Pr 45-7 Biogasanlagen - Auf den Aufschluss kommt es anbiosolar.de/images/Pr 45-7 Biogasanlagen - Auf den Aufschluss kommt... · 28.01.2009 Pr 45-7 Aufschluss von Biomasse sichert

28.01.2009 Pr 45-7 Aufschluss von Biomasse sichert hohen Biogasertrag.ppt

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LEHMANNMaschinenbau GmbH

Jocketa-Bahnhofstrae 34

D- 08543 Phl

Aufschluss von Biomasse sichert hohen Biogasertrag

enertec 2009 - 28.01.2009


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LEHMANN Maschinenbau GmbH

UmwelttechnischerAnlagenbau Zulieferung

SchwerlasthubtechnikHydraulik

Sondermaschinenbau

- in Tradition schsischer Ingenieur-Technik -Sonderanlagenbau und Zulieferung

LEHMANN Maschinenbau GmbH

Engineering


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Dosiertechnik

Kratzkettendosierer

Leiterfrderer

Pendelschub-bodendosierer

Banddosierer

Schneckendosierer


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Frdertechnik

Rohrschneckenfrderer

Trogschneckenfrderer Rollengurtfrderer

Gleitgurtfrderer


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Strstoffauslese

Magnetabscheider

Hartstoffabscheider

Allmetallerkennungs-anlage

Trennung von Strstoffen(Eisenmetalle)

Erkennung von Strstoffen (Eisen- und NE - Metalle), automatische Ausschleusung, integrierbar in Bandfrderer

Trennen von Grob-und Feinfraktion

Ausschleusung von Strstoffen

Trommelsieb

Rotationssieb

SternsiebTrennung von harten Stoffen (z. B. Steine, Metallstcke) von flachen, weichen Stoffen (z. B. Biomasse) durch definierte Vibration.

Trennung von z.B. Holzpellets von Unterkornanteilen wie Staub u..


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Zerkleinerung - Schraubenzerkleinerer -


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MSZK Maschinensysteme zur Zerfaserungund Kompaktierung

MSZK 15

MSZK 65-90

MSZK 180-250

Zerfaserung Kompaktierung


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Holzfaserstoff (Mikroskop REM)thermo- mechanisch aufgeschlossen mittels Doppelschneckenextruder


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Bioextrusion (Wirkprinzip)

ineinanderlaufende, gegenlufige Schnecken bewirken mechanischen Energieeintrag

Zerkleinerung Quetschen Zerreiben

hydro-thermalen Aufschluss hohen Druck hohe Temperatur (an Druck gebunden)

pltzliche Entspannung bedeutet Zerreien der Zellstruktur Druck / Wrme Ligninphase

Wechselbelastung (Kavitten) durch stndige Wiederholung

> Aufschlu / Auffaserung / Plastifizierung


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Bioextrusion (Vorteile)

Verbesserung der mechanischen Eigenschaften1. geeignet fr schwer in Biogasanlagen beherrschbare Substrate wie Festmist,

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

2. keine Schwimmschichten

3. gute Rohr-, Ventilpassier- und Transportfhigkeit

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

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

6. hohe TS-Gehalte ber Feststoffpfad einbringbar


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Bioextrusion (Vorteile)

Verbesserung des biochemischen Abbaus1. Herausbildung neuer Bakterienstmme entsprechend des Dargebotes an Futter

durch Grenzflchenmechanik

2. Erhhung der Reaktionsgeschwindigkeit des Abbaus der Biomasse durch grere Oberflche und optimale Reaktions-/ Milieubedingungen

3. Verkrzung der Verweilzeit bei besseren Ausfaulgrad Einsparung von Faulraumvolumen

4. bessere Gasbildungsrate des organischen Trockensubstanzgehaltes

5. Erhhung der Raumbelastung bei besseren C/N Verhltnis

6. geringes Temperaturgeflle zwischen extrudierten Substrat und Fermenter

7. hohe Drcke im Inneren des Extruders bedingen Abttung von Krankheits-keimen, Pilzsporen und Unkrautsamen Senkung der Keimbelastung

mundgerechte Bakterienkost


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> auf verfgbare, organische Trockensubstanz kommt es an kleinere kompaktere Anlagen oder--> hhere Ausbeute bei gleicher Baugre

-Verringerung der eingesetzten Rhrenergie, allein daraus rechnet sich die eingesetzte -Zerkleinerungs- und Aufschlussenergie im Vergleich zu anderen Anlagen.



