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Errichtung Biogasanlage

           

Ein zukunftsweisendes und umweltschonendes Konzept
zur Verarbeitung von biogenen Abfällen

BioSchema

 

Funktionsbeschreibung der Anlage:

Einleitung:

Die Biogasanlage kann Gülle aus der Landwirtschaft, Klärschlamm, Fettabscheider und biogene Reststoffe aus der Gastronomie und Lebensmittelindustrie verarbeiten. Dabei entsteht Biogas, das vielseitig genutzt werden kann.

Aus Biosubstrat entstehen elektrischer Strom, Wärme und Dünger.

Sachverhalte :

Die Biogasanlage besteht im wesentlichen aus 7 Teilen:

 

  1. Übernahmestation
  2. Vorgrube
  3. Reaktoren
  4. Gasspeicher
  5. Maschinenraum
  6. Nachfermenter
  7. Endlager

Ad 1. Übernahmestation:

In derÜbernahmestation erfolgt Anlieferung und Aufbereitung der Reststoffe in eine, für die Anlage geeigneten Form.

Biogene Abfälle aus Gastronomie, Lebensmittelhandel und -industrie werden zur Anlage mittels Saugwagen oder LKW mit Kübelbeladung angeliefert.

Bei der Anlieferung mittels Saugwagen wird der pumpfähige Brei über eine Zuleitung  (DN 100) durch einen Keilflachschieber gesichert in die Vorgrube eingebracht.

Bei Anlieferung mittels Biotonne gelangt  der Inhalt der Container über ein Förderband, an welchem eine grobe Trennung von Hand durchgeführt wird (Plastiksäcke, Gummiteile und Ähnliches), in eine Biomühle, wo der Biomüll zerkleinert wird.

Von dieser Mühle aus wird das biogene Material über ein weiteres Förderband an einem Magnetabscheider vorbeitransportiert, wo es von Bestecken und ähnlichen Metallteilen getrennt wird, und gelangt durch eine zweite Biomühle völlig zerkleinert in die Vorgrube.

Die entleerten Container werden über eine Rollbahn in einen Waschtunnel gebracht.

Im Waschtunnel werden die Container innen und außen gereinigt, danach im dafür vorgesehenen Stauraum gelagert.

Ad 2. Vorgrube:

In der Vorgrube homogenisiert ein Rührgerät das Material regelmäßig, eine Pumpe befördert das Substrat in die Rohrfermenter.

Die Beschickung erfolgt portionsweise; Zahl und Größe der Portionen sind dabei frei wählbar bzw. bei automatischem Betrieb von der jeweilig produzierten Gasmenge abhängig.

Die Vorgrube ist als Stahlbetonbehälter in geschlossener Bauweise ausgeführt

Ad 3. Reaktoren:

Die Reaktoren sind als Rohrfermenter liegend in Stahlbauweise ausgeführt und im Inneren mit einem beheizten Rührwerk ausgestattet, um eine konstante Temperatur zu gewährleisten.

Die Temperatur liegt bei ca. 35° C, d.h., die Anlage wird im stabilen mesophilen Temperaturbereich betrieben.

Es besteht ein Regelkreis, der eine Faulraumüberlastung und damit eineÜbersäuerung des Rohrfermenters verhindert. Ddie Gasproduktionszunahme pro Charge gilt als wichtigstes Kriterium. Die Faulraumbelastung regelt sich somit selbst und liegt abhängig von der Abbaubarkeit der gewählten Stoffe und der Temperatur bei ca.

15 kg OTS/m³ Faulraumvolumen pro Tag.

Die Abbaurate der fermentierbaren Stoffe wird auf ca. 70% eingestellt, um Schwimmdecken im Nachfermenter und im Güllelager zu verhindern.

Das fermentierbare Material taucht im hinteren, unteren Rohrfermenterbereich durch das Schlammbett, eine spezielleÜberimpfung erübrigt sich dadurch. Die Form des Rohrfermenters (liegend mit einer leichten Steigung ) begünstigt die Pfropfenströmung. Das fertig fermentierte Substrat wird im vorderen, oberen Dombereich entnommen und fließt über einen Siphon in den Nachfermenter.

Zum Ablassen des Grundschlammes ist ein Ventil in der Nähe der Befüllung vorgesehen.

Um Schwimmdecken und Sinkschichten zu verhindern, sind folgende Vorkehrungen getroffen:

Der Rohrfermenter ist komplett bis in den Dom hinein gefüllt, das achsiale Rührwerk durchmischt sanft den Rohrfermenterinhalt, gleichzeitig wird das Rührwerk beheizt.

Die Rührwelle besteht aus mehreren, über Kupplungen verbundenen Segmenten, an welchen die Rührarme mit Rührschaufeln montiert sind. Im hinteren Drittel sind zusätzlich Heizschlangen angebracht.

Das Rührwerk wird durch einen Getriebemotor, der durch einen Frequenzumrichter angesteuert ist, intermittierend bewegt (Sanftanlauf, Vor-, Rücklauf, Schaukeln etc.).

Ad 4. Gasspeicher

Das Gas der Rohrfermenter gelangt über verschiedene Messeinrichtungen in den Gasspeicher, welcher als Ballonspeicher ausgeführt wird. Dort wird das Gas „zwischengelagert“.

Von hier gelangt es über eine Rohrleitung zu den Gasmotoren, wo es verbrannt und in weiterer Folge in elektrische und thermische Energie umgewandelt wird.

Ad 5. Maschinenraum

Hier ist die Kraft - Wärme - Kopplung angeordnet, welche das Biogas durch Verbrennung in einem Gasmotor in elektrische und thermische Energie umwandelt.

Diese Räume müssen explosionsgeschützt ausgeführt werden, um bei eventuellen Störfällen die Explosionsgefahr auf ein Minimum zu reduzieren. Weiters ist in diesem Raum der Pufferspeicher für den thermischen Kreislauf untergebracht.

Ad 6. Nachfermenter

Im Nachfermenter wird weiter fermentiert, um eine besonders hohe Schlammstabilität zu erzielen. Das ausgegorene Material ist geruchsneutral und enthält viele pflanzenverfügbare Nährstoffe.

Bei Düngermangel kann aus dem Nachfermenter direkt Material bezogen werden. Ein siphonartiger Überlauf leitet das ausgegorene Material in die offene Güllegrube.

Das Nachfermenterbecken ist als gasdichter Stahlbetonbehälter ausgeführt und besitzt zusätzlich eine Heizung, die bei niedrigen Temperaturen eine Stockung des Materials verhindert.

Ad 7. Endlager

Das Endlager ist wiederum als Stahlbetonbehälter, jedoch in offener Bauweise ausgeführt.

Hier wird das Material bis zur Ausbringung auf die Felder gelagert, durch die vorhergehende Fermentation ist das Material völlig geruchsneutral.

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