JR-Center for Produktion von Pulveraktivkohle aus kommunalen Reststoffen

Kohle aus Holzgaskraftwerken kann in der Abwasserreinigung wichtige Funktionen übernehmen. Wie man die Pulverkohle im Vergasungsprozess mit den gesuchten Eigenschaften ausstattet, ist Forschungsgegenstand dieses JR-Zentrums.

Holzgaskraftwerke werden primär zur Bereitstellung erneuerbarer Energie eingesetzt. Bei der Vergasung von Holz, unter anderem Alt- und Resthölzer aus dem kommunalen Umfeld, fällt als Nebenprodukt auch Pulverkohle an. Diese wird derzeit als Hilfsstoff für Güllebehandlung (Geruchsreduktion), als Bodenverbesserer, aber auch zur Stabilisierung von biologischen Prozessen (Biogas- und Faulgas-Prozesse) eingesetzt, ohne dass die dahinterliegenden Mechanismen näher bekannt sind.

Neben diesen unspezifischen Einsatzgebieten wäre es wünschenswert, die Pulverkohle so aufzubereiten, dass sie auch für bisher ungelöste Probleme in der Abwasserreinigung einsetzbar wird. Diese sogenannte funktionalisierte Pulveraktivkohle könnte etwa für die Vorbehandlung hochbelasteter Abwässer, zur Stabilisierung von Faulgasprozessen, zur Verbesserung der Faulschlamm-Eigenschaften (Entwässerbarkeit) und als Adsorptionsmittel für Medikamentenrückstände und andere Mikroverunreinigungen im Abwasser eingesetzt werden.

Im Rahmen dieses JR-Zentrums sollen die Rolle der Pulverkohle im Rahmen dieser Prozesse näher untersucht werden. Weiters soll definiert werden welche Eigenschaften sie zusätzlich aufweisen muss, um die gesuchten Funktionen zu erfüllen. Ein in der Praxis lohnender Ansatz wäre, die Eigenschaften der Pulverkohle durch Anpassung der Prozessparameter noch während der Vergasung zu verändern, um Aktivkohle mit größerer Oberfläche erhalten. Für zusätzliche physikalische Eigenschaften wie Polarität oder Benetzungseigenschaften, kann eine Nachbehandlung in einem externen Reaktor mit verschiedenen Methoden wie chemischer Imprägnierung und / oder Dampfbehandlung erfolgen. Im JR-Zentrum wird erforscht, wie der Vergasungsprozess verändert werden bzw. welche Nachbehandlung der Pulveraktivkohle erfolgen muss, um diese notwendige Funktionalisierung zu erreichen.