| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Oparbejdning af aske fra forgasning af CCA-imprægneret træ

1 Indledning

1.1 Formål

Kommunekemi a/s har udviklet en metode til forgasning af CCA-imprægneret træ. Asken fra forgasningen indeholder kobber, chrom og arsen, og formålet med nærværende projekt har været at færdigudvikle en metode, således at kobber og chrom fra asken kan genvindes i videst muligt omfang, mens arsen isoleres og stabiliseres med henblik på deponering.

Det har ligeledes været formålet at bestemme omkostningerne ved genvinding af metallerne fra asken.

1.2 Baggrund

I regeringens affaldsstrategi 2005-2008 skønnes det, at der siden 60’erne er ophobet ca. 4 mio. tons imprægneret træ, og at der i 2010 er behov for bortskaffelse af omkring 100.000 tons imprægneret træ.

CCA-midler, der indeholder kobber, chrom og arsen, har frem til 1989 været det dominerende middel til trykimprægnering, og den akkumulerede mængde CCA-træ skønnes til ca. 1,7 mio. tons (Miljøstyrelsens arbejdsrapport nr. 57/1997). Regnes med et gennemsnitligt indhold i træet af kobber på 0,2 %, chrom på 0,3 % og arsen på 0,4% er i CCA-imprægneret træ akkumuleret 3.400 tons kobber, 5.100 tons chrom og 6.900 tons arsen.

Kobber og chrom er dels giftige tungmetaller i miljøet dels vigtige ressourcer som bør genvindes. Arsen er giftigt i miljøet, og har i dag ikke nogen stor betydning som ressource, da eksempelvis brugen til trykimprægneret træ er forbudt i Danmark.

Siden april 2001 har alt imprægneret træ skulle bortskaffes ved deponering, bortset fra kreosotimprægneret træ, der kan forbrændes i godkendte anlæg. Ved deponering opnås der ikke udnyttelse af den energi der er i træet, ligesom metalressourcerne mistes.

Kommunekemi a/s har udviklet en metode hvor CCA-imprægneret træ behandles ved forgasning. Forgasningen er en forbrænding ved ilt underskud, og herved dannes der en brændbar gas samt forskellige tjæreprodukter. Herudover dannes en uorganisk aske. Forsøg har vist at ca. 80 % af arsenet i træet fordamper med gassen og tjæren, mens de resterende 20 % arsen og praktisk taget 100% af kobberet og chromet findes i asken.

Den producerede gas kan efter rensning anvendes i en gasturbine eller gasmotor til produktion af el og varme. Ligeledes kan energiindholdet i tjæren efter rensning udnyttes. Der er udviklet rensningsmetoder, således at arsen isoleres som et produkt egnet til deponering i specialdeponier.

Med hensyn til oparbejdning af metallerne i asken har forskellige principper for oparbejdning været undersøgt:

  1. Elektrodialyse
  2. Pyrometallurgi
  3. Hydrometallurgi

Danmarks Tekniske Universitet har for Kommunekemi gennemført forsøg med at ekstrahere metallerne fra asken ved hjælp af elektrodialyse. Metoden har været anvendt til at ekstraktion af metaller fra bl.a. forurenet jord, og det var derfor sandsynligt, at den også kunne anvendes til ekstraktion af metaller fra forgasningsasken. Imidlertid viste det sig, at metallerne var meget hårdt bundet i asken, hvilket gjorde ekstraktionen meget langvarig eller næsten umulig. Elektrodialyse vurderes derfor ikke at være egent til at oparbejde metallerne fra forgasningsaske.

En lang række metaloparbejdningsfirmaer (både pyro- og hydrometallurgiske) i Europa er blevet kontaktet for at høre, om de kunne aftage asken til oparbejdning. På grund af den specielle metalkombination har de fleste firmaer meldt tilbage, at de ikke kan håndtere asken. Den mest positive tilbagemelding var fra stålværkernes forsøgscenter Mefos ved Luleå i Sverige.

Der er gennemført en række forsøg med termisk oparbejdning hos Mefos, men det er kun muligt at genanvende kobber ved metoden og chrom vil gå tabt. Arsen renses fra røggassen ved hjælp af et filter, og kan herefter deponeres.

Flere værker kan modtage asken til oparbejdning af kobber, såfremt arsenindholdet er under 1%. Dette kan ikke overholdes for asken, og desuden vil chrom-indholdet også i dette tilfælde tabes.

Wilson Engineering og det russiske firma ERG har gennemført to slags indledende laboratorieforsøg med ekstraktion af metaller i aske fra trykimprægneret træ.

I det ene tilfælde blev anvendt en vandig ekstraktion med uorganiske syrer. Ved denne metode viste det sig at arsen og kobber kunne ekstraheres 90-95 %, mens chrom kun kunne ekstraheres 50-60 %.

I det andet tilfælde blev anvendt en alkalisk ekstraktion ved 900 °C. Her sker der en fuldstændig ekstraktion af chrom og arsen, mens kobber forbliver uopløst i asken. Efterfølgende er det muligt at adskille chrom og arsen, således at chrom kan genanvendes, mens arsen kan stabiliseres og deponeres. Kobberindholdet i asken kan oparbejdes på et kobberværk.

På baggrund af de lovende resultater fra de indledende laboratorieforsøg med oparbejdning af metaller fra asken blev det, med tilskud fra Miljøstyrelsen, besluttet at igangsætte et udviklingsprojekt, hvor den vandige syreekstraktion og den varme alkaliske ekstraktion blev undersøgt i detaljer. Nærværende rapport beskriver resultaterne af disse undersøgelser.

 

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |



Version 1.0 August 2007, © Miljøstyrelsen.