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16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 1 Tel.: (+49) 037439 / 744- 0 Fax: (+49) 037439 / 744-25 [email protected] www.lehmann-maschinenbau.de LEHMANN Maschinenbau GmbH Jocketa-Bahnhofstraße 34 D- 08543 Pöhl Vom Gärrest zum Brennstoff ETI Arbeitsgruppensitzung Biogas 16.12.2008 in Müncheberg

LEHMANN - eti- · PDF file16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 8 LEHMANN Maschinenbau GmbH Biogas-Anlagenbeispiele Thermo-mechanische Aufschlussanlage mit Dosierer

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16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 1

Tel.: (+49) 037439 / 744- 0

Fax: (+49) 037439 / 744-25

[email protected]

www.lehmann-maschinenbau.de

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Jocketa-Bahnhofstraße 34

D- 08543 Pöhl

Vom Gärrest zum Brennstoff

ETI – Arbeitsgruppensitzung Biogas 16.12.2008 in Müncheberg

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 2

LEHMANN Maschinenbau GmbH

UmwelttechnischerAnlagenbau

Zulieferung Schwerlasthubtechnik

HydraulikSondermaschinenbau

- in Tradition sächsischer Ingenieur-Technik -

Sonderanlagenbau und Zulieferung

LEHMANN Maschinenbau GmbH

Engineering

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 3

UmwelttechnischerAnlagenbau

Zulieferung

- Gleitbauausrüstungen für das Bauwesen

- Tankbauausrüstungen für Stahl- und Behälterbau

- Hebetechnik zum Heben, Senken

und Verschieben von Brücken und

Deckenhubverfahren

- teleskopierbare Lichtmaste

- Scherenhubtische und Sonderkonstruktionen

- Hydraulikaggregate

- Fördertechnische Anlagen

- Anlagen zur mechanisch-biologischen Abfallbehandlung

(Dosierer, Bänder, Vibrorinnen u.a.)

- Sortieranlagen

- Kompostierungsanlagen

- Sonderkonstruktionen u. Anlagenbau

für Wasser und Wind

- Dienstleistungen (Vermietung,Vorortmontagen u.a.)

- CNC- Bearbeitungen Dreh- und Fräskonstruktionen

- Schweißteil- und technische Stahl-

baukonstruktionen

- Walzwerksausrüstungen

- Edelstahl- und Sonderwerkstoff- Verarbeitung

- Ratiomittelbau

- Projektierung und Konstruktion nach Anforderung

SchwerlasthubtechnikHydraulik

Sondermaschinenbau

- in Tradition sächsischer Ingenieur-Technik -

Sonderanlagenbau und Zulieferung

LEHMANN Maschinenbau GmbH

- Aufschluss- und Biogasanlagen

- Anlagen für Biokunststoffe (faserverstärkter Kunststoff)

- Pellet-/ Brikettieranlagen

Engineering

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 4

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Dosiertechnik

Kratzkettendosierer

Leiterförderer

Pendelschub-

bodendosierer

Banddosierer

Schneckendosierer

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 5

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Fördertechnik

Rohrschneckenförderer

Trogschneckenförderer Rollengurtförderer

Gleitgurtförderer

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 6

LEHMANNMaschinenbau GmbH

MSZK Maschinensysteme zur Zerfaserung

und Kompaktierung

MSZK 15

MSZK 65-90

MSZK 180-250

Zerfaserung Kompaktierung

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 7

Pelletieranlage

LEHMANNMaschinenbau GmbH

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 8

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Biogas-Anlagenbeispiele

Thermo- mechanische Aufschlussanlage mit Dosierer, Zuführband mit Metalldetektor,

Bioextruder und Abführband.

Input: Gras

Mais Ganzpflanze

Mist

StrohGülle

Naßfermentation 580 kW elektrisch

„Seit 2003 betreiben wir die Bioextrusion.

