BDS-Gärresttrocknung

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1 Fachtagung Biogas der Brandenburgischen Energie Technologie Initiative ETI am in Potsdam: Gärresttrocknung Funktionsweise und betriebswirtschaftliche Betrachtung Burkhard Meiners Brunner Straße Varel, Deutschland Tel: +49 (0) Mobil: +49 (0) Home: 1

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3 AgroEnergien und OLEC OLEC (Oldenburger Energie Cluster) ist ein Netzwerk im Nordwesten von Deutschand Über 30 Mitgiedsfirmen (Stand 01/08) Mitgliedsfirmen sind im Bereich der erneuerbaren Energien tätig: - Windenergie - Photvoltaik - Erdwärme - Biomasse AgroEnergien ist Ansprechpartner für den Bereich Biomasse 3

4 Skizze: Gärresttrocknungsanlage BDS-Gärresttrocknungsanlage mit 3-stufiger Abluftreinigung Biogasanlage Gärrest Vorbehandlung Produkte Weiterverarbeitung Trocknungsalternativen 4

5 Außenansicht BHKW Maschinenraum Geschlossene Trocknungshalle Lager für die getrockneten Substrate 5

6 Systemskizze Kopfansicht Wärmetauscher in der Außenwand erwärmte Luft strömt von unten nach oben durch die Trocknungsplatten Ventilatoren gewähren einen kontinuierlichen Luftstrom feuchtigkeitsbeladene Luft wird ins Freie geblasen 6

7 Der Trockner Wärmetauscher in der Außenwand 2 x 250 KW thermisch Auslegung; auch wärmsten Tag im Jahr kann 100% der Wärme genutzt werden 7

8 Der Trockner Maße: Länge=12-30 m; Breite=3-5m Bandtrockner, bestehend aus zwei gegenläufigen Schichten Stahlplatten Air Treatment 8

9 Der Trockner Die Stahlplatten (0,30 x 2,00m) sind pulverbeschichtet und perforiert und gewähren dadurch einen optimalen vertikalen Luftstrom durch das zu trocknende Substrat 9

10 Der Trockner Am Trocknerende fällt das zu trocknende Substrat der oberen Trocknungsebene durch Umklappen der Trocknungsplatten auf die untere Trocknungsebene. Anschließend wird der Trockner ein weiteres Mal auf der unteren Plattenschicht in entgegengesetzter Richtung durchlaufen. 10

11 Der Trockner Der Kettenantrieb für das Trocknungsband befindet sich im Kopfteil Variable Vorschubgeschwindigkeit Kontinuierlicher Prozess - 24/7 Durchsatzleistung ist variabel und hängt ab vom Inputmaterial, dem angestrebten Trocknungsziel, der zur Verfügung stehenden Wärme und der Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt der Außenluft 11

12 Vorbehandlung Eine BDS-Gärresttrocknungsanlage kann mit einer Vielzahl Substraten mit unterschiedlichen Trockensubstranzgehalten beschickt werden. Gärreste haben häufig einen Ausgangstrockensubstanzgehalt von 8-10%TS. Ziel der Vorbehandlung ist ein tropfreies Substrat (>20% TS). Hier bieten sich drei Alternativen: - mit Presschneckenseparator / Walzenseparator - mit Mischer ohne vorgeschalteten Separator - dem Mischer und vorgeschaltetem Trommelseparator 12

13 Vorbehandlung mit Pressschneckenseparator / Rollenseparator Die feste Phase hat einen TS-Gehlat von 20-30%. Der TS-Gehalt in der flüssigen Phase beträgt 4-6% und macht häufig über 70% der Gesamtmenge aus. 13

14 Vorbehandlung mit Mischer ohne vorgeschalteten Separator Vor Aufgabe in den Trockner wird flüssiger Gärrest mit getrocknetem Substrat vermischt. Bereits getrocknetes Substrat dient als Trägermaterial Schneeballprinzip Bitte beachten Sie im Homepagemenü den Kurzfilm Gärsubstratmischer 14

15 Vorbehandlung mit Mischer und vorgeschaltetem Trommelseparator Separation des Gärrestes in zwei mengenmäßig identische Mengen: eine Phase mit 5-7%TS, die andere mit 12-14%TS. Verhältnismäßig geringe P2O5- Gehalte in der Flüssigphase. 15

16 Eintragssystem in den Trockner Nach der Vorbehandlung wird das zu trocknende Gut mittels Förderschnecke oder -band gleichmäßig auf die obere Trocknungsebene dosiert. Bitte beachten Sie im Homepagemenü den Kurzfilm Gärresteintrag 16

17 3-stufige Abluftreinigung Die Ammoniak Massenkonzentration in der unbehandelten Abluft des Gärresttrockners überschreitet die zulässigen Grenzwerte je nach Trocknungssubstrat um ein vielfaches. Dreistufige Abluftreinigung: 1. Staub 2. Ammoniak 3. Geruch 17

