Energie besparen in koffebranderijen. In opdracht van het ministerie van Economische Zaken

Transcriptie

1 Energie besparen in koffebranderijen In opdracht van het ministerie van Economische Zaken

2 2 Energie besparen in koffebranderijen

3 Energie besparen in koffebranderijen Aanleiding Als jarenlange en actieve deelnemer aan het MJA-convenant heeft de koffebranderijensector een routekaart koffe opgesteld. Een van de thema s is het effciënt branden van koffe. Daarom zijn drie haalbaarheidsstudies bij verschillende koffebranderijen uitgevoerd, vastgelegd in deze rapportage: (1) Energie-effciëntieverbetering bij koffebranders gaat over het optimaliseren van het volledige brandproces. (2) Voorverwarmen van groene bonen en (3) Effciënte geuremissie van het brandproces behandelen onderdelen van het volledige brandproces. De drie betrokken branderijen hebben samen met een extern adviesbureau gezocht naar mogelijkheden om hun processen te optimaliseren en innoveren. Hiermee dragen ze bij aan de realisatie van de duurzaamheidsdoelstellingen van de koffebranche. Aanpak In de volgende hoofdstukken komen de drie verschillende haalbaarheidsstudies aan bod: Studie 1: Energie-efficiëntieverbetering bij koffiebranders (a en b) Het onderzoek is gericht op mogelijkheden voor energiebesparing bij koffebrandmachines. Adviesbureau Innoforte heeft een stappenplan opgesteld volgens de trias thermodynamica : een benadering van hergebruik van restwarmte in drie opeenvolgende stappen. De eerste stap is gericht op het beperken van de energievraag van het koffebrandproces, onder andere door warmteterugwinning. De tweede stap is het omzetten van de restwarmte uit het koffebrandproces in bruikbare energie: elektriciteit of koude. Tot slot kan een koffebrander in stap drie de dan nog overgebleven restwarmte leveren aan andere bedrijven in de directe omgeving via een warmtenet. De eerste twee stappen zijn uitgebreid onderzocht aan de hand van een referentiesituatie. Hierbij is gekozen voor een koffebrandproces met warmteterugwinning via (gedeeltelijke) recirculatie van de warme lucht. De derde stap (restwarmte naar de buren ) is niet verder uitgewerkt omdat er geen of onvoldoende restwarmte overblijft voor een rendabele businesscase. Dit geldt ook voor eigen gebruik van restwarmte voor ruimteverwarming. Studie 2: Voorverwarmen van groene bonen Arcadis Nederland voerde in opdracht van RVO.nl (toen nog Agentschap NL) een literatuurstudie uit naar het voorverwarmen van groene bonen. Hiervoor hield Arcadis gesprekken met verschillende leveranciers en stelde zo de best beschikbare techniek (BBT) vast voor het voorverwarmen van groene bonen. De offertegegevens voor drie verschillende koffebranders vormen de basis voor een rekenmodel. Dit model geeft een indicatie van de hoogte van de investering, de energiebesparing en het capaciteitsvoordeel voor koffebranderijen. Maatwerk per koffebranderij moet de exacte verhouding tussen de verschillende voor- en nadelen bepalen. Studie 3: Effciënte geuremissie van het brandproces Om geuroverlast te bestrijden, passen koffiebranderijen standaard de naverbrandingstechniek toe. Naverbranding is in opdracht RVO.nl door onderzoekbureau Laborelec vergeleken met een aantal andere technieken. Daarbij is ook onderzocht met welke methodes een naverbrander zo energiezuinig mogelijk kan draaien. Aan de hand van een literatuurstudie is een shortlist van mogelijke technieken opgesteld. Deze zijn verder onderzocht met leveranciers van de technieken en getoetst aan de praktijk. Dit heeft zes referenties opgeleverd. 3 Energie besparen in koffebranderijen