Ein Mehrertrag von ca. 20 – 27% Biogas

und ein hoher TS-Gehalt um 14% im

Gasaustauschfermenter, beim minimalen

Eigenenergiebedarf von 2,4% mit

geringen Verschleiß- und Wartungs-

arbeiten belegen die Wirksamkeit des

Systems.“

Klaus Rank, Geschäftsführer der Agrofarm

2000 GmbH, Eichigt / Vogtlandkreis

Anlagenbeispiel Unser Ziel: „Zufriedene Kunden“

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 9

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Anlage mit: - Kratzkettendosierer 25 m³- Band mit Detektor

- Extruder MSZB 22e

- Förderschnecke- Syphonschnecke

Input: GrassilageGanzpflanzensilage

Maissilage

StrohLandschaftspflege

Mist / Gülle

Naßfermentation 195 kW elektrisch

Anlagenbeispiel Unser Ziel: „Zufriedene Kunden“

„ Unsere Anlage läuft seit Beginn stabil und zuverlässig. Durch die Bioextrusion haben

wir keine Schwimmschichten und einen

Mehrertrag an Biogas bei den eingesetzten Substraten gegenüber KTBL*- Liste von

19%.”

* Kuratorium f. Technik und Bauwesen in der

Landwirtschaft e.V.

H. Hertel, Landwirt und Betreiber der

Biogasanlage, Möschwitz Gmd. Pöhl /

Vogtlandkreis

Biogas-Anlagenbeispiele

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 10

LEHMANNMaschinenbau GmbH

BGA 150 / 300 / 500 kWel

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 11

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BGA Pöhl – 500 kWel

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 12

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Bio- Extrudiertechnik

Durchsatzleistungen und Energieverbrauch für

ausgewählte Biomassen

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 13

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Bioextrusion (Wirkprinzip)

• ineinanderlaufende, gegenläufige Schnecken bewirken

• mechanischen Energieeintrag

• Zerkleinerung

• Quetschen

• Zerreiben

• hydro-thermalen Aufschluss

• hohen Druck

• hohe Temperatur (an Druck gebunden)

• plötzliche Entspannung bedeutet

• Zerreißen der Zellstruktur

• Druck / Wärme

• Ligninphase

• Wechselbelastung (Kavitäten) durch ständige Wiederholung

> Aufschluß / Auffaserung / Plastifizierung <

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 14

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Bioextrusion (Vorteile)

Verbesserung der mechanischen Eigenschaften

1. geeignet für schwer in Biogasanlagen beherrschbare Substrate wie Festmist,

Landschaftspflegematerial, Maisstroh, Stroh, Gras, Silagen, Ganzpflanzen,

Bioabfall

2. keine Schwimmschichten

3. gute Rohr-, Ventilpassier- und Transportfähigkeit

4. geringe Rührenergie, da extrudiertes Substrat in Mittellage geht und sich gut

verteilt

5. hohe Homogenität des Substrates (Extruder ist ein Intensivmischer)

6. hohe TS-Gehalte über Feststoffpfad einbringbar

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 15

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Bioextrusion (Vorteile)

Verbesserung des biochemischen Abbaus

1. Herausbildung neuer Bakterienstämme entsprechend des ‚Dargebotes an Futter‘

durch Grenzflächenmechanik

2. Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit des Abbaus der Biomasse durch größere

