Projekttreffen STEP auf dem Firmengelände von ATS - Agro Trading & Solutions in Hardegsen (Foto: DBFZ)

BiomassefeuerungBiokraftstoffe

FKZ-Nr. 03KB058

LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin

Verbrennung der Schwarzlaugen im Laugenkessel (Foto: DBFZ)

Dauer

  • 01.07.2011 – 28.02.2014

Kontakt

Brandenburgische Technische Universität (BTU) Cottbus - Senftenberg
Lehrstuhl Aufbereitungstechnik
Siemens-Halske-Ring 8
03046 Cottbus

Prof. Dr.-Ing. Peter Ay – Projektleiter
Telefon:  +49 355 69-3635
E-Mail: peter.ay‍@‍tu-cottbus.de

Partner

03KB058B - DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
03KB058C - Gebrüder Lödige Maschinenbau GmbH

Assoziierte Partner

Kooperationspartner

Unterauftragnehmer

Ergebnisse

Thema

Das Ziel des Vorhabens besteht darin, ein Verfahren zu entwickeln und in einer Demonstrationsanlage umzusetzen, durch welches das in der Papier- und Zellstoffindustrie anfallende Lignin derart strukturiert und agglomeriert wird, dass ein problemlos handhabbares Handelsgut entsteht, welches für die stoffliche Verwertung und als marktfähiger neuer Biomassefestbrennstoff zur thermischen Anwendung geeignet ist. Durch die im Projekt zu entwickelnde Vorbehandlungs- und Agglomerationstechnologie wird das Lignin in eine optimale und vielseitig nutzbare Form überführt, die ein deutlich besseres Verbrennungsverhalten ermöglicht sowie einen geringeren apparatetechnischen Aufwand in der Verbrennungseinheit ermöglicht. Für die Nutzung des Lignins ergeben sich als definiertes Produkt weitgehende Perspektiven bei der Vermeidung der Nachteile der bislang gehandelten Staubform.

Ziele

Durch die geplante Entwicklung einer völlig neuen Aufbereitungs- und Agglomerationstechnologie für Lignin, ausgehend von seiner Anfallsform (Schwarzlauge) und die damit im Zusammenhang stehende Herstellung eines vielseitig anwendbaren Produktes, soll eine neue Methode zur effizienten Erschließung und Nutzung dieses biogenen Reststoffes für eine breite Anwendung vorbereitet werden. Ein weiteres Potenzial der zu entwickelnden Technologie besteht in der energetischen Nutzbarmachung von biogenen Roh- und Reststoffen, die bislang durch unvorteilhaftes Handling nicht oder nur bedingt einer energetischen Nutzung zugeführt werden konnten. Durch im Rahmen des Projektes vorgesehene Zumischung spezieller Zumischstoffe in das zukünftige Produkt kann eine wesentliche Verringerung der Emissionen im Verbrennungsprozess sowie eine von vornherein vielseitigere Eignung der Bioagglomerate realisiert werden. Über das eigentliche Produkt hinaus ergeben sich so vielseitige Synergien und breite Anwendungsmöglichkeiten.

Maßnahmen

BTU

  • Erarbeitung eines verfahrenstechnischen Konzeptes zur Aufbereitung des Lignins und zur Herstellung leicht handhabbarer und vielseitig anwendbarer Agglomerate,
  • Untersuchungen zum Agglomerationsverhalten in Abhängigkeit vom Aufschlussgrad, Korngröße, Kornverteilung und Wassergehalt
  • Auswahl geeigneter Agglomerationshilfsmittel zur Erzielung festgelegter Eigenschaften sowie von Zuschlagstoffen zur Verbesserung des Abbrand- und Emissionsverhaltens der Agglomerate
  • Sicherheitstechnische Untersuchungen
  • Vorschlag zur Erarbeitung von Qualitätsstandards für Ligninagglomerate

DBFZ

  • Brennstofftechnische Analyse der Ligninpellets hinsichtlich emissionsrelevanter Komponenten. Ableitung eines Anforderungsprofils für den Einsatz von Lignin als Brennstoff (Abmessungen, Festigkeiten, Zusammensetzung)
  • Durchführung von Verbrennungsversuchen zur Beurteilung des Verbrennungsverhaltens und Messung der gasförmigen und partikulären Emissionen.
  • Beurteilung des Einsatzes von Additiven zur Beeinflussung/Optimierung des Verbrennungsverhaltens.
  • Einordnung der Ligninpellets in einen genehmigungsrechtlichen Kontext.

Gebrüder Lödige Maschinenbau GmbH

  • Erarbeitung eines Verfahrens zur Aufbereitung des Lignins und zur Herstellung leicht handhabbarer und vielseitig anwendbarer Agglomerate.
  • Einsatz der Misch- und Agglomerationstechnik des Technikums zur Optimierung der Mischung und Agglomerate (Agglomeratgröße und Agglomeratgrößenverteilung, Festigkeit und Abriebverhalten, Optimierung und Art der Zugabe von Zuschlagstoffen).
  • Errichtung und Betrieb einer Demonstrationsanlage.

Schwerpunkte

BTU & DBFZ

  • Erzeugung von Bioagglomeraten basierend auf Lignin unter Einsatz von ligninhaltigen Ablaugen der Papier- und Zellstoffindustrie, Entwicklung eines industriell umsetzbaren Verfahrens der Bioagglomeratherstellung,
  • Einstellung festgelegter Eigenschaften der Bioagglomerate in Abhängigkeit der Einsatz- und Nutzungsvarianten, Entwicklung einer Demonstrationsanlage mit dem Ziel der industriellen Umsetzung,
  • Untersuchungen zur thermischen Verwertbarkeit (Abbrand- und Emissionsverhalten)

Gebrüder Lödige Maschinenbau GmbH

  • Bestimmung der physikalischen und chemischen Eigenschaften des Lignins.
  • Optimierung der Mischung und Agglomeration.
  • Verbrennungsversuche mit Ligninagglomeraten.
  • Errichtung und Betrieb einer Demonstrationsanlage.

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