Schwachgaskonzepte anhand der Deponien Wörth sowie MZ - Budenheim Umbau von BHKW Anlagen am Beispiel der ZD Deiderode und Breinermoor

Ähnliche Dokumente
Perspektive der Deponieschwachgasnutzung - Technik und Wirtschaftlichkeit

Deponierückstellung aus technischer Sicht

Ist eine Deponieeigenversorgung mittels Deponiegas und Sonne für den Strom und Wärmebedarf möglich und wirtschaftlich?


Eigenenergieversorgung auf Deponien in der Nachsorge. Wolfgang H. Stachowitz / Falko Ender DAS - IB GmbH

DAS IB GmbH, LFG- & Biogas - Technology, Kiel

Schäden an Biogasanlage

Weiterentwicklung Wärmekonzept der Biogasanlage Nessendorfer Mühle

Schwachgasfackeln als Weiterentwicklung bisheriger Hochtemperaturfackeln

Schadensschwerpunkte an und Probleme mit der Anlagentechnik bei Biogasanlagen

Symposium in Augusburg Deponietechnik zwischen TASi und EU - Richtlinie: 18./ Thema: Schwachgasentsorgung

Ein Tagungsband für:

AbfallwirtschaftsFakten 19

DAS - IB GmbH LFG- & Biogas - Technology

Biogasanlagen: Wartungen und Instandsetzungen vom Eintragsystem bis

Deponie Kirschenplantage

AHK-Geschäftsreise in die Tschechische Republik Biogasnutzung zur Wärme- und Stromerzeugung Oktober 2013

Wolfgang H. Stachowitz & Sebastian Meier. DAS-IB GmbH, Kiel

Präsentation HAASE Energietechnik GmbH

Betriebserfahrungen mit Stirling-Motoren zur Eigenstromerzeugung bei NKI-Projekten Roland Haubrichs, LAMBDA Gesellschaft für Gastechnik mbh

gegründet integriert. Dipl. Ing ETH HERZLICHEN

ELIRAS Eine neue Bewertungsmethode für Substrataufschlussverfahren und deren Effekte auf den Biogasprozess und die Rührtechnik

Irena Isabell Knappik (Autor) Charakterisierung der biologischen und chemischen Reaktionsprozesse in Siedlungsabfällen

Biogas und Biomasse zur Strom- und Wärmeerzeugung Slowakische Republik,

1 Auswirkungen der Entwicklungen des Energiemarktes auf den Kläranlagenbetrieb 1. 2 Zielsetzung der Arbeit 8

Umsetzung der Zündstrahltechnologie in SCHNELL-Produkten

2 Ablaufende Reaktionen in Siedlungsabfalldeponien und Altablagerungen


Einspeisung von Biogas in ein Erdgasnetz Qualitätserfordernisse aus der Sicht eines Gasnetzbetreibers

Gasmotoren zur Verstromung von

Stand der Bioabfallvergärungstechnologien

Regionale Wertschöpfung am Beispiel der Stadtwerke in Prignitz-Oberhavel

Klimarelevanz von Abfalldeponien Wolfgang Butz

Betreiber der Anlage. BASISDATEN der Biogasanlage : Standort. Absender:

Wärmekonzept: Trocknung - Probleme, Projektierung, Ausführung und Betrieb -

TerraNova Energy Clean Energy beyond Coal

Energiecontracting mit Biomasse. Martin Barnsteiner

Die Zukunft der Energie. Pro2.

EC Power GmbH KWK-Gesetz Nov. 2009

Verbrennung von niederkalorischen Gasen in rekuperativen Brennkammersystemen

UNTEROFFIZIER VEREINIGUNG HAMBÜHREN E.V.

COMBIMASS. Technische Daten COMBIMASS GA-m Version

Wilhelm Schmitt GmbH. Dipl. Ing. Kurt Schmitt 10/03/2016

Biogasanlagen aus Sicht der Feuerwehr

Welche Abfälle eignen sich zur Kofermentation in Faultürmen?

Die Zukunft der Energie. Pro2.

ANS e.v. Abfallwirtschaft in Städten und. am 27.Januar 2011 in Braunschweig

ESF-Förderperiode

Stationäre Hospize für Erwachsene, stationäre Hospize für Kinder, Jugendliche und junge Erwachsene sowie Palliativstationen in Deutschland

Vortrag: Technische Konzepte zur Nutzung von Energie aus Biogas. Akademie für erneuerbare Energien Lüchow

LINDENBERG ANLAGEN. Firmenpräsentation Firmenpräsentation 1

Bedarfsgerechte Lösungen der kommunalen Abwasserreinigung mit Fokus Energieeffizienz

COMBIMASS. Technische Daten COMBIMASS GA-s Version

Das energetische Konzept der Wohnbau Bergstraße eg. Gewinner werden im Kampf um die Kohle.