Oberfläche und optimale Reaktions-/ Milieubedingungen

3. Verkürzung der Verweilzeit bei besseren Ausfaulgrad – Einsparung von

Faulraumvolumen

4. bessere Gasbildungsrate des organischen Trockensubstanzgehaltes

5. Erhöhung der Raumbelastung bei besseren C/N – Verhältnis

6. geringes Temperaturgefälle zwischen extrudierten Substrat und Fermenter

7. hohe Drücke im Inneren des Extruders bedingen Abtötung von Krankheits-

keimen, Pilzsporen und Unkrautsamen – Senkung der Keimbelastung

mundgerechte Bakterienkost

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 16

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Maissilagevergärung

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 17

Grassilagevergärung

LEHMANNMaschinenbau GmbH

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 18

> auf verfügbare, organische Trockensubstanz kommt es an <

1. Mehrertrag durch Einsatz von Pflanzen mit hohem TS-Gehalt

2. Monokultur des Maises als Energiepflanze ist gebrochen (s. o. Beispiel)

3. Einsparung von Logistikaufwand (Feuchte bleibt auf dem Feld, dadurch weniger

Volumen zu transportieren, weniger Feuchte in der Anlage bzw. aufs Feld

aufzubringen) und von Siloraum

4. Felder schneller verfügbar

5. Bodenwert wird verbessert durch freie Fruchtfolge

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Bioextrusion (Vorteile)

Ackerbauliche Vorteile

1 kg oTS = 1 m³ Biogas x 0.7 (Abbaurate), 4 t / ha x 0.7 = 2.8 t / ha = 2.800 m³ Biogas / ha Mehrertrag

2.800 m³ Biogas x 1.85 = 5.180 kWh x 0.20 € / kWh (EEG 2009) = 1.036.- € / ha Mehrertrag

* Der Hybridroggen wird 14 Tage vor der eigentlichen Ernte als Ganzpflanzensilage geerntet.

Substrat

Hybridroggen*

Mais

Differenz

Substrat-

zustand

GPS

Silage

Ernte-

ertrag

20 t/ha

40 t/ha

TS

80%

30%

Ernte-

ertrag

16 t/ha TS

12 t/ha TS

oTS

92,8%

90,0%

Ernte-

ertrag

14,8 t/ha oTS

10,8 t/ha oTS

4,0 t/ha oTS

Strom-

ertrag

19.166 kWh = 3.833,20 €/ha

13.986 kWh = 2.797,20 €/ha

5.180 kWh = 1.036,00 €/ha

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 19

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Bioextrusion (Nutzensrechnung)

Kosten / Nutzen der Bioextrusion im Vergleich (Der Nachweis bedarf immer der Einzelfallbetrachtung)

( Quelle: Sächsische Landesanstalt, Schriftenreihe, Heft 19/2008, S.91-93 - Auszug ) von Dr.Cl.Brückner

Leistungen ges. (€) bezogen auf 8.286 t FM (207 ha) bezogen auf 7.264 t FM (182 ha) Differenz

Maissilage original Maissilage fein (extrudiert) anrechenbare

Mehraufwendungen

€ € pro tFM € pro tFM € €/tFM

Abschreibungen 100.000 12,07 106.250 14,63 6250 0,86

Zinsen 39.000 4,71 42.000 5,78 3000 0,41

Versicherung 6.400 0,77 6.800 0,94 400 0,06

Wartung, Instandhaltung

Betriebsmittel 80.000 9,65 85.000 11,70 5000 0,69

Strom für Aufbereitungs-

anlage 7.366 0,89 22.320 3,07 14954 2,06

Arbeitskosten 13.156 1,59 12.782 1,76 -374 -0,05

Sonstige Kosten 16.640 2,01 17.680 2,43 1040 0,14

Summe Mehrkosten 262.562 31,69 292.832 40,31 30270 4,17

Nutzen ges. (€) bezogen auf 440 kWhel / t FM bezogen auf 502 kWhel / t FM 62

€ pro tFM € pro tFM €/tFM

Mehrerlös x 0,20 € / kWhel (EEG 2009) 88,00 100,40 12,40

Gewinn pro t FM durch Extrusion 8,23

Gewinn pro Jahr 59.803,60

zuzüglich · Wärmenutzung

· bessere Hektarerträge / Subtratkosten

· Logisitik-, Betriebskosteneinsparung

ohne Bioextrusion mit Bioextrusion

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 20

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Ziele

Optimierung der Biogasanlagentechnik

1. Maximierung der Biogasausbeute – Erhöhung des Abbaus von organischer

Trockensubstanz

2. Wärmenutzung der Sekundärwärme

3. Ausweiten der Gasnutzung

• Micronetz

• Transport Biogas BHKW

• Einspeisung Erdgasnetz

4. Einsparung des Eigenenergiebedarfs

5. Erhöhung der Betriebszeit (Nutzungsdauer der Biogasanlage)

6. Verlängerung der Gesamtnutzungsdauer

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 21

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Gärrestverwertung

Ziel

Feld

WiesenwirtschaftGartenbau

Großkraftwerke, Entsorg.