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Original: vorzerkleinert mit Feldhcksler Extruder: aufgefasert nach thermo-mechanischem Prinzip

Schema 3Erhhung der Gasausbeute im Batch-Betrieb (Auszug Bericht VTI 064 2/02)

Steigerung der Biogasausbeutedurch hydro-thermalen Aufschluss (Bioextrusion)


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Maissilagevergrung


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Grassilagevergrung


20

0

10

20

30

40

50

60

70

22.4.08 27.4.08 2.5.08 7.5.08 12.5.08 17.5.08 22.5.08 27.5.08 1.6.08

kum

ulie

rte G

asm

enge

[l] V 8 EXTRUDIERTER FM

V 9 NICHT EXTRUDIERTER FM

Vergleich der getesteten Substrate


Vergleich kumulierte Gasmenge [l] extrudierter und nicht extrudierter Festmist (FM)

bertragung der vergleichenden Werte TUD iaa auf Biogasausbeute m/tFM gem KTBL bzw. Ergebnisse FHS Wismar u.a. (Rinderfestmist 22% TS)

Absolute Werte sind noch zu Ermitteln!Die Zusammensetzung des Mistes(Strohanteil, Lagezeit, Strohart u.a.)spielt eine groe Rolle.

Vorteile der Bioextrusion

1. Steigerung der Biogasausbeute um das 3,45-fache mglich - absolut von 40-60 m/BG/tFM (lt. KTBL u.a.) auf 138-207 m/BG/tFM (FHS Wismar, TUD iaa)

2. schnellerer Abbau in 15 Tagen (wichtig bei Verarbeitung groer Mengen)

3. Bau kleinerer Anlagen, Sparen von Investitionskosten

4. Keine Schwimmschichtbildung5. Verbesserung des Dngewertes

(Pflanzenverfgbarkeit)

SchlussfolgerungOhne Bioextrusion ist strohiger Kuhmistnur bedingt einsetzbar. 2 mit Bioextrusionausgestattete Trockenfermentationsanlagen(trotzdem gerhrte Kessel) mit 70% Mist alsInputmaterial sprechen fr sich.

020406080

100120140160180200220240

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Verweilzeit [d]

Bio

gasa

usbe

ute

[m/t

FM]

EXTRUDIERTER FMNICHT EXTRUDIERTER FM

1) lt. KTBL 2) lt. Handreichung FA Nachw. Rohstoffe

1

2

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21

- Grenzflchenmechanik durch Bioextrusion sichert hohe Abbaurate der Biomasse

- Hohe Faulraumbelastung ohne wesentliche Vernderung der Propionsurekonzentration

- das Material geht in die Mittellage bei Verringerung der Neigung zur Schwimmschichtbildung

Bioextrusion ermglicht den Einsatz neuer biogener Stoffe wie Zellulose und hemizellulosehaltigerMaterialien (Stroh, Landschaftspflegematerial, Mist u.a.) und die Herausbildung neuer methanbildender Bakterien entsprechend des Angebotes, an verfg-barem Futter durch den Aufschluss.