4 Studie 1a: Energie-efficiëntieverbetering bij koffiebranders Aanleiding In deze studie is de energiebesparing bij koffiebrandmachines onderzocht. Wat is er mogelijk en wat levert dat op? Aanpak Adviesbureau Innoforte heeft een stappenplan opgesteld volgens de Trias Thermodynamica. Het onderzoek richt zich op de mogelijkheden voor energiebesparing van koffebrandmachines. Er zijn drie opeenvolgende stappen gedefinieerd. De eerste stap richt zich op het beperken van de energievraag van het koffebrandproces. De tweede stap is het omzetten van de restwarmte uit het koffebrandproces in bruikbare energie. Tot slot kan een koffebrander de dan nog overgebleven restwarmte leveren aan andere bedrijven in de directe omgeving. De eerste twee stappen zijn uitgebreid onderzocht aan de hand van een referentiesituatie. Hierbij is gekozen voor een koffiebrandproces met warmteterugwinning via (gedeeltelijke) recirculatie van de warmtelucht. De derde stap (restwarmte naar de buren ) is niet verder uitgewerkt omdat er geen of onvoldoende restwarmte overblijft na het voorverwarmen van de koffebonen en het gebruik voor ruimteverwarming. Conclusie Er zijn verschillende mogelijkheden voor energiebesparing. Stap 1:beperken van de energievraag koffebrandproces Het beter isoleren van de koffiebrandmachine en het voorverwarmen van de koffiebonen zijn bedrijfseconomisch interessant. Door een capaciteitsverhoging van 20 procent is het voorverwarmen van de koffiebonen, naast de energiebesparing, bedrijfseconomisch interessant. Het toepassen van een energiezuinigere naverbranding is bedrijfseconomisch niet aantrekkelijk ondanks de energiebesparing. Het gebruik van thermische oxidatie blijkt vanwege de hoge investeringen bedrijfseconomisch onaantrekkelijk ondanks de hoge energiebesparing die wordt bereikt. Stap 2:omzetten van restwarmte uit het koffebrand proces in bruikbare energie Alle onderzochte installaties besparen energie. Economisch is restwarmte voor ruimteverwarming zowel energetisch als bedrijfseconomisch interessant. Karakteristieken van de studie Stap 1: beperken van de energievraag koffebrandproces Er zijn verschillende mogelijke configuraties en opties om de energievraag te beperken in het koffebrandproces, zoals een koffebrander met recirculatie zonder naverbrander of een koffebrandinstallatie met recirculatie en katalytische naverbranding op een hoge temperatuur. Er zijn meer dan vijf typen koffebranders bekeken in combinatie met drie opties 1) het voorwarmen van groene bonen, 2) voorverwarming door de branderlucht en 3) isolatie waarbij gekeken is naar de variaties extra of standaard isolatie. Op die manier zijn er meer dan vijftig combinaties mogelijk. In dit onderzoek is uiteindelijk gekozen om vijf variaties verder onderzoeken. Andere variaties (in dit onderzoek verder genoemd configuraties) zijn niet verder uitgewerkt, omdat deze bijvoorbeeld vooral van toepassing zijn voor kleine en/of oudere koffebrandmachines. Een koffiebrandinstallatie met recirculatie en katalytische naverbranding op een hoge temperatuur is gekozen als referentiesituatie. Deze situatie is configuratie C1 genoemd. Vervolgens zijn de overige vier configuraties (C3, C5, D1 en E1) uitgewerkt. Stap 2: omzetten van restwarmte uit het koffebrand proces in bruikbare energie De mogelijke configuraties en opties zijn in onderstaande tabel weergegeven. Hierbij zijn configuraties 1a, 2a en 3 verder uitgewerkt. Configuratie Omzetten in techniek 1a Elektriciteit ORC HT 1b Elektriciteit ORC LT 2a koude absorptie km HT 2b koude absorptie km LT 3 warmte ruimteverwarming Resultaten en conclusies Stap 1: beperken energievraag koffebrandproces 1. Referentiesituatie: koffiebrandinstallatie met recirculatie en katalytische naverbranding op een hoge temperatuur (configuratie C1) De afgassen (naar buiten) uit het koffiebrandproces worden naverbrand in verband met geuremissie. De afgassen hebben een temperatuur van circa 450 C. De afgassen die ontstaan tijdens het koelen van de gebrande koffebonen met lucht, hebben een lagere temperatuur (gemiddeld 40 C). Hierdoor is in deze studie geen onderzoek gedaan naar het gebruik van deze restwarmte. Configuratie C1 is gekozen als de referentiesituatie. 