Kleinvergaser

Großvergaser

Gärrest Plastic Composit (GPC)

Gartenlandschaftsbau

(wasserfest)

Erden

Dünger

Verfahren

Pumpen, Schleppschläuche

Separation, Streuen1. Sep., Trockenen, Pelletieren

2. Trocknen m. Rückver-

mischung (H2O-verdunstung)

Pumpen, Fahrsilos

Separation, Trocknen

Separation, Trocken,

Kompaktierung, PelletierungSeparation, Trocken,

Kompaktierung, Pelletierung

Separation, Faserauf-bereitung, Trocknung,

Compounding, Pelletierung /

Agglomeration, Extrusion, Plastspritzen

Kompostierungsverfahren

Bemerkung

EnergievernichtungDüngemittel verloren

(Ph, K, N)

+25% Energieerzeu-gung aus BGA möglich

Abhängig von Anforderungen des

Verbrauchers

AußenanwendungGeruchsprobleme

passend zur Anlage

1. Dünger

• Flüssigdünger

• Festdünger• Festdünger

2. Brennstoff / Energieerzeugung

• Naßverbrennung

• Vergasung mit LSMV Verfahren

• Vergasung

• Verbrennung

Mitverbrennung

3. Stoffliche Nutzung

• Naturfasernutzung

Faserverstärkter

Kunststoff

4. Kompostierung

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 22

Gärrestaufbereitung

Kompaktierung

Pelletierung

Mechanisch-

biologische Trocknung

Entwässerung

Kompostierung

Abdecksubstrat Landwirtschaftliche

Nutzung

Qualitätskomposte

Düngegranulat Nachtrocknung

Vergasung / Verbrennung / Mitverbrennung /

Pyrolyse

NaßkompaktierungNiedertemperatur-

trocknung

Naßpelletierung Hochtemperatur-

trocknung

Schnittstelle

Schnittstelle

Ziele: • günstige Kosten

• Hygenisierung

• Einhaltung der Grenzwerte

• Vermeidung Schadschoffanreicherung

• regionale Verwertung

1 2 34

LEHMANNMaschinenbau GmbH

5

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 23

LEHMANNMaschinenbau GmbH

LEHMANN – Kompatec-Verfahren (für Klärschlamm, Bioabfall, Gärrest)

Strukturmaterial (C- haltige industrieelle

und landwirtschaftliche

Abfälle)

Optional

Gewinnung

von Biogas

Energie für

motorische Antriebe

und Trocknung

Pyrolyseverfahren Vergasung Verbrennung Mitverbrennung

Bild Bild

Klärschlamm

(vorentwässert)

Störstoffauslese,

Fraktionieren, Zerkleinern,

Auflösen, Mischen

Kompaktierung

(Naßverfahren möglich)

Konditionierung

(Trocknung und Kühlung)

Mechanisch-

biologische Trocknung

Diese Anlagenart ist besonders für kleinere,

dezentrale Kläranlagen einsetzbar.

• großer Durchsatz bei geringem mechanischen Verschleiß

• Energiegehalt auf jeweilige energetische Nutzung

einstellbar (durch Zumischung von C-haltigen Abfällen

• modulare Bauweise

• effektiver Transport des Kompaktats (hohe Dichte und

gute Festigkeit)

• energieautarker Betrieb möglich

• semimobile Bauweise

• Stromgewinnung aus Biogas

• Baugröße gemäß Aufkommen

• lagerstabile Briketts (geringer Abrieb)

An einem Verfahren zur Klärschlammtrocknung

und Verbrennung wird gearbeitet.