Messungen und Kontrollen für den Bereich Deponiegas in der Betriebs- und Nachsorgephase. 3 Leistungsumfang bei der Wirksamkeitskontrolle der Entgasung

Allgemeine Information zur Vergasung von Biomasse

Energieerzeugung aus organischen Abfällen


Lufthygienische Überprüfung stationärer Motoren

Aktueller Stand: Stromerzeugung aus Biomasse

Unternehmenspräsentation. CTU Clean Technology Universe AG

Die Städte in Rheinland-Pfalz in der Finanzkrise

So finden Sie den richtigen Mietspiegel

Spielhallenkonzessionen Spielhallenstandorte Geldspielgeräte in Spielhallen

Biomasse und Biogas in Polen und in Deutschland

Innovative Ansätze bei der Verwendung von Biomasse zur Stromerzeugung. Kiel,

Praxisbeispiele und Visionen zur nachhaltigen Entwicklung unserer Kulturlandschaft durch Bodenordnungsmaßnahmen

Dipl. Ing. Architekt Katrin Baldursson Schütz Stadt Hilchenbach Stadtverwaltung / Bauamt. Dipl. Ing. Bernhard Bürger G TEC Ingenieure GmbH Wenden

Dr.-Ing. Michael Kern Geschäftsführer

Wirtschaftlichkeit von Holzgasanlagen

14. Internationales Hüttenfachsymposium Alpine Infrastruktur im Wandel Herausforderungen und Lösungsansätze

Zahlen und Fakten zur Pflegeversicherung (08/02)

Aufbereitung von Biogas auf Erdgasqualität und Energiebereitstellung aus Holz Prof. Dr.-Ing. Frank Scholwin

Chemisches Rechnen für Bauingenieure

Mobilfunkverträge. Betrachtung nach Ausgaben und Hardware

Auswirkung des Kreislaufwirtschaftsgesetzes auf Stoffströme und Behandlungskapazitäten. im Rahmen des 23. Kasseler Abfall- und Bioenergieforum

Biogas, Windgas, Schiefergas und Co.: Die Erdgasversorgung im Wandel

Ausblick neue EU-Strukturfondsperiode 2014 bis 2020 Dr. Sebastian Elbe

Mitgliederstatistik der WPK. Stand 1. Januar

Herzlich Willkommen!

Kraft Wärme Kopplung mit Blockheizkraftwerken

Klaus Wimmer DER LEISE MÖRDER. Kohlenmonoxid CO

Epidemiologie Brustkrebs in Deutschland und im internationalen Vergleich

Durchschnittswarenkörbe bei otto.de zur Weihnachtszeit

Voraussetzungen zum Einsatz von BHKWs Zusammenhänge und Beispiele

Power-to-Gas: Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und Sensitivitätsanalyse. Dr.-Ing. Peter Missal Geschäftsführer, e-rp GmbH Alzey

Anforderungen an Deponiegasfackeln und Deponiegasmotoren entsprechend TA Luft 02 1

Zahlen und Fakten zur Pflegeversicherung (01/05)

Fachgutachten: Methanemissionen aus der Ablagerung von mechanischbiologisch

ZERTIFIKAT. Entsorgungsfachbetrieb gemäß 56 und 57 KrWG

Blockheizkraftwerke Cogeneration Plants

Biogas Fachtagung Thüringen 2 / 2014

Einsatz von Stirlingmotoren zur Deponiegasverstromung eine ökologische und wirtschaftliche Variante zur Verwertung von Deponie-Restgasmengen?

Bürgerinformation. Dienstag, 13. Oktober 2015 Stadthalle Bad Waldsee. Thema. Unterbringungsstandorte von Flüchtlingen in Bad Waldsee

Der umkämpfte Fernverkehrsmarkt

abh Abfallbehandlungsgesellschaft Havelland mbh

Was tun, wenn Deponiegas nur noch als Emission gilt...?