2. Koffiebrandinstallatie met warmteterugwinning ten behoeve van de voorverwarming van de verbrandingslucht (configuratie C3) De warme afgassen (na de katalytische naverbrander) worden gebruikt voor het voorverwarmen van de branderlucht van de koffebrander en de katalytische naverbrander. De warmte wordt via een gescheiden kanaal, een warmtewisselaar en ventilator afgevoerd. Het koffebrandproces wordt hierdoor niet beïnvloed. De branders zijn geschikt voor hogere luchttemperaturen (circa 250 C). 4 Energie besparen in koffebranderijen

5 Voordelen: vermindering van het gasverbruik, reductie van CO2-emissie. Nadelen: hogere onderhoudskosten, extra energiekosten voor de ventilator en de hogere investeringen (in speciale branders, kanalen, warmtewisselaar, ventilator, dakdoorvoer). 3. Koffiebrandinstallatie met warmteterugwinning voor de voorverwarming van de groene koffiebo- nen (configuratie C5) De warme afgassen worden ingezet voor de voorverwarming van groene koffebonen (tot circa 100 C). De uitkoppeling van de warmte vindt plaats via een separaat kanaal, een ventilator en een regelinstallatie. Het koffebrandproces (batchtijd) is korter omdat de koffebonen in het koffebrandproces eerder op de gewenste temperatuur zijn. Voordelen: de capaciteitsverhoging van de koffebrander, het verminderen van het gasverbruik en reductie van de CO2-emissie. Nadelen: hogere onderhoudskosten, extra energiekosten voor de ventilator en de hogere investeringen (in kanalen, voorverwarming, ventilator en regeling). 4. Koffiebrandinstallatie met recirculatie en katalytische naverbranding op een lage tempera- tuur (configuratie D1) De afgassen (naar buiten) die uit het koffebrandproces via de katalytische naverbrander komen, worden op een lagere temperatuur van circa 320 C gebracht. De naverbrander is nodig in verband met geuremissie. Voordeel: vermindering van het gasverbruik bij de katalytische naverbrander. Nadeel: hogere investering voor een LT-katalysator (t.o.v. een HT-katalysator). 5. Koffiebrandinstallatie met recirculatie en thermische oxidatie van de afgassen (configuratie E1) De afgassen (naar buiten) uit het koffebrandproces worden via thermische oxidatie verwerkt in verband met geuremissie. Bij dit proces wordt bijna geen energie toegevoerd en de afgassen worden op een lage temperatuur (60 C tot 80 C) naar buiten afgevoerd. Voordeel: minder gasverbruik. Nadelen: hogere investeringen. Daarnaast is er een grote opstellingsruimte nodig voor thermische oxidatie proces, de warmtewisselaar en de schoorsteen. Stap 2: omzetten restwarmte uit het koffiebrandproces in bruikbare energie De warmte wordt met behulp van een warmtewisselaar en ventilator uit de afgassen van het koffiebrandproces onttrokken. Het principe en de regeling zijn zodanig dat het koffiebrandproces niet wordt beïnvloed. Het omzetten van restwarmte in elektriciteit met een ORC op een hoge temperatuur (configuratie 1a) Een Organic Rankine Cycle (ORC)-installatie wekt elektriciteit op met een turbine-installatie. In plaats van stoom wordt een organische stof gebruikt voor de turbineaandrijving. Voordeel is dat de geproduceerde elektriciteit (nuttig) kan worden gebruikt voor het koffebrandproces. Nadelen: de hoge investeringen in relatie tot een laag elektrisch rendement. Het omzetten van restwarmte in koude met een tweetraps absorptiekoelmachine (configuratie 2a) Een absorptiekoelmachine gebruikt warmte (heet water) en zet dit om in koude (gekoeld water). Het gekoelde water wordt gebruikt voor de koeling van de kantoren en de bedrijfshal met koelbehoefte (hal met inpakmachines). De absorptiekoelmachine is gedimensioneerd op levering van de basislast (maximale en continu bedrijf in de zomerperiode). Voordeel: het energieverbruik van een absorptiekoelmachine lager is dan een conventionele (compressie)koelmachine (qua elektriciteit). Nadeel: hogere investeringen. Het gebruiken van restwarmte voor de ruimte- verwarming (configuratie 3) De restwarmte wordt gebruikt voor ruimteverwarming van de kantoren en bedrijfshallen. De warmte (warmwater) wordt ingekoppeld in het ketelhuis (via een warmtewisselaar) in de centrale verwarmingsinstallatie. Voordeel: de besparing van het aardgasverbruik van de cv-ketels. Nadeel: extra investeringen. Kengetallen van deze studie De uitgangspunten van dit onderzoek zijn: Elektriciteitstarief: Gastarief: Capaciteit koffebrander: Bedrijfstijd koffebrander: CO2 emissie gas: CO2 emissie elektriciteit: 0,09 /kwh 0,34 /m³ kg/uur gebrande koffe uur/jaar. 1,78 kg/m³ 0,489 kg/kwh Kapitaalrente: 5 procent Afschrijving: jaar, afhankelijk van de levensduur Onderhoud- en beheerkosten: 3 procent van de meerinvestering De investeringen zijn gebaseerd op kentallen en offertes van verschillende leveranciers. Alleen de meerinvestering ten opzichte van de referentiesituatie is in de vergelijking van de verschillende configuraties meegenomen. 5 Energie besparen in koffebranderijen

6 Stap 1: beperken energievraag koffebrandproces configuratie C1 C2 C3 C5 D1 E1 energie opbrengst /jaar ref extra koffeproductie /jaar ref energiekosten /jaar ref onderhoud & beheerkosten /jaar ref kapitaallasten /jaar ref CO2 besparing % ref indicatie (meer) investering terugverdientijd (EVTV) jaar n.v.t. 8 geen TVT 5 geen TVT geen TVT slecht minder neutraal beter goed beoordelingsaspecten config./ omschrijving kwaliteit geur inpasbaar veiligheid energie economie productie optie C1 Hoge temperatuur naverbranding C2 extra isolatie C3 branderlucht voorverwarming C5 groene bonen voorverwarming D1 E1 Lage temperatuur naverbranding Thermische oxidatie Stap 2: omzetten restwarmte uit het koffebrandproces in bruikbare energie Uitgangspunt hierbij is de beschikbare restwarmte van de installatie volgens configuratie C1. Als de koffiebrandinstallatie is voorzien van energiebesparende maatregelen, dan zal er minder restwarmte beschikbaar zijn. configuratie 1a 1b 2a 2b 3 ORC HT ORC LT ABKM HT ABKM LT RV energie opbrengst /jaar energiekosten /jaar onderhoud & beheerkosten /jaar kapitaallasten /jaar CO 2 besparing kg/jaar indicatie investering terugverdientijd (EVTV) jaar geen TVT geen TVT geen TVT geen TVT 6 6 Energie besparen in koffebranderijen

7 slecht minder neutraal beter goed beoordelingsaspecten config./optie omschrijving kwaliteit geur inpasbaar veiligheid energie economie productie 1a 1b 2a 2b ORC op een hoge temperatuur ORC op een lage temperatuur absorptiekoelmachine hoge temp. absorptiekoelmachine lage temp. 3 ruimteverwaming Routekaart 2011 Als jarenlange en actieve deelnemer aan het MJA-convenant startte de koffesector met een routekaart Koffe. Een thema van deze routekaart is het effciënt branden van koffe. Daarom zijn drie haalbaarheidstudies bij koffebranderijen uitgevoerd, vastgelegd in vier aparte factsheets. De factsheets Energie-effciëntieverbetering bij koffebranders behandelen het optimaliseren van het volledige brandproces. Voorverwarmen van groene bonen en Effciënte geuremissie van het brandproces zijn onderdelen van dat volledige brandproces. Deze factsheet is tot stand gekomen in samenwerking met Innoforte, adviesbureau voor duurzame warmte en koude 7 Energie besparen in koffebranderijen