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1 2 3 4 5 6 7 8

2

3

G/M/m xd3 Bh3F

FB/kg oTS/wd 3F

0

Stand der

Technik

neues Verfahren

Anlagenspezifische Gasproduktivitt in m Biogas / m Faulraum / Tag


Verkrzung der Verweilzeit Erhhung der Faulraumbelastung durch Bioextrusion


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Bio- Extrudiertechnik

Durchsatzleistungen und Energieverbrauch fr ausgewhlte Biomassen


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Durchschnittlicher Energieverbrauch

0

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4

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20

22

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15 20 30 40 50 60 70 80

TS - Gehalt

Leis

tung

[kW

h/t F

M]

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Tendenz der Leistungswerte* des Grsubstrates, bezogen auf TS

*) ermittelte Leistungswerte einschlielich: Dosierer, Schnecke / Band / Detektor, Bioextruder, Schnecke / Band1 Biogasanlage 500 KW, Maissilage 30% TS, Einbring- und Aufschlusstechnik ca. 4,7 kWh/tFM (Agrofarm 2000)*2 Biogasanlage 192 KW, Maissilage, GPS, Getreide 50% TS, Einbring- und Aufschlusstechnik ca. 7,4 kWh/tFM (Hertel, Mschwitz)beide Anlagen abgebildet in Heftchen Biogasanlagenbaueine weitere Abhngigkeit ergibt sich aus dem Rohfasergehalt des Substrates, dem Aschegehalt usw.* Wert aus Heft 19/2008 Biomasseaufbereitung zur Vergrung (Landesanstalt fr Landwirtschaft)


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Auenliegendes TurborhrwerkWartung und Instandhaltung ohne Unterbrechung der Gasproduktion

Turbo-rhrwerk

1 Fermenter

2 vertikales

Turborhrwerk

3 Antrieb

4 Einstrmffnung

5 Rhrflgel

6 Ausstrmffnung

7 Schieber

3

5

6

1

2

4

7

2+51

Fermenter

Turbo-rhrwerk


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Biogasentschwefelung


BiostufeAbsorberstufe

Lufteintritt

LuftaustrittBiogas H2S ca. 50 ppm

regenerierteWaschflssigkeit

verbauchteWaschflssigkeit

Biogas H S > 1000 ppm

BioPEACVerfahren

HerkmmlicheVerfahren

Methangehaltabsenkung bei direkter Zufuhr von Entschwefelungsluft in den Biogasstrom


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Filter-Schnecken-Presse FSP 500-30

Die FSP 500-30 wurde fr die Phasentrennung (fest/flssig) von pumpfhigen Suspensionen, wie z. B. Fermentat aus Biogas-anlagen, entwickelt.



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Hebelbalgpumpe

- fr dickflssige Medien- fr Biogasanlagen, Entpackungsanlagen,

Biomllaufbereitung



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Niedertemperaturtrocknung zur Nutzung von Wrme aus Blockheizkraftwerken


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Kompaktierung

Grrestaufbereitung zu Brennstoff (fest und gasfrmig) und zu Langzeitdnger

Brikettierung

Pellettierung


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Semimobile ZerfaserungsanlageLayout



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MSZK - Maschinensystem zur Verfaserung und Kompaktierung



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Versuchsanlage am Institut fr Abfallwirtschaft und Altlasten der TU Dresden (iaa) - Biogasomat Baureihe BGM 3 / 5000 MT

Der Biogasomat dient zum Nachweis der Biogasausbeute an verschiedenen Grundsubstraten, insbesondere an Substraten mit hherem Feststoffanteil.


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Wir planen und bauen Ihre Biogasanlage !


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Anlagenbeispiele


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Aufschlu-/Einbringtechnik fr Neuanlagen und zur Nachrstung


1. Hydraulischer unten Direkteintrag (Pumpe / Schnecke)

2. Direkteintrag ber Siphonprinzip und Pumpe

3. Mechanischer Eintrag ber Band, Schnecke (Siphonprinzip)

4. Eintrag ber Vorgrube mit Mixer und Pumpe

Mglichkeiten

(1) (2) (3) (4)


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Biogasanlagenbau - Turbofermenter-Planungslayout -


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Anlagenbeispiele

Thermo- mechanische Aufschlussanlage mit Dosierer, Zufhrband mit Metalldetektor, Bioextruder und Abfhrband.

Input: Gras Mais GanzpflanzeMistStrohGlle

Nafermentation 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 Verschlei- und Wartungs-arbeiten belegen die Wirksamkeit des Systems.