Bitte informieren Sie sich bei uns.

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 24

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Gärrestaufbereitung (Prüfbericht)

Auszug aus Seite 2 zum Prüfbericht Nr. 05-1432

Probe Ausgegärte Biomasse66,6% Biomasse33,3% Holzanteil

05-1432-01

anl wf

19,8

4,5

15.170

13.700

-

5,6

18.920

17.690

Labor-Nr.:

Parameter Einheit

Wasser ges.

Gesamtwasserstoff

Brennwert (Ho)

Heizwert (Hu)

Ma.-%

Ma.-%

kJ/kg

kJ/kg

Probe Ausgegärte Biomasse75% Biomasse26% Holzanteil

05-1432-02

anl wf

32,9

3,8

12.340

10.710

-

5,7

18.400

17.160

Labor-Nr.:

Parameter Einheit

Wasser ges.

Gesamtwasserstoff

Brennwert (Ho)

Heizwert (Hu)

Ma.-%

Ma.-%

kJ/kg

kJ/kg

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 25

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Möglichkeiten der Gärrestseparation

mechanische Entwässerung

• Dekanter

• Siebbandpresse

• Schneckenpresse u.a.

Trocknung mit Rückvermischung von flüssigen Gärrest

• Plattenbandtrockner (Lufttrockner)

• kombinierte Lufttrockner / Kontakttrockner / Solartrockner

Verdunstungstrocknung

• Niedertemperaturtrockner

• Vakuumtrockner

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 26

Filterschneckenpresse

Filter-Schnecken-Presse FSP 500-30

Die FSP 500-30 wurde für die Phasentrennung (fest / flüssig) von pumpfähigen Suspensionen, wie z. B. Fermentat aus Bio-gasanlagen, entwickelt.

LEHMANNMaschinenbau GmbH

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 27

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Stromtrockner

Pneumatischer

Stromtrockner

für Späne-Fasern-

Schlämme-Stäube

0,5 - 5 MW

Mögliche Einsatzgebieteder Trocknung biogenerStoffe für:

- Holzbrennstoffe

- Holzwerkstoffe

- Polymerverbunde

- Faserbaustoffe

- Futtermittel

- Schlämme/Stäube

- Dampfextraktion

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 28

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Niedertemperaturtrocknung

- belüftete (Warmluft) Schub- bodentrockner (bis 250 m³ / Boden)

- belüftete (Warmluft) Container- trocknungsanlagen (modularer Aufbau-kontinuierlich)

- Containertrocknung (diskontinuierlich)

Zur Nutzung von Wärme aus Blockheizkraftwerken

- mechanisch-biologische Trocknung (Warmluft)

belüftete Tunnel-Walking-Flor Systeme

- Bandtrockner (E-Trockner / Warmwasser)

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 29

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Niedertemperaturtrocknung

- für die Trocknung von Gärresten und (Herstellung von Düngemitteln oder Brennstoffen als

Pellets bzw. Kompaktaten)

- für die Trocknung von Spänen

Biomasse

Legende

INPUT feuchter StoffstromOUTPUT getrockneter Stoffstrom

Zuluft (Frischluft)Abluft

12

3 4

1

2

3

4

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 30

LEHMANNMaschinenbau GmbH

(4) Niedertemperturtrocknung

Trocknungsprinzip:

Erwärmte Luft durchströmt ein durchströmbares Trocknungsgut, das auf einem Plattenband

liegt. Dazu wird die Warmluft durch das Trocknungsgut gesaugt, wobei es getrocknet wird.

Trocknungsgut:

Das Plattenband ist während der Trocknung vollständig mit dem Trocknungsgut belegt. Es wird in Zyklen

kurzzeitig bewegt, wobei mittels Schnecken trockenes Material ausgetragen und feuchtes Material ein-

getragen wird.

Luftstrom:

Ein Ventilator saugt Frischluft durch Luft/Wasser-Wärmetauscher, die sich dabei erwärmt. Nach dem

Durchströmen des Trocknungsgutes hat sie Feuchtigkeit aufgenommen. Der Ventilator ist nach dem

Trockner angeordnet und bewegt die Abluft über einen Kamin nach außen ins Freie.

Ausrüstungen:

Plattenbandtrockner, Input- und Outputschnecken, Dosierer, Ventilator, Wärmetauscher, Luftkanäle für Zu-

und Abluftführung

Vorteile des Verfahrens:

• geringe Luftgeschwindigkeiten des Luftstromes an entscheidenden Stellen

• geringe Anschlussleistungen für den Ventilator

• geringer Schallpegel, je nach örtlichen Erfordernissen anpassbar

• staubarmer Betrieb bei Unterdruck im Trocknungsraum

• Nutzung von Niedertemperatur-Abwärme (insbesondere aus BHKW-Anlagen, damit KWK-bonusfähig)

• modularer Aufbau zur Differenzierung der Trocknungsleistung:

• Stoffstromdurchlauf in 2 Ebenen bzw. 4 Ebenen

• angepasste Baulängen und Luftmengen

-

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 31

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Kompaktierung, Pelletierung, Brikettierung

Kompaktierung

Pellettierung

KollergangRingmatritzenpresse Matritze

Brikettierung

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 32

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Einschneckenpresse

Biomasse TS 30%

- Zerkleinerung von pflanzlichen

und tierischen Substraten

- mobil und flexibel einsetzbar

- bedien- und wartungsfreundlich

Nachtrocknung

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 33

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Biomasseheizanlagen

wassergekühlte Brennmulde

Brennraum mit Rauchgaszügen

vollautomatische Entaschung

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 34

LEHMANNMaschinenbau GmbH

Biomasseheizanlagen

Verbrennungstechnologie:

Landwirtschaftliche Biomasse wie z.B. Stroh, Schilfgras, Hackschnitzel, Pellets, Getreide erfordern aufgrund

ihrer unterschiedlichen Brennverhalten eine entsprechende Verbrennungstechnologie.

Durch die Verbrennung von pflanzlichen Rohstoffen wird der Atmosphäre kein CO2 zugeführt (geschlos-

sener CO2-Kreislauf) und so die Umwelt nicht belastet.

Für eine saubere, problemlose Verbrennung und einen hohen Wirkungsgrad sind ausschlaggebend:

• hohe Flammentemperatur

• lange Ausbrandwege

• große Beruhigungszonen

• große Tauscherflächen

Verbrennung:

Über die Stokerschnecke gelangt der geförderte Brennstoff in den Ofen und gast bei starker Erhitzung aus.

Das aus dem Brennstoff austretende Schwelgas zündet sofort und strömt entlang der heißen Feuerbeton-

auskleidung als sauber verbrennende Gasflamme in den Kessel (Wärmetauscher). Dort gibt sie die Energie

über großzügig dimensionierte Tauscherflächen und Rauchauszüge an das Kesselwasser ab.

Die Flammentemperatur liegt ständig zwischen 1000-1200°C. Somit ist eine schadstoffarme und saubere

Verbrennung möglich.

Gebläse liefern die notwendige Verbrennungsluft, die durch gezielte Luftführung dem Brennraum zugeführt

wird.

Die Biomasseheizanlagen mit dem wassergekühlten Brennraum erlauben die Verbrennung verschiedenster

Arten von Biomasse. Das Problem des Anbackens der Schlacke an den Brennraumwänden wird vermieden.

Die Glut bzw. Asche wird ständig gekühlt, so dass die Temperatur dort unter dem Ascheschmelzpunkt bleibt.

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 35

LEHMANNMaschinenbau GmbH

LMSV® (Lehmann-Mehr-Stufen-Vergaser)

Modul 1 bis 4 -> Grundrahmenmontage des LMSV

©

200

Die LMSV200-Vergasungsanlage© im Aufbau

Brenngasnachreinigung und Sicherheitstauchung des LMSV© 200

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 36

LEHMANNMaschinenbau GmbH

LMSV® (Gärrestaufbereitung)

Ziel: Zusätzliche Gasgewinnung aus Gärrückständen in Höhe von 25% des bilanzierten Biogas-

ertrages auf Grund des Energiegehaltes

Weg: Gärrestaufbereitung aus Biogasanlagen Verbrennung:

• Gärrestseparation mittels

• Förderschnecke

• LEHMANN Schneckenseparator

• Gärresttrocknung mittels

• Plattenbandtrockner

• Trocknungscontainer oder

• Trockenboden (Nutzung der BHKW Sekundärwärme)

• Nutzung der Gärreste

• flüssig

• landwirtschaftliche Nutzung

• Aufbereitung zu vorflutfähigen Wasser (Bed. CSB, BSB > 1000, TS-Gehalt < 1%)

• fest

• Düngemittel (Pellet, Brikett)

• Heizmaterial (Brikett, Kompaktat, Pellet)

• Vergasung (nicht pelletierter Gärreste)

75%

25%

Abbau von organischen Trockensubstanzen

(CH4-haltiges Biogas)

Heizwert aus separierten Gärresten (CO-

haltiges Brenngas aus verbleibenden oTS und

aus anorganischen Verbindungen)

c

16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 37

LEHMANNMaschinenbau GmbH

LMSV® (Verfahren)

Brennstoffvorwärmung - Modul I

- Vorwärmung und Nachtrocknung des Brennstoffes bei ca. 100°C mittels vorgewärmtem Wassers aus Modul IV.

Entgasung - Modul II

- Die Entgasung des Brennstoffes erfolgt unter Zugabe geringer Mengen an vorgewärmter Luft bei ca. 400-500°C

Das entstehende energiehaltige Schwelgas wird über den Brennstoffüberlauf in das Vergasungsmodul III geleitet.

Vergasung - Modul III

- Vergasung des Schwelkokses sowie thermische Umsetzung des Schwelgases bei ca. 600-700°C.

- Als Vergasungsmittel wird Luft durch Düsen in den unteren Boden des Vergasungsmoduls III eingeblasen.

Brenngaskühl - Modul IV

- Der Restkoks aus der Vergasung und das Brenngas werden auf Temperaturen von ca. 100°C gekühlt. Bei Abkühlung des

Brenngases kondensieren Teerbestandteile, die von der Restkoksschüttung aufgenommen und zusammen mit dem Restkoks

im Verbrennungsmodul V verbrannt werden.

- Der Mantel des Kühlungsmoduls IV wird mit Wasser gekühlt, die dabei gewonnene Wärme wird zur Brennstoffvorwärmung in

den Doppelmantel des Moduls I über ein geschlossenes Rohrleitungssystem geleitet.

Verbrennung - Modul V

- Die Verbrennung des Restkohlenstoffes aus dem Modul IV erfolgt in oxidierender Atmosphäre bei Temperaturen um 900°C in

einem dafür vorgesehenen Wirbelschichtverbrennungsmodul V.

- Der Eintrag in die Verbrennung erfolgt vorzugsweise durch eine Schnecke.

- Das Rauchgas dient der Luftvorwärmung für die Module II und III.

Brenngasnachreinigung und -verdichtung

- Die Brenngasnachreinigung schließt sich verfahrenstechnisch an den Vergaser an.

- Für die Nachreinigung des Brenngases von Teer und Holzwasser wird nach einer entsprechenden Brenngasvorkühlung auf

ca. 40 °C ein Festbettfilter eingesetzt.

- Als Filtermaterial kommen dabei Holzspäne oder Aktivkohle zum Einsatz. Das beladene Filtermaterial wird als Brennstoff dem

Vergaser wieder zugeführt.

- Dem Brenngasfilter ist ein Gebläse nachgeschalten, welches das Gas zur weiteren Nutzung in ein Gasmotoren BHKW bzw.

zur thermischen Nutzung weiterleitet.

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