8 Studie 1b: Energie-efficiëntieverbetering bij kleine koffiebranders Aanleiding In deze studie is de energiebesparing bij kleine koffebrandmachines onderzocht. Wat is er mogelijk en wat levert dat op? Aanpak Adviesbureau Innoforte heeft een stappenplan opgesteld volgens de Trias Thermodynamica. Het onderzoek richt zich op de mogelijkheden voor energiebesparing van koffebrandmachines. Er zijn drie opeenvolgende stappen gedefinieerd. De eerste stap richt zich op het beperken van de energievraag van het koffebrandproces. De tweede stap is het omzetten van de restwarmte uit het koffebrandproces in bruikbare energie. Tot slot kan een koffebrander de dan nog overgebleven restwarmte leveren aan andere bedrijven in de directe omgeving. De eerste twee stappen zijn uitgebreid onderzocht aan de hand van een referentiesituatie. Hierbij is gekozen voor een koffebrandproces met (gedeeltelijke) recirculatie van de warmtelucht. De derde stap (restwarmte naar de buren ) is niet verder uitgewerkt omdat de capaciteit van de restwarmte te klein. Conclusie Er zijn verschillende mogelijkheden voor energiebesparing. Stap 1: beperken van de energievraag koffebrandproces Het beter isoleren van de koffebrandmachine en het voorverwarmen van de koffebonen zijn bedrijfseconomisch interessant. Door een capaciteitsverhoging van 20 procent is het voorverwarmen van de koffebonen, naast de energiebesparing, bedrijfseconomisch interessant. Stap 2: omzetten van restwarmte uit het koffebrand proces in bruikbare energie De capaciteit van de restwarmte is te klein en hierdoor bedrijfseconomisch niet interessant om te gebruiken voor ruimteverwarming. Karakteristieken van de studie Stap 1: beperken van de energievraag koffebrandproces De mogelijke configuraties en opties zijn in onderstaande matrix weergegeven. Configuratie B1 (een koffebrandinstallatie met recirculatie en zonder katalytische naverbranding) is gekozen als referentiesituatie. Vervolgens zijn wde configuraties B2, B3 en B5 uitgewerkt. Omdat het gebruik van een naverbrander (om de geuremissie te beperken) niet tot energiebesparing leidt, zijn de configuraties met naverbranding niet verder uitgewerkt. Stap 2: omzetten van restwarmte uit het koffebrand proces in bruikbare energie De restwarmte van de koffebrandmachine kan worden gebruikt voor de ruimteverwarming van het gebouw. Het omzetten van restwarmte in elektriciteit en koude is gezien de beperkte capaciteit technisch en economisch niet haalbaar. Resultaten en conclusies Stap 1: beperken energievraag koffebrandproces Referentiesituatie: koffiebrandinstallatie met recirculatie (configuratie B1) Kleine koffebrandmachines zijn veelal uitgevoerd met recirculatie en zonder een naverbrander om geuremissies te beperken. Koffiebrandinstallatie met recirculatie en extra isolatie (configuratie B2) De koffebrandinstallaties zijn uitgevoerd met standaard isolatie. Om warmteverlies te beperken, kan de installatie beter worden geïsoleerd. configuratie type koffebrander Optie 1 Optie 2 Optie 3 groene koffebonen branderlucht extra isolatie voorverwarmer voorverwarming B1 standaard isolatie geen B2 extra isolatie geen B3 branderlucht standaard isolatie B4 met recirculatie, voorverwarming extra isolatie B5 zonder naverbrander standaard isolatie geen B6 branderlucht extra isolatie B7 voorverwarming branderlucht standaard isolatie B8 voorverwarming extra isolatie 8 Energie besparen in koffebranderijen

9 Koffiebrandinstallatie met recirculatie en warmteterugwinning ten behoeve van de voorverwarming van de verbrandingslucht (configuratie B3) De warme afgassen worden gebruikt voor het voorverwarmen van de branderlucht van de koffiebrander. De warmte wordt via een warmtewisselaar en ventilator naar de brander toegevoerd. Het koffebrandproces wordt hierdoor in beïnvloed. De branders zijn geschikt voor hogere luchttemperaturen (circa 250 C). Voordelen: vermindering van het gasverbruik en de reductie van de CO2-emissie. Nadelen: hogere onderhoudskosten, extra energiekosten voor de ventilator en de hogere investeringen (in speciale branders, kanalen, warmtewisselaar, ventilator, dakdoorvoer). Koffiebrandinstallatie met