Klaus Rank, Geschftsfhrer der Agrofarm 2000 GmbH, Eichigt / Vogtlandkreis

Anlagenbeispiel Unser Ziel: Zufriedene Kunden


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Anlagenbeispiele

Anlage mit: - Kratzkettendosierer 25 m- Band mit Detektor- Extruder MSZB 22e- Frderschnecke- Syphonschnecke

Input: GrassilageGanzpflanzensilageMaissilageStrohLandschaftspflegeMist / Glle

Nafermentation 195 kW elektrisch

Anlagenbeispiel Unser Ziel: Zufriedene Kunden

Unsere Anlage luft seit Beginn stabil und zuverlssig. Durch die Bioextrusion haben wir keine Schwimmschichten und einen Mehrertrag an Biogas bei den eingesetzten Substraten gegenber KTBL*- Liste von 19%.

* Kuratorium f. Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V.

H. Hertel, Landwirt und Betreiber der Biogasanlage, Mschwitz Gmd. Phl / Vogtlandkreis


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Anlagenbeispiele


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Anlagenbeispiele

Unser Ziel: Zufriedene Kunden

14 installierte Bioextruder, zum Teil in Trockenfermentationsanlagen nach C.A.R.M.E.N. e.V., installiert 2004 bis 2007, sprechen fr sich.

Bioextruder MSZ B 55e


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BGA Phl 500 kWel


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BGA 150 / 300 / 500 kWel


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BGA Kiew 500 kWel


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Eintragtechnik Biogas


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Anlagenbeispiele

------- Original-Nachricht --------Betreff: Biogasanlage Rappelsdorf Datum: Tue, 08 Jan 2008 15:30:55 +0100 Von: [email protected] Antwort an: [email protected] An: LEHMANN Rainer Jugler

Sehr geehrter Herr Jugler,

die Grversuche mit der Mischung von Herrn Popp haben einen Gasertrag von +20% ergeben. Fr eine Jahresmenge von 8.500t bitten wir um ein Angebot fr einen geeigneten Extruder. Geben Sie bitte auch den zu erwartenden Energieverbrauch an.

Mit freundlichen Gren aus Sonneberg!

Dr.-Ing. Karl-Heinz Eisenhardt -Geschftsfhrer-ibes Ingenieurbro Dr.Eisenhardt GmbH&Co.KG Sonneberg Registergericht Jena,HRA 50035 ers. haftende Gesellschafterin: ibes Verwaltungs GmbH Registergericht Jena, HRB 500971

... und das sagen Biogasanlagenbetreiber...


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KratzkettendosiererBevorraten - Frdern - Mischen - Dosieren -Wiegen

12 / 24 / 36 / 48 / 60 m Bunkervolumen

Eine robuste Bauart in Stahlausfhrung (Wnde wahlweise Beton)

- mit integrierter Abfrsvorrichtung- nach dem Kratzkettenfrderer- Prinzip (selbstreinigende Rundstahlketten) - gute Regelbarkeit- stabile Unterkonstruktion optional mit Wgetechnik- Verschleibden wahlweise Stahlblech oder Kunststoff (PE 1000 )

sichert in unterschiedlichsten Stoffen einen zuverlssigen Betrieb.

Beschreibung


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Kratzkettendosierer

* Behlterhhe ohne Untergestell

Baugre (m) L = Lnge (m) B = Breite (m) H = Hhe (m)*12 2436 48 60

6,00 1,80 1,40 8,00 2,10 1,70 10,00 2,10 2,00 12,00 2,10 2,20 12,00 2,10 2,60 2,2 / 0,35 ca. 16 t

elektr. Anschlusswert (kW)Abfrsvorrichtung/ Vorschub Kratzerband

Gewicht (kg)

1,1 / 0,121,1 / 0,121,5 / 0,251,5 / 0,35

ca. 5 tca. 8 tca. 11 tca. 14 t


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Tel.: (+49) 037439 / 744- 0Fax: (+49) 037439 / 744-25

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D- 08543 Phl

Vielen Dank frs Zuhren.

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