Datenabfrage Umweltgutachten EEG Maße Fahrsilofläche I L*B*H Maße Fahrsilofläche II L*B*H Maße Fahrsilofläche III L*B*H

BSR-Entsorgungsbilanz. Berliner Stadtreinigungsbetriebe

Kriterien zur Auslegung und Optimierung von Biomassefeuerungsanlagen in der Praxis

Transkript:

Bio - & Deponiegas Fachtagung 22. / 23.IV.2008 Schwachgaskonzepte anhand der Deponien Wörth sowie MZ - Budenheim Umbau von BHKW Anlagen am Beispiel der ZD Deiderode und Breinermoor Dipl. - Ing. Wolfgang Horst Stachowitz Dipl. - Ing. Rainer Hiemstra DAS IB GmbH, LFG- & Biogas-Technology, Kiel DAS IB GmbH LFG - & Biogas - Technology Biogas-, Klärgas- und Deponiegastechnologie: Beratung, Planung, Projektierung Schulung von Betreiberpersonal Sachverständigentätigkeit u.a. nach 29a BImSchG und öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger bei der IHK zu Kiel Kaufm. Sitz: Flintbeker Str. 55 D-24113 Kiel Techn. Sitz: Preetzer Str. 207 D-24147 Kiel Tel.: # 49 / 431 / 683814 Fax.: # 49 / 431 / 2004137 1

Gliederung 1. Einleitung 2. Situation der Deponien 3. Verfahren 4. Bewertung der Verfahren 5. Umbau der BHKWs 6. Ergebnisse 2

1. Einleitung Entwicklung des Deponiegases ca. 3 9 Monaten ca. 20 30 Jahren I II III IV V VI VII VIII IX 75 % 50 % N 2 CH 4 N 2 CO 2 25 % O 2 H 2 O 2 Verlauf der Deponiegaszusammensetzung in Abhängigkeit von der Zeit (Farquhar/Rovers 1973) mit Langzeitmodell Franzius 1981 sowie Rettenberger& Mezger 1992 3

1. Einleitung - Übersicht Heizwerte und Einsatzbereiche Heizwert 0 0,22 0,4 0,5 1 1,5 2 2,5 3,5 4,5 kwh/m³ Methangehalt 0 2,2 4 5 10 15 20 25 35 45 Vol: % CH 4 Schwachgas Mittelgas Starkgas Reichgas Gasverwertungen Wirtschaftl. BHKWs Muffeln / Dampferzeugung HTVs ( wg. Grenzwert nach GUV-R 127) Technische Grenze der HTVs Obere Explosionsgrenze (100 % OEG) Stationäre Wirbelschichtfeuerung / CHC / Schwachgasfackeln mit Brenngasvorwärmung Untere Explosionsgrenze (100 % UEG), 4,4 Vol % nach IEC 60079-20 Stationäre Wirbelschichtfeuerung mit Vorwärmung Biofilter / Schwachgassysteme < 2, 2 Vol % 4

2. Situation der Deponien Wörth und Budenheim Schwachgaskonzepte Deponie Wörth MZ Budenheim Bundesland Bayern Rheinland - Pfalz DA I und II Ablagerungszeitraum 1981-1990 1965-1985 Ablagerungsfläche ca. 38.000 m² 130.000 m² Ablagerungsmächtigkeit ca. 20 m ca. 40 m (Durchschnitt) Ablagerungsmenge 380.000 Mg 8.555.418 Mg Ablagerungsvolumen 5.2 Mio. m³ Abfallarten Hausmüll, hausmüllähnliche Hausmüll, hausmüllähnliche Gewerbeabfälle, Sperrmüll, Gewerbeabfälle, Sperrmüll, Bauabfälle Bauabfälle Oberflächenabdichtung ab 1990 1985 Art Abdeckschicht aus binigem Boden und bindigem Boden lageweise Dichtungsboden Bereich überall überall ab 2005 z.z. Art Oberflächenabdichtung KDB Bereich überall überall 5 Gasbrunnen aktiv 9 31

2. Situation der Deponien Wörth & Budenheim Lageplan Entgasung Li Quelle: Vortrag ibu / DAS IB Bayerische Abfallwirtschaftstage März 2008 Schwachgas Gutgas / BHKWs Golfplatz in Bau!! Anno 2004 Unsere Tagung in Leipzig 6

2. Situation der Deponien Wörth und Budenheim abgedichtete/rekultivierte Deponieoberfläche (Wörth) Quelle: Vortrag ibu / DAS IB Bayerische Abfallwirtschaftstage März 2008 7

2. Situation der Deponie Budenheim Deponieoberfläche zukünftiger Golfplatz 8

2. Situation der Deponien Wörth & Budenheim bestehende HTV-Fackelanlage Quelle: Vortrag ibu / DAS IB Bayerische Abfallwirtschaftstage März 2008 9