18 3-stufige Abluftreinigung Staubaustrag Zirkulierendendes Reinigungwasser bindet Staubteilchen aus der Abluft Filter müssen täglich manuel gereinigt werden Staubaustrag als Vorbehandlung für Ammoniakwäsche Bitte beachten Sie im Homepagemenü den Kurzfilm Abluftwäsche 18

19 3-stufige Abluftreinigung Ammoniakwäsche und Geruchsstoffabbau Ammoniakwäsche zur Abscheidung von Ammoniak in der Abluft Düsen sprühen die angesäuerte Waschlösung (Schwefelsäure, H2SO4) auf die Lamellenwaschwand ph-sensor gesteuert Überwachung des Säuregrades der Waschlösung (>ph 4) es bildet sich Ammoniumsulfat (NH4)2SO4 Anschließend kann ein biologischer Geruchsstoffabbau stattfinden Bitte beachten Sie im Homepagemenü den Kurzfilm Ammoniakwäscher 19

20 3-stufige Abluftreinigung automatisch gesteuerte dreistufige Abluftreinigungssystem gewährleistet zuverlässiges Einhalten der Grenzwerte nach TA Luft 20

21 Produkte der Gärresttrocknung Flüssige Phase (Gärrest) ~6% Dünnflüssiger Gärrest mit ~6%TS 21

22 Produkte der Gärresttrocknung Füssigdünger Ammoniumsulfat (NH4)2SO4; Schwefel- und Stickstoffdünger aus der Ammoniakwäsche (NH 4 ) 2 SO 4 kg/t S N

23 Produkte der Gärresttrocknung getrocknetes Substrat Getrockneter Gärrest mit TS-Gehalt 80- >90% Hohe Nährstoffdichte pro Gewichtseinheit Lockeres Schüttgut 23

24 Produkte der Gärresttrocknung getrocknete Substrate Ausbringung mit dem Festmiststreuer Bitte beachten Sie im Homepagemenü den Kurzfilm Ausbringung des getrockneten Gärsubstrates 24

25 Weiterverarbeitung der getrockneten Substrate Liegeboxeneinstreu: Erhitzung des getrockneten Gärrestes auf > 70 C in einer Hygenisierung Verweildauer: 1 Std. Nutzung in Liegeboxen und Tiefstall 25

26 Pelletierung: Weiterverarbeitung der getrockneten Substrate Pelletierung des getrockneten Substrates Vorteile: - hohe Dichte ( kg/m3) - Geringe Transportkosten und effektivere Lagerhaltung - Gleichmässige Dosierung - hohe Energiedichte bei der Verbrennung; Brennwert entspricht dem von Holzpellets 26

27 Pelletierung / Abpackung: Hohe Nährstoffdichte Weiterverarbeitung der getrockneten Substrate Gute Dosierung bei Nutzung als Düngung in der Landwirtschaft und im Garten- und Landschaftsbau Kleinstgebinde (25-80kg Packungen) für den Kleingärtner Abpackung: 27

28 Trocknungsalternativen Trocknung weiterer Substrate im BDS-Gärrestrockner 28

29 Trocknungsalternativen Trocknung weiterer Substrate im BDS-Gärrestrockner Option auf höchste Auslastung durch universelle Nutzung des Trockners ist gegeben. Die vorgestellte Trocknungsanlage ermöglicht die Trocknung unterschiedlichster Produkte: - separierte und nicht separierte Gärreste - kommunale Klärschlämme - Holzhackschnitzel* - Sägemehl* - Gras*, Kleegras*, Luzerne* - Körner*- und Silomais* )* keine kostenintensive Abluftreinigung nötig! 29

30 _ Szenarien 30

31 _ Szenarien 31

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34 _ Szenarien 34

35 _ Szenarien 35

36 Fazit Die vorgestellte Gärresttrocknungsanlage hat sich in der Praxis bewährt. Referenzanlagen können national und international besichtigt werden. Einhaltung der Grenzwerte nach TA Luft durch 3-stufige Abluftreinigung. Option auf höchste Auslastung durch universelle Nutzung ist gegeben. Die vorgestellte Trocknungsanlage ermöglicht die Trocknung unterschiedlichster Produkte: - separierte und nicht separierte Gärreste - kommunale Klärschlämme - Holzhackschnitzel*, Sägemehl*, Gras*, Kleegras*, Luzerne*, Körner*- und Silomais*, Grastrocknung*, Kräutertrocknung* )* keine kostenintensive Abluftreinigung nötig! Durch den Betrieb einer Gärrestanlage und Nutzung des 2 ct KWK-Bonus (ab = 3 ct KWK-Bonus) kann die Wirtschaftlichkeit einer Biogasanlage deutlich verbessert werden. 36

37 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Burkhard Meiners Brunner Straße Varel, Germany Tel: +49 (0) Mobil: +49 (0) Web site: 37