ANAEROBE VERGÄRUNG UND BIOGAS

Neben Biogas entsteht bei der anaeroben Vergärung (oder AD) auch ein Nebenprodukt, das als Gärrest bezeichnet wird und fest, flüssig oder eine Kombination aus beidem sein kann.

HRS Heat Exchangers produziert Wärmetauscher und andere Systeme für den Einsatz im gesamten anaeroben Vergärungsprozess, einschließlich:

• Abgaskühlung und Energierückgewinnung
• Erhitzung von Rohstoffen und/oder Schlämmen
• Pasteurisierung von Gärresten/Schlämmen
• Gärrestkonzentration und Verdampfung
• Thermische Hydrolyse für verbesserte Gasproduktion

ABGASKÜHLUNG

Die Kühlung und Rückgewinnung der Wärme aus den Abgasen kann die Effizienz von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) zur Stromerzeugung aus Biogas erhöhen. Durch den Einsatz von Wärmetauschern der HRS G-Serie mit Wellrohren an den Abgasen wird Energie zurückgewonnen, die an anderer Stelle in der Anlage genutzt werden kann, z. B. für die Erwärmung von Rohstoffen und Fermentern, die Pasteurisierung und die Gärrestkonzentration.

ERHITZUNG VON ROHSTOFFEN UND GÄRRESTEN

Der Inhalt des Fermenters muss erhitzt werden, um die ideale Temperatur für die Arbeit der Bakterien aufrechtzuerhalten. Das Vorheizen des Ausgangsmaterials, bevor es in den Fermenter gelangt, minimiert die im Fermenter selbst benötigte Wärmemenge und verbessert die Gesamteffizienz des Prozesses.

Für solche Anwendungen empfiehlt HRS die Wärmetauscher der Serie DTI. Dank der gewellten Rohr-in-Rohr-Konstruktion wird ein hohes Maß an Wärmeübertragung aufrechterhalten, ohne dass die Gefahr von Verstopfungen oder Blockaden besteht, wie sie bei Spiralwärmetauschern vorkommen. So wird ein kontinuierlicher Betrieb in rauen Umgebungen gewährleistet.

PASTEURISIERUNG VON AUSGANGSMATERIAL ODER GÄRRESTEN

Wenn die Gesetzgebung oder Qualitätsanforderungen die Kontrolle von Krankheitserregern in Gärresten vorschreiben (z.B. bei der Behandlung von tierischen Nebenprodukten oder der Herstellung von Gärresten nach den verschiedenen globalen Qualitätsstandards), kann die Pasteurisierung in einem bestimmten Stadium des anaeroben Vergärungsprozesses erforderlich sein. Außerdem sehen die Betreiber von Vergärungsanlagen in der Pasteurisierung eine Möglichkeit, die Qualität ihrer Gärreste zu demonstrieren und deren Wert zu steigern.

Das HRS DPS (Digestate Pasteurisation System) wurde entwickelt, um schwierige Einsatzstoffe zu verarbeiten und die Energieeffizienz zu maximieren, unabhängig davon, ob der Einsatzstoff vor der Vergärung oder nach dem Durchlaufen des Gärprozesses pasteurisiert wird.

GÄRRESTKONZENTRATION UND VERDAMPFUNG

Nach der Vergärung und der Biogaserzeugung wird der Gärrest mechanisch in eine feste und eine flüssige Phase getrennt (die flüssige Phase wird oft als Abfallstrom behandelt, kann aber in ein wertvolles Produkt umgewandelt werden), das dann als biologischer Dünger verwendet werden kann. Je nach Ausgangsmaterial kann es reich an wichtigen Düngemittelkomponenten (NPK) sein, obwohl die beiden Ströme unterschiedliche Anforderungen an die Lagerung und Handhabung haben.

In einigen Fällen müssen Biogasbetreiber zusätzliche Kosten für die Entsorgung der Gärreste in Kauf nehmen, was zusätzliche Betriebskosten bedeutet.

Das HRS DCS (Digestate Concentration System) wendet einen Verdampfungsprozess an, um den Gärrest zu konzentrieren. Das bedeutet, dass die Reduzierung des Gärrestvolumens die Kosten für die Lagerung, den Transport, die Ausbringung und die Entsorgung senkt, unabhängig davon, ob Ihr Gärrest einen Rohstoff darstellt, der verwendet oder verkauft werden kann.

In einem mehrstufigen Verdampfungsprozess kann das Volumen des flüssigen Gärrestes um bis zu 80% reduziert werden. Gleichzeitig erhöht das HRS DCS im Gegensatz zu anderen Technologien den Gehalt an Pflanzennährstoffen und gewinnt gleichzeitig Energie für die Nutzung in den nachfolgenden Konzentrationsphasen zurück, wodurch die Energieeffizienz erhöht und das Kondensat an anderer Stelle in der AD-Anlage wiederverwendet wird, was eine zusätzliche Einleitung in die Umwelt verhindert.

BIOGAS-ENTFEUCHTUNGSSYSTEME

Die HRS BDS-Serie ist eine effiziente Lösung zur Kühlung und Entfeuchtung von Biogas für die Verbrennung mit zwei Standardoptionen. Das System kondensiert bis zu 90% des im Gas enthaltenen Wassers, das kontinuierlich abgetrennt wird, bevor das saubere Biogas zur Verwendung bereit ist. Dies ist ein notwendiger Prozess für alle Bioenergieanlagen, die Biogas als Brennstoff in KWK-Motoren verwenden.

Optional kann eine Wärmerückgewinnung integriert werden, wodurch die Energiekosten um bis zu 20% gesenkt werden können. Kaltes Gas mit einer Temperatur von 5°C wird verwendet, um das einströmende Gas auf 40°C vorzukühlen, während die Temperatur des entfeuchteten Gases vor der Verwendung auf ca. 36°C erhöht wird. Eine Kältemaschine liefert die für den Prozess erforderliche Energie.

Der BDS wird komplett mit Steuerelementen in einer verpackten ‚Plug-and-Play‘-Skid geliefert.