2. Situation der Deponie Wörth Entwicklung Gasmenge und -qualität (Jahresmittelwerte) 70,0 60,0 50,0 Anteil in Vol.-% 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 Gasmenge [m3/h] Methan [%] Sauerstoff [%] Kohlendioxid [%] 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Jahr Bau Oberflächenabdichtung Entwicklung der gefassten Gasmenge und qualität auf Basis der Jahresmittelwerte 10

2. Situation der Deponie Wörth Entwicklung Deponiegasmengen nach Rettenberger / Weber im Vergleich zu Messwerten 400,0 Deponiegas [m³/h 350,0 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0 1980 1982 Bau Oberflächenabdichtung 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 Jahr Prognose nach Rettenberger Messwerte Prognose nach Weber Innerhalb der nächsten 10 Jahre wird der Gasertrag auf < 25 m³/h sinken. 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040 Vergleich der angepassten Gasprognosen nach Rettenberger und Weber mit gemessenen Werten 11

2. Situation der Deponie Budenheim Entwicklung Deponiegasmengen nach Rettenberger / Weber im Vergleich zu Messwerten 3500 nach Rettenberger 3000 nach Weber 2500 gem. Werte Deponiegas, in m³/h 2000 1500 1000 nach Rettenberger angepasst nach Rettenberger angepasst 500 0 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 Jahr Vergleich der angepassten Gasprognosen nach Rettenberger und Weber mit gemessenen Werten 12

3. Thermische Behandlungsverfahren Kohlenstoff-Converter Referenzanlage Nördlingen Funktionsschema des LAMBDA Kohlenstoff-Converters (CHC) 13

3. Thermische Behandlungsverfahren Schwachgasfackeln Funktionsschema der C-nox Schwachgasfakel SG-HT-Anlage von HAASE auf der Deponie Haferteich 14

3. Thermische Behandlungsverfahren Stationäre Wirbelschichtfeuerung schematischer Querschnitt der ES+S Stationären Wirbelschicht 15

3. Thermische Behandlungsverfahren DEPOTHERM -Reaktor 1 Rohgaseintritt 2 Umschaltklappe Rohgaseintritt 3 Wärmespeichermasse (Oxidationsphase) 4 Oxidationskammern 5 Elektroerhitzer 6 Wärmespeichermasse (Energiespeicherung) 7 Umschaltklappe Reingasaustritt 8 Verdichter 9 Kamin 10 Innenisolierung 11 Isolierung 13 Keramikelemente A/B Wärmerückgewinnungskammern Verfahrensschema der Nachverbrennung im DEPOTHERM -Reaktor 16

3. Thermische Behandlungsverfahren IC-Modul Schematischer Schnitt durch das IC-Modul von Pro2 17

3. Thermische Behandlungsverfahren - Übersicht Heizwerte und Einsatzbereiche Heizwert 0 0,22 0,4 0,5 1 1,5 2 2,5 3,5 4,5 kwh/m³ Methangehalt 0 2,2 4 5 10 15 20 25 35 45 Vol: % CH 4 Schwachgas Mittelgas Starkgas Reichgas Gasverwertungen Wirtschaftl. BHKWs Muffeln / Dampferzeugung HTVs ( wg. Grenzwert nach GUV-R 127) Technische Grenze der HTVs Obere Explosionsgrenze (100 % OEG) Stationäre Wirbelschichtfeuerung / CHC / Schwachgasfackeln mit Brenngasvorwärmung Untere Explosionsgrenze (100 % UEG), 4,4 Vol % nach IEC 60079-20 Stationäre Wirbelschichtfeuerung mit Vorwärmung Biofilter / Schwachgassysteme < 2, 2 Vol % 18

3. Biologische Behandlungsverfahren In-Situ-Stabilisierung 90% Austrag von C bio = max. 3.900 MgC bio Kohlenstoffaustrag [Mg C] 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0 aerobe in situ Stabilisierung H = 4a, Go = 100-120 m3/mgts H = 6a, Go = 60-80 m3/mgts Gasprognose nach Absaugversuch C-Austrag ist 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 Jahr Bandbreite des über den Gaspfad austragbaren, biologisch umsetzbaren Kohlenstoffs unter anaeroben Milieubedingungen (Gasprognosen), Vergleich mit tatsächlichem Kohlenstoffaustrag (C-Austrag ist) infolge der aeroben in situ Stabilisierung auf der Deponie Milmersdorf im Zeitraum 2002 2006; Quelle Heyer 2007 Bio - & Deponiegas Fachtagung am 16. / 17. April 2007 19

3. Biologische Behandlungsverfahren Biofilter Rekuschicht als Biofilter oder techn. Biofilter?: Bild Quelle oben : Herr Heyer Ifas 20

