Betrieb von BHKW: Erfahrungen-Probleme

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Hildegard Blau
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1 Betrieb von BHKW: Erfahrungen-Probleme

2 Einleitung

3 Einleitung EW CSB Einwohner Hoher Anteil Industrieabwasser

4 Einleitung Hauptaufgabe der ARA: Reinigung von Abwasser Kläranlagen produzieren durch die anaerobe Schlammbehandlung den Energieträger Biogas Aktuell ist die Verwertung des Biogases in Gasmotoren (Blockheizkraftwerke) die Methode der Wahl zur Verwertung von Biogas In Zukunft andere Verwertungswege möglich, z.b. Einspeisen ins Erdgasnetz, Treibstoff für Fahrzeuge etc.

5 Einleitung Wirtschaftlichkeit der Energieverwertung ist stark von den Kosten des Betriebes der BHKW abhängig Schäden und Ausfälle an BHKW sind meistens sehr kostenintensiv Die Qualität des Biogases hat entscheidenden Einfluss auf den Betrieb der BHKW

6 Zusammensetzung von Biogas In Abhängigkeit der eingesetzten Substrate unterschiedliche Zusammensetzung

7 Schwefelwasserstoff (H 2 S) Es bildet sich schwefelige Säure H 2 SO 3 Pufferkapazität des Schmieröles wird schneller verbraucht Oftmaliger Ölwechsel wäre erforderlich Wenn ph Wert im Öl absinkt folgt Korrosion

8 Schwefelwasserstoff (H 2 S)-Bekämpfung Bei Verwendung von Eisensalzen wird H 2 S im Faulturm kontinuierlich entfernt Bildung von unlöslichem und unbedenklichem Eisensulfid Vorsicht wenn auf Fe-freie P-Fällung umgestellt wird (reine Al- Fällung) H 2 S Entfernung im Faulturm nicht vergessen Alternativ zur Fe-Fällung: Biologische Entschwefelung (Thiobazillen) oder Adsorption an Aktivkohle

9 Siloxane-was ist das? Sind organische Silziumverbindungen Werden vor allem in Kosmetika, Seifen und Waschmitteln eingesetzt Keine Grenzwerte in den AEV Es gibt lineare und cyclische Siloxane Hexamethyldisiloxan Decamethylcyclopentasiloxan

10 Siloxane-Problematik Siloxane gelangen über den Abwasserstrom in die Kläranlage Siloxane werden nicht abgebaut Binden stark an Primärschlamm bzw. Belebtschlammflocken und gelangen so in den Faulturm Abbau der Biomasse: Freisetzung der Siloxane. Je nach Flüchtigkeit geht ein bestimmter Teil in die Gasphase über

11 Siloxane-Problematik Gelangen mit dem Gasstrom zum BHKW Bei der Verbrennung im Gasmotor bildet sich SiO 2 QUARZ Lagert sich überall ab Führt zu erheblichen Verschleißproblemen

12 Siloxane-Problematik

13 Siloxane-Problematik-AWV Zirl 1996: Inbetriebnahme der Kläranlage des AWV Zirl u. Umgebung 2005: Inbetriebnahme Schlammlinie 2005: ZT-Gutachten Faulgas: keine Siloxane Immer wieder massive Verschleißprobleme 2007: Ablagerungen aus den Gasmotoren an 2 unabhängige Analysenlabors: kein Ergebnis.

14 Siloxane-Problematik-AWV Zirl 2007: Untersuchung durch das Institut für Mineralogie, Uni Innsbruck mittels Ramanspektroskopie bzw. Röntgenfluoreszenz: eindeutig amorphes Siliziumdioxid Nachweis von Siloxanen im Brenngas durch spezialisiertes Labor Durchschnittliche Konzentration im Biogas von Kläranlagen: bis max. 20 mg/l AWV Zirl 2007: mg/l

15 Siloxane-Problematik-AWV Zirl Prüfung verschiedener Behandlungs-Varianten für das vorliegende Siloxan-Problem Adsorption an Aktivkohle ist die effektivste Methode Zusammenarbeit mit spezialisiertem Unternehmen

16 Schadstoffe im Biogas Probe Ablauf Polizeifilter Polizeifilter Probe Ablauf Hauptfilter Hauptfilter Probe Zulauf Hauptfilter

Problematisch, da Siloxane leicht adsorbieren bzw.

17 Schadstoffe im Biogas Siloxane-Problematik-AWV Zirl Überwachung des FiltersGasprobenahme Verschiedene Techniken für die Gasprobenahme üblich Problematisch, da Siloxane leicht adsorbieren bzw. in Gefäßen kondensieren können Wir haben eigene Technik umgesetzt: direkte Befüllung der GC Messgefäße

18 Siloxane-Problematik-AWV Zirl Ergebnisse der Überwachung 350 Summe org Si Verbindungen [mg/m 3 ] Summe org. Si Verbindungen Zulauf "Summe org. Si Verbindungen Ablauf" Umstellung Industrieeinleiter auf Siloxan-freie Produkte Kohlewechsel Hauptfilter 0 03.Jän Feb Apr Jun Jul Sep Okt Dez Feb Mär Mai Jul.09 Datum der Gasprobenahme

19 ZUSAMMENFASSUNG H 2 S: bei P-Fällung mit Fe-Produkten normal kein Problem Vorsicht bei Fe-freier P-Fällung: H 2 S Gehalt überprüfen (z.b. Dräger-Röhrchen) Siloxane: Können ein Problem darstellen. Ölanalyse: Si- Gehalt beachten Bei erhöhten Si- Gehalten im Öl Gasanalyse durchführen Installation Aktivkohlefilter

20 DANKE FÜR DIE AUFMERKSAMKEIT

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