Biogasanlagen - Technik Fermenter, Feststoffeintragstechnik, Gasaufbereitung und einspeisung, BHKW

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1 Biogasanlagen - Technik Fermenter, Feststoffeintragstechnik, Gasaufbereitung und einspeisung, BHKW Torsten Fischer Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Hannah-Vogt-Strasse 1, Göttingen, Germany Tel.: , Fax: Fischer@KriegFischer.de Höxter, 11. Dezember 2008, Vorlesung FH Höxter Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

2 Aufbau Vorlesung Einführung, EEG, Politik Genehmigung, Inputstoffe, Verfahrenstechnik Technik (Fermenter, Wärmeeintrag, Durchmischung, Feststoffeintragstechnik, BHKW) Auslegung, Sicherheitstechnik, Abnahme, VOB, Vertragswesen, Gewährleistung, Inbetriebnahme, Wirtschaftlichkeit, Betrieb Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

3 Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

5 3. Fermenterbauarten, Rührwerke Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

9 Biogas concept with a flat digester Substrate manure organic waste energy crops Gas utilization CHP (power, heat) direct use (heating, cooking, light) upgrading (gas grid fuel, fuel cell) Biogas mixer mixer mixer HE Storage Tank Digester Input device piston pump, screw etc. (solids) pump (fluids) Pump Heat exchanger Secondary digester Digested substrate storage and use as fertilizer treatment Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

10 Biogas concept with upright digester Substrate manure organic waste energy crops mixer Gas utilization CHP (power, heat) direct use (heating, cooking, light) upgrading (gas grid fuel, fuel cell) Biogas mixer HE Storage Tank Upright digester Input device piston pump, screw etc. (solids) pump (fluids) Pump Heat exchanger Secondary digester Digested substrate storage and use as fertilizer treatment Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

12 Behälterbau Betonbehälter Stahlbehälter - liert Stahlbehälter - geschweißt andere Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

13 Anordnung Naturgas Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

14 Biogasanlage Schornbusch (im Bau) Fermenter (in Beton) Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

15 Korrosionsschutz Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

21 Concrete protection by anti-corrosion lining lining Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

34 Biogasanlage Van Gennip (im Bau) Fermenter in Stahl Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

47 BHKW Gasmotor Zündstrahler Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

48 Container-Aggregat ca Abluft Abgasschalldämpfer Tischkühler Zuluft Gasstraße Aggregat (Motor u. Generator) Maschinenraum Ölstation Schaltanlagenraum ca (3.000)* ca (4.350)* * Werte in ( ) für Sondercontainer Anlagentechnik GmbH H.-M. Schleyer-Str W illich Tel /488-0 Übersicht Containeraggregat Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

60 Methanzahl H2 Methan Propan Butan Erdgas Biogas Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

61 Abgasemissionen und Verbrennungsverhältnis Abgas-Emissionen; NO x, CO, HC [ppm] Weg Kat CO 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 Luftverhältnis l [ - ] Magergemisch verbrennung NO x NMHC Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

62 Bedingungen für den Motorbetrieb Heizwert Hu > 4 [kwh/m³ i.n ] Heizwertschwankungen < 1 % / 10 sec Methangehalt (CH 4 ) > 40 [Vol.%] Methanzahl > 70 80, in Abhängigkeit vom Motorentyp Methanzahlschwankung < 1 % / 10 sec Schwefelgehalt, gesamt (S) < 2200 [mg/m³ i.n. ] Schwefelwasserstoff Gehalt (H 2 S) < 0,15 [Vol.%] Chlorgehalt, gesamt (Cl) < 100 [mg/m³ i.n. CH 4 ] Fluorgehalt, gesamt (F) < 50 [mg/m³ i.n. CH 4 ] Summe Chlor und Fluor (Cl + F) < 100 [mg/m³ i.n. CH 4 ] Ammoniak (NH 3 ) < 30 [mg/m³ i.n. CH 4 ] Siliziumgehalt (Si) < 10 [mg/m³ CH i.n. 4 ] Staub (3 10 µm) < 10 [mg/m³ i.n. CH 4 ] Öldämpfe (> C5) < 40 [mg/m³ i.n. CH 4 ] relative Feuchte (ϕ) < 90 [%] Kondensat Kondensation im Ansaugtrakt ist auszuschließen Gastemperatur [ C] Gasdruck, am Eintritt Gasregelstrecke [mbar](fließdruck) zul. Gasdruckschwankung < +/- 10 % des Einstellwertes, bei einer Schwankungsfrequenz < 1 mbar / 10 sec Abweichende Betriebsbedingungen sind nach Rücksprache und technischer Prüfung möglich. Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

63 Emissionsanforderungen Gasmotoren (Auszug) Land Emissions-Grenzwerte (Erdgas) [mg/nm³] tr. 5%O2 Emissions-Grenzwerte (Biogas) [mg/nm³] tr. 5%O2 NOx CO NMHC HCHO Staub NOx CO NMHC HCHO Austria 250 (150) (50) 400 (500) 650 (400) 150 Belgiem - (Flandern) (η el/30)* Dänemark (10) 550 Finnland 467 Frankraich Deutschland (650) 60(40) Ungarn) Italien Japan 310/ Niederlande Portugal Spanien Schweiz 250(50) UK (η el/40)* USA ca. 250 ca ca. 250 ca Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

65 Kolben mit Silizium-Schaden Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

66 Si-Ablagerungen Deponiegas Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

71 Biogasaufbereitung und -einspeisung Studie Fraunhofer Institut UMSICHT, Markterhebung 2007/ Hanauer Dialog Biogasaufbereitung zu Biomethan, Kassel, 2008 eigene Unterlagen Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

83 Gastechnik Fackel/Notfackel Kondensatabtrennung Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

89 Feststoffeintragstechnik Vorgrube Feststoffeintragstechnik Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110

100 Biogasanlagen - Technik Fermenter, Feststoffeintragstechnik, Gasaufbereitung und einspeisung, BHKW Torsten Fischer Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Hannah-Vogt-Strasse 1, Göttingen, Germany Tel.: , Fax: Fischer@KriegFischer.de Höxter, 11. Dezember 2008, Vorlesung FH Höxter Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Referent: Torsten Fischer 11. Dezember /110