6. Ergebnisse - Schwachgassysteme Deponie Penig des AWVC (Chemnitz): diskontinuierlicher Fackelbetrieb (Schnapke / Stachowitz 2007) Deponie Wörth: Randbedingungen bis Ende 2007 CHC (Stachowitz / Entfellner) Ausschreibung in Vorbereitung Deponie Budenheim: Stützfeuerung zu bestehender Gutgas HTV (Stachowitz / Hiemstra) Ausschreibung in Vorbereitung Deponie Buckenhof: Randbedingungen bis 3. Q 2007 Zündstrahlmotor (Stachowitz / Entfellner) Anfang 2008: Mikrogasturbine Aktuell: Frau Selder im Anschluß 21

5 Situation der Deponien Breinermoor und Deiderode Deponie Bundesland Ablagerungszeitraum Ablagerungsfläche Ablagerungsmächtigkeit (Durchschnitt) Ablagerungsmenge Ablagerungsvolumen Abfallarten Oberflächenabdichtung ab Art Bereich ab Breinermoor Niedersachsen 1974-2005 ca. 210.000 m² ca. 15 m 4.100.000 Mg 3,2 Mio. m³ Hausmüll, hausmüllähnliche Gewerbeabfälle, Sperrmüll, Bauabfälle 1994 überwiegend KDB aktuell sind noch ca. 50.000 m² nur mit Boden bedeckt ZD Deiderode Niedersachsen 1973-2005 ca. 250.000 m² ca. 25 m 2,5 Mio. m³ Hausmüll, hausmüllähnliche Gewerbeabfälle, Sperrmüll, Bauabfälle, Boden temp. Abdeckung ab 2007 Boden komplett, sukzessive bis 2009 Bereich Gasbrunnen aktuell 47 Stück gesamte Deponiefläche ca. 60 besaugte 22

5 Situation der Deponien Breinermoor und Deiderode 23

5 Umbau der BHKWs Westküstenwetter in Breinermoor 24

5 Umbau der BHKWs Deponie Breinermoor : Technische und kaufmännische Ausgangssituation vor dem Umbau Die Ausgangssituation hinsichtlich der technischen Ausstattung vor dem Umbau war folgende: Ein BHKW bestehend aus 3 MWM Deutz Motore mit zwei á 370 KWel und ein 250 KWel mit der dazugehörigen Kuhse Schaltanlage sowie Kühlung und Wärmeauskopplung für eine Sickerwasserbehandlungsanlage. Des Weiteren waren 2 Drehkolbengebläse und weitere dazugehörige Nebeneinrichtungen (Transformator) und Schaltanlagen vorhanden. Das BHKW sowie die weitere notwendige Technik waren in ein komplettes Gebäude aus Stahlbeton mit entsprechender Haustechnik untergebracht. 25

5 Umbau der BHKWs 26

5 Umbau der BHKWs 27

5 Umbau der BHKWs 28

5 Umbau der BHKWs 29

5 Umbau der BHKWs Technische und kaufmännische Ausgangssituation vor dem Umbau auf der ZD Deiderode Die Ausgangssituation hinsichtlich der technischen Ausstattung vor dem Umbau war folgende: Ein BHKW bestehend aus 2 MWM Deutz Motore mit zwei á 440 KWel mit der dazugehörigen Kuhse Schaltanlage sowie Kühlung und Wärmeauskopplung für eine Kläranlage. Des Weiteren waren 2 Drehkolbengebläse und weitere dazugehörige Nebeneinrichtungen (Transformator) und Schaltanlagen vorhanden. Das BHKW sowie die weitere notwendige Technik waren in ein komplettes Gebäude aus Stahlbeton mit entsprechender Haustechnik untergebracht. Im Gegensatz zum ALL war der Landkreis Göttingen zu dem Zeitpunkt Betreiberin des BHKW (und somit direkt Empfängerin der Stromvergütung). 30

5 Umbau der BHKWs 31

Ich bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit! DAS IB GmbH LFG - & Biogas - Technology Biogas-, Klärgas- und Deponiegastechnologie: Beratung, Planung, Projektierung Schulung von Betreiberpersonal Sachverständigentätigkeit u.a. nach 29a BImSchG und öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger bei der IHK zu Kiel Kaufm. Sitz: Flintbeker Str. 55 D-24113 Kiel Techn. Sitz: Preetzer Str. 207 D-24147 Kiel Tel.: # 49 / 431 / 683814 Fax.: # 49 / 431 / 2004137 32