­stellt.

Die bei der Verarbeitung anfallenden Resthölzer und Holzspäne sollen zukünftig in einer neu errichteten Holzvergasungsanlage energetisch genutzt werden. Darüber hinaus sollen natur­belassene Althölzer eines nahegelegenen Entsorgungsunternehmen in die Anlage eingebracht werden.

Die Firma Tuxhorn Blockheizkraft GmbH hat diese Holzvergasungsanlage auf dem Betriebs­gelände der Fa. Martin Kamperschroer GmbH & Co. KG mit einer elektrischen Leistung von zwei mal 100 KW errichtet.

Bei ersten Versuchen wurde festgestellt, dass bei der Gaskühlung ein Holzgaskondensat ent­steht. Es konnte ermittelt werden, dass bei einem Volllastbetrieb für diese Anlage rund 20 m³ dieses Kondensats im Monat anfallen würden. Für dieses Abwasser existiert bislang keine Verwertungs- bzw. Entsorgungsmöglichkeit, so dass die Anlage zur Zeit nicht in Betrieb genommen werden kann.

Das Ingenieurbüro Prof. Wetter und Partner erarbeitet im Rahmen des Förderprogramms PIUS (Produktintegrierter Umweltschutz) zu diesem Zweck Vorschläge für den Verbleib des Kondensaten, damit die Holzvergasungsanlage zeitnah in Betrieb genommen werden kann.

Projektbeschreibung 

- Gesetzliche Grundlagen

- Analyse des Abwasser

- Vorgehensweise zur Ermittlung von Lösungsansätzen

- Vermeidung des Kondensatwasser

- Verwertung des Kondensatwassers

- Behandlung des Kondensatwassers

• Mechanische Behandlung
• Physikalisch-chemische Behandlung
• Biologische Behandlung

- Entsorgung des Kondensates

Ergebnisse 

Aufgrund des durchgeführten PIUS-Check hat sich gezeigt, dass eine erhebliche Verbesse­rung des Produktionsintegrierten Umweltschutzes bei der Fa. Kamperschroer erreicht werden kann, wenn der weitere Verbleib des derzeit noch anfallenden Kondensatwassers geklärt wäre. Aus diesem Grund wurden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, die der Idee des Integrierten Umweltschutzes und somit den Handlungen Vermeiden - Vermindern - Verwerten - Behandeln - Entsorgen folgen. Es konnten auf allen Handlungsebenen Empfeh­lungen erarbeitet werden, sodass gezeigt ist, dass das Problem des Verbleibs des Holzgaskon­densates in jedem Fall gelöst werden kann und die Anlage daher im Dauerbetrieb gefahren werden kann.

Vermeiden: Das Kondensat kann durch Rezirkulation in den Prozess und durch Verdampfen des Wasseranteils vollständig vermieden werden. Organische Restbestandteile werden ver­gast, der Ascheanteil mit der übrigen Asche ausgetragen. Die entstehenden Brüden müssen ggf. über einen Biofilter gefahren werden.

Vermindern: Das Kondensatwasser entsteht aufgrund des Feuchtigkeitsgehaltes des vergasten Holzes. Wenn das verwendete Holz vor der Vergasung getrocknet würde, wäre mit einem verringerten Anfall von Kondensatwasser zu rechnen.

Verwerten: Der Hauptbestandteil des Feststoffes im Kondensatwasser ist Holzteer. Es konnte eine Firma identifiziert werden, die dieses vielfältig verwandte Naturprodukt annehmen würde. Allerdings ist eine Entwässerung von 90 % auf maximal 50 % Wassergehalt bei Char­gen von 10 t Feststoff erforderlich. Der entwässerte Feststoff ist im warmen Zustand fließfä­hig und erstarrt beim Erkalten.

Behandeln: 1. Das Kondensatwasser ist mechanisch nur in geringem Umfang behandelbar. Es können die geringen Aschereste abgesiebt werden. eine Tuch- oder Papierfiltration ist nicht zielführend. 2. Es besteht die Möglichkeit der Fällung- und Flockung nach Verdünnung. Sollten die anderen genannten Möglichkeiten nicht greifen, müssen gezielt halbtechnische Versuche und Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen durchgeführt werden. 3. Die Oxidation mit Wasserstoffperoxid ist aufgrund des hohen Wasserstoffperoxidverbrauches und des relaitv schlechten Ergebnisses wenig sinnvoll. 4. Grundsätzlich ist das Kondensatwasser biologisch behandelbar, aufgrund des relativ hohen Aufwandes raten wir von einer alleinigen Behand­lung auf dem Betriebsgelände ab. 5. Die Mitbehandlung in der kommunalen Kläranlage der Stadt Borken ist grundsätzlich möglich. Allerdings erscheint die von der Stadt zunächst genannte Gebühr unangemessen hoch. Alternativ besteht die Möglichkeit der Mitbehandlung bei der Kläranlage des Chemieparks Marl. Hier sollte gezielt mit dem Betreiber, der Fa. Infra­cor, verhandelt werden.

Entsorgung: Sollten alle genannten Möglichkeiten nicht genutzt werden, so kann das Konden­satwasser in jedem Fall entsorgt werden. Hierzu wurden von verschiedenen Entsorgungsun­ternehmen Angebote eingeholt. Das Kondensatwasser würde demnach verbrannt.

Es konnte im Verlauf der Untersuchungen gezeigt werden, dass sich sicher ein Verbleib für das anfallende Kondensatwasser finden lässt. Wir empfehlen daher einen Speicher (5-20 m³) einzurichten und das anfallende Kondensatwasser zunächst zu sammeln, um die einzelnen Vorschläge hinsichtlich der entstehenden Investitionskosten und Betriebskosten zu untersu­chen. Unter Umweltaspekten ist dabei in der vorgeschlagenen Reihenfolge vorzugehen.

Der Inbetriebnahme der Anlage und der Verbesserung des Produktionsintegrierten Umwelt­schutzes bei der Fa. Kamperschroer steht aus unserer Sicht nichts mehr im Wege.