Daniel Hölder Hese Umwelt GmbH

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1 New Ways to Energy Nutzung von Speiseresten und Lebensmittelabfällen zur Energiegewinnung in Biogasanlagen Utilisation of Food Waste for Energy Production in Biogas Plants Daniel Hölder Hese Umwelt GmbH Magdeburger Str. 16 b Gelsenkirchen T F hoelder@hese-umwelt.de - Inhalt Content Vorstellung Hese Umwelt Introduction to Hese Umwelt Biogas: Grundlagen und Potential Biogas: Basics and Potential Nutzung von Speiseresten in Biogasanlagen Utilisation of Food Waste in Biogas Plants Anlagenbeispiele Examples Fazit Summary 1

2 The Hese Group Konzernunabhängiges, mittelständisches Unternehmen mit 100-jähriger Tradition Independent medium-sized enterprise with 100 years tradition Long lasting experience in plant and process engineering Hese Umwelt: Portfolio Landwirtschaftliche Biogasanlagen Anaerobe Behandlung von Bioabfall Agricultural Biogas plants Anaerobic Treatment of Bio-waste Mechanisch-biologische Abfallbehandlung Langjährige Erfahrung in Anlagenbau und Verfahrenstechnik Mechanicalbiological Treatment of Waste Kompostieranlagen Composting Plants 2

3 Biogas: Neue Wege zur Energie Biogas: New Ways to Energy Anaerobe Vergärung Anaerobic Digestion Quelle: Landwirtschaftskammer NRW 3

4 Biogasanlagen in Deutschland Biogas Plants in Germany Anlagenzahl Anlagenzahl inst. el. Leistung [MW] installierte el. Leistung [MW] (geschätzt) 0 Quelle: Fachverband Biogas e.v. EEG-Vergütung für Biogas Payment acc. German Law Vergütung in ct/kwh Gülle und NaWaRo Holz alle Einsatzstoffe elektrische Leistung in kw Vergütung für Inbetriebnahme 2004, Reduktion um 1,5 % je Jahr späterer Inbetriebnahme 4

5 Hese-Technik für Biogasanlagen Hese Technique for Biogas Plants Biogasanlage Stellinger Moor, Hamburg Standort: Müllverbrennungsanlage Stellinger Moor, Hamburg Durchsatz / Input t/a Lebensmittelabfälle Food waste Mechanische Vorbehandlung Mechanical pre-treatment Dewaster Fermenter / Digestor 1 x m³ BHKW / CHPP: Wärmenutzung / Heat utilisation 1 x kw el 1 x kw th Fernwärme / District Heating 5

6 Müllverbrennungsanlage Stellinger Moor, Hamburg Waste incineration plant Stellinger Moor, Hamburg Biogasanlage / Biogas plant Stellinger Moor, Hamburg BHKW Hygienisierung CHP plant Pasteurisation Kombispeicher Fermenter Dual purpose tank Digester Annahmehalle Reception hall Biofilter Vorlagebehälter Input tank Bio-filter Wärmetauscher Heat exchangers 6

7 Annahme / Aufbereitung Reception / pre-treatment Zerkleinerer Crusher Dewaster Annahmegrube Reception pit Annahme Speise-/ Lebensmittelabfälle Reception of Food Waste Behälter-Kippwascheinrichtung zur Entleerung der Behälter und zur automatischen, wasser- und energiesparenden Innen- und Außenreinigung. Das Reinigungswasser wird dem Prozess zugeführt. Dumping and washing facility for emptying and for automatic and water as well as energy saving cleaning of waste containers inside and outside. Washing water is led into the process. 7

8 Annahme / Aufbereitung Reception / pre-treatment Mechanische Aufbereitung Mechanical pre-treatment Mechanische Vorbehandlung von Biomüll mit dem Dewaster Mechanical pre-treatment of organic waste by dewaster Biomüll Organic waste Organische Fraktion Organic fraction Restmüll Residual waste 8

9 Mechanische Aufbereitung Mechanical pre-treatment Biofilter Absaugung geruchsintensiver Bereiche über einen Biofilter Exhaustion of odour intensive areas by a biofilter Vorgeschalteter Befeuchter oder Wäscher Moisterer or Scrubber connected in series 9

10 Biofilter Geruchsemissionen sind auch in sensiblen Umgebungen beherrschbar! Problems with odour emissions can be avoided even in sensible surroundings Pic: Valorga International /BH Hygienisierung Pasteurisation Hygienisierung der Einsatzstoffe (Vollstrom) gem. EU 1774 Pasteurisation of the input acc. to EU Stunde bei > 70 C 1 hour at > 70 C 10

11 Fermenter Digester Mikroorganismen setzen organische Bestandteile zu Biogas um Microorganism convert organic matter to biogas Stetige Durchmischung (Ausgasung, Sink-/Schwimmschichten) Continuous stirring (de-gasing, sinking/floating layers Hochwertige Werkstoffe zur Vermeidung von Korrosion ( ) High-quality materials to avoid corrosion lierte Stahlbehälter Glass-fused-to-Steel Tanks Konstruktion aus verschraubten lierten Stahlplatten Bolted modular construction of Glass-fused-to-Steel plates Hohe Korrosionsbeständigkeit durch qualität Isofusion (doppelte) / Trifusion (dreifache schicht) High quality of enamel for high resistance against corrosion: Isofusion (double) / Trifusion (triple enamel layer) 11

12 Fermenter mit Zentralrührwerk Digester with central stirrer Zentralrührwerk als Dauerläufer mit geringer Drehzahl Continuous driven central stirrer with low rotation speed zuverlässige Vermeidung von Schwimm- und Sinkschichten Floating and sinking layers are reliably avoided minimaler Hilfsstrombedarf, Vermeidung von Stromspitzen minimal demand in power supply without peaks Fermenter mit Zentralrührwerk Digester with central stirrer schonende Rührwirkung: keine Störung der Biologie smooth stirring: no disturbance of biology gleichmäßige Entgasung des Materials Permanent de-gasing of the substrate 12

13 Gasaufbereitung Gas Cleaning externe biologische Entschwefelung (Tropfkörperkolonne mit geregelter Luftzugabe) external biological desulphurisation (column with controlled addition of air) Gasentfeuchtung durch Kondensatabscheidung, ggf. Gaskühler De-moisturising by separation of condensate, cooling if required bei Bedarf Aktivkohlefilter carbon filter if required Blockheizkraftwerk Combined Heat & Power Plant Gas-Ottomotoren, Wirkungsgrade: % Gas engines, effectivity: % Containeraggregate: leicht austauschbar, schnelle Montage, ausreichender Lärmschutz Containerised modules: fast installation, easy changeable, sufficient noise limitation Verdichter/Notfackel integriert Compressor/flare integrated 13

14 Option: Gärproduktaufbereitung Option: Treatment of Digestate Separation des Gärprodukts in Frischkompost und Flüssigkeit Separation of digestate into compost and liquid Example: Biogas plant Wanlip, Leicester Option: Gärproduktaufbereitung Option: Treatment of Digestate Aufbereitung des flüssigen Gärprodukts zu einleitfähigem Wasser und Nährstoffkonzentrat Upgrading of liquid fertilizer to water and nutrient concentrate Einsatz von Membrantrennverfahren: Ultrafiltration und Umkehrosmose Utilisation of membrane separation: Ultra-filtration and Reverse osmosis 14

15 Weitere Beispielanlagen von Hese Umwelt More Examples by Hese Umwelt Biogasanlage / Biogas Plant Zülpich, Germany, 2005 Durchsatz Input t/a Speisereste und Lebensmittelabfälle Food waste Gärproduktvollaufbereitung zu Düngerkonzentrat und Wasser Digestate Treatment into Fertilizer Concentrate and Water Fermenter / Digestor: 1 x m³ BHKW / CHPP: 1 x kw 15

16 Biogasanlage / Biogas Plant Werlte, Germany, 2002 Durchsatz Input t/a Gülle / Manure t/a Bioabfälle / Organic waste t/a Fermenter / Digestors: 2 x m³ BHKW / CHPP: 2 x kw Biogasanlage / Biogas Plant Werlte, Germany, 2002 Kombispeicher Dual purpose tanks Fermenter Vorlagebehälter Lagerbehälter Digesters Storage tanks Input tanks BHKWs CHP plants Annahmehalle Reception hall 16

17 Biogasanlage / Biogas Plant Werlte, Germany, 2002 Fermenter Hygienisierungsbehälter Digesters Annahmehalle Pasteurisation tanks Vorlagebehälter Reception hall Input storage tanks Lagerbehälter Storage tanks Büro / Leitwarte Office / Control room Fazit Conclusions Biogas passt ideal in natürliche Stoff- und Energiekreisläufe Biogas fits ideal to natural material and energy flow Bi ogasv er f ügtübergr oßepot ent i al e:abf äl l eund Nawaros Biogas has a huge potential: waste and energy crops Die Nutzung dieser Potentiale setzt geeignete Randbedingungen voraus The utilisation of this potential requires adequate conditions Ausgereifte Technik für sichere und zuverlässige Biogasanlagen ist verfügbar Matured technique for safe and reliable Biogas plants is available 17

18 Hese Umwelt GmbH Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen sind willkommen. Thank you for your attention! Feel free to ask questions. 18