recirculatie en voorverwarming van de groene koffiebonen (configuratie B5) De warme afgassen worden ingezet voor de voorverwarming van groene koffebonen (tot circa 100 C). De uitkoppeling van de warmte vindt plaats via een separaat kanaal, een ventilator en een regelinstallatie. Het koffebrandproces (batchtijd) is korter omdat de koffebonen in het koffebrandproces eerder op de gewenste temperatuur zijn. Voordelen: de capaciteitsverhoging van de koffebrander, het verminderen van het gasverbruik en reductie van de CO2-emissie. Nadelen: hogere onderhoudskosten, extra energiekosten voor de ventilator en de hogere investeringen (in kanalen, voorverwarming, ventilator en regeling). Stap 2: omzetten restwarmte uit het koffiebrand proces in bruikbare energie De warmte wordt met behulp van een warmtewisselaar en ventilator uit de afgassen van het koffebrandproces onttrokken. Het principe en de regeling zijn zodanig dat het koffebrandproces niet wordt beïnvloed. De restwarmte wordt gebruikt voor ruimteverwarming van de kantoren en bedrijfshallen. De warmte (warmwater) wordt ingekoppeld in het ketelhuis (via een warmtewisselaar) in de centrale verwarmingsinstallatie. Voordeel: besparing van het aardgasverbruik van de cv-ketels. Nadeel: extra investeringen. Kengetallen De uitgangspunten van dit onderzoek zijn: Elektriciteitstarief: Gastarief: Capaciteit koffebrander: Bedrijfstijd koffebrander: CO2 emissie gas: CO2 emissie elektriciteit: Kapitaalrente: Afschrijving: Onderhoud- en beheerkosten: 0,09 /kwh 0,34 /m³ 350 kg/uur gebrande koffe uur/jaar. CO2 emissie gas: 1,78 kg/m³ 0,489 kg/kwh 5 procent jaar, afhankelijk van de levensduur 3 procent van de meerinvestering De investeringen zijn gebaseerd op kentallen en offertes van verschillende leveranciers. Alleen de meerinvestering ten opzichte van de referentiesituatie is in de vergelijking van de verschillende configuraties meegenomen. Routekaart 2011 Als jarenlange en actieve deelnemer aan het MJA-convenant startte de koffesector met een routekaart Koffe. Een thema van deze routekaart is het effciënt branden van koffe. Daarom zijn drie haalbaarheidstudies bij koffebranderijen uitgevoerd, vastgelegd in vier aparte factsheets. De factsheets Energie-effciëntieverbetering bij koffebranders behandelen het optimaliseren van het volledige brandproces. Voorverwarmen van groene bonen en Effciënte geuremissie van het brandproces zijn onderdelen van dat volledige brandproces. Deze factsheet is tot stand gekomen in samenwerking met Innoforte, adviesbureau voor duurzame warmte en koude Het gebruiken van restwarmte voor omzetting naar elektriciteit (ORC) en koude (absorptiekoelmachine) is gezien de beperkte capaciteit technisch en bedrijfseconomisch niet haalbaar. 9 Energie besparen in koffebranderijen

10 Stap 1: beperken energievraag koffebrandproces configuratie B1 B2 B3 B5 energie opbrengst /jaar ref extra koffeproductie /jaarw ref energie kosten /jaar ref onderhoud & beheerkosten /jaar ref kapitaallasten /jaar ref CO2 besparing % ref indicatie (meer)investering terugverdientijd (EVTV) jaar n.v.t. 13 geen TVT 6 slecht minder neutraal beter goed beoordelingsaspecten config./optie omschrijving kwaliteit geur inpasbaar veiligheid energie economie productie B1 B2 B3 standaard isolatie extra isolatie branderlucht voorverwarming B5 groene bonen voorverwarming Stap 2: omzetten restwarmte uit het koffebrandproces in bruikbare energie Uitgangspunt is de beschikbare restwarmte van de installatie volgens configuratie B1. Als de koffiebrandinstallatie is voorzien van energiebesparende maatregelen, dan zal er minder restwarmte beschikbaar zijn. configuratie RV energie opbrengst /jaar energie kosten /jaar 100 onderhoud & beheerkosten /jaar 600 kapitaallasten /jaar CO2 besparing kg/jaar indicatie investering terugverdientijd (EVTV) jaar 20 slecht minder neutraal beter goed beoordelingsaspecten omschrijving kwaliteit geur inpasbaar veiligheid energie economie productie ruimteverwaming Routekaart Energie besparen in koffebranderijen

11 Studie 2: Energie besparen en de productiecapaciteit verhogen Aanleiding Deze factsheet behandelt een studie naar het voorverwarmen van groene koffebonen met restwarmte uit het brandproces. Dat bespaart energie en de productiecapaciteit neemt toe. Hoe zijn energiebesparing in het brandproces en stijging van de productiecapaciteit mogelijk? Aanpak Arcadis Nederland voerde in opdracht van RVO.nl een literatuurstu-die uit, hield gesprekken met verschillende voor de koffiebranche bekende leveranciers en stelde zo de Best Beschikbare Techniek (BBT) voor het voorverwarmen van groene bonen vast. De offertegegevens voor drie verschillende koffiebranders vormen de basis voor een rekenmodel. Het rekenmodel berekent voor een koffiebranderij de hoogte van de investering, de energiebesparing en het capaciteitsvoordeel. De uitkomst is echter een indicatie voor de mogelijkheden. Maatwerk moet de exacte verhouding tussen de verschillende voor- en nadelen bepalen. Conclusie Groene koffebonen zijn met restwarmte op twee manieren voor te verwarmen: 1. Schone lucht opwarmen via een warmte- wisselaar langs de afgassen en daarmee de groene bonen opwarmen (indirect). 2. De groene bonen opwarmen met de afgassen van het brandproces (direct). Direct voorverwarmen leidt tot twee keer zoveel energie-effciencyverbetering en een twee keer zo hoge capaciteitsverbetering ten opzichte van indirect voorverwarmen. De invloed van het direct voorverwarmen op smaak en de volksgezondheid zijn echter onduidelijk waardoor het risico s oplevert om dit toe te passen. Met indirect voorverwarmen kunnen koffebranderijen 12 procent energie besparen in het brandproces en neemt de capaciteit toe met 10 procent. De benodigde investering voor het indirect voorverwarmen ligt tussen de en euro. Op basis van besparingen op de energie- kosten is een terugverdientijd van 15 jaar mogelijk. Benut een koffebranderij echter de extra productiecapaciteit, dan leidt dit tot extra omzet en dus extra toegevoegde waarde. Bij 50 procent benutting van de extra productiecapaciteit is een terugverdientijd van 1 jaar mogelijk, afhankelijk van de productiecapaciteit. Karakteristieken van de studie Via een deskstudie, expertise uit de branche en gesprekken met leveranciers zijn verschillende technieken van voorverwarming kwalitatief beoordeeld. Daarbij is gekeken naar inpassing, homogeen verwarmen, warmteafdracht, schade aan de groene boon, energieverbruik en het beheersen van de temperatuur. Voorverwarmen door middel van een roterende trommel of in een container met schoepen blijkt de Best Beschikbare Techniek (BBT). Vanuit kostenoverweging kiezen leveranciers voor een container met schoepen. Dit is het uitgangpunt in de studie. Discussie rondom afgassen Hebben afgassen wel of geen invloed op de smaak van de koffe? Via direct voorverwarmen komen stoffen uit de afgassen in contact met de groene bonen. Door indirect voor te verwarmen wordt dit voorkomen. Een warmtewisselaar verwarmt schone lucht die vervolgens de groene bonen voorverwarmt. Hieronder is het direct en indirect voorverwarmen schematisch weergegeven. In dit onderzoek zijn de volgende vier scenario s doorgerekend. Scenario Capaciteit installatie Voorverwarmen kg/batch Indirect kg/batch Direct kg/batch Indirect kg/batch Direct 11 Energie besparen in koffebranderijen

12 Voorverwarmen door middel van een roterende trommel Voorverwarmen of in een door container middelmet van schoepen een roterende blijkt de trommel Best Beschikbare of in een container Techniek met (BBT). schoepen Vanuit blijkt kostenoverweging de Best Beschikbarekiezen Techniek leveranciers (BBT). Vanuit voor een container kostenoverweging met schoepen. kiezendit leveranciers is het uitgangpunt voor een in de container studie. met schoepen. Dit is het uitgangpunt in de studie. voorverwarmen schematisch weergegeven. In dit onderzoek zijn de volgende vier scenario s doorgerekend. In dit onderzoek zijn de volgende vier scenario s doorgerekend. Scenario Capaciteit installatie Voorverwarmen 1Scenario 350 Capaciteit kg/batch installatie Indirect Voorverwarmen kg/batch Direct Indirect kg/batch Indirect Direct kg/batch Direct Indirect kg/batch Direct Lucht uitlaat Lucht uitlaat Katalysator Katalysator Lucht uitlaat Lucht uitlaat Verwarmen groene Verwarmen bonen groene bonen Groene bonen Groene bonen Voorverwarmde groene bonen Voorverwarmde groene bonen Brandproces Brandproces Direct voorverwarmen Direct voorverwarmen Bruine bonen Bruine bonen Schone lucht Schone lucht Lucht uitlaat Lucht uitlaat Warmte wisselaar Warmte wisselaar Katalysator Katalysator Lucht uitlaat Lucht uitlaat Verwarmen groene Verwarmen bonen groene bonen Groene bonen Groene bonen Voorverwarmde groene bonen Voorverwarmde groene bonen Brandproces Brandproces Indirect voorverwarmen Indirect voorverwarmen Bruine bonen Bruine bonen met restwarmte met restwarmte 12 Energie besparen in koffebranderijen

13 Ontwikkelingen en toepassingen De volgende grafieken, gebaseerd op de efficiëntiecurve van Neuhaus Neotec, laten de energiebesparing en toename van de capaciteit zien in relatie tot de duur van de voorverwarming. Lokale omstandigheden veroorzaken de gehanteerde bandbreedte in de figuren. Directe voorverwarming is twee keer zo efficiënt ten Ontwikkelingen en toepassingen opzichte van indirecte voorverwarming. De volgende grafieken, gebaseerd op de efficiëntiecurve van Neuhaus Neotec, laten de energiebesparing en toename van de capaciteit zien in Gezien het grote effciëntieverschil tussen indirect en direct, is meer duidelijkheid over de invloed van afgassen op de smaak en de relatie tot de duur van de voorverwarming. Lokale gevolgen van aanwezige stoffen op de gezondheid wenselijk. omstandigheden veroorzaken de gehanteerde De aanbeveling is om extra onderzoek te doen naar wat de bandbreedte in de figuren. Directe voorverwarming is twee keer zo efficiënt ten opzichte van mogelijke invloed is en/of hoe deze bijvoorbeeld met filter tussenstappen tot een acceptabel niveau kan worden gereduceerd. indirecte voorverwarming. (%) (%) Directe voorverwarming Indirecte voorverwarming Tijd (minuten) Directe voorverwarming Indirecte voorverwarming Tijd (minuten) Gezien het grote efficiëntieverschil tussen indirect Resultaten en conclusies en direct, is meer duidelijkheid over de invloed Invloed op smaak en gevolgen op geur zijn relevante aspecten van van afgassen op de smaak en de gevolgen van het voorverwarmen, gebaseerd op praktijkervaringen van aanwezige stoffen op de gezondheid wenselijk. toegepaste systemen in Duitsland. De aanbeveling is om extra onderzoek te doen naar wat de mogelijke invloed is en/of hoe deze bijvoorbeeld met filter tussenstappen tot een acceptabel niveau kan worden gereduceerd. Resultaten en conclusies Invloed op smaak en gevolgen op geur zijn relevante aspecten van het voorverwarmen, gebaseerd op praktijkervaringen van toegepaste systemen in Duitsland. 13 Energie besparen Invloed op smaak In de afgassen zitten bepaalde stoffen waardoor deze bij een directe toepassing invloed kunnen hebben op de smaak. Praktijkervaring leert dat deze invloed klein is, maar soms wel waarneembaar. Indirecte voorverwarming heeft geen invloed op smaak. Sterker nog: door groene bonen continue voor te verwarmen tot 100 C, Invloed op smaak vlakt men de seizoensinvloeden uit en is het mogelijk met het In de afgassen zitten bepaalde stoffen waardoor brandproces een constantere kwaliteit te produceren. deze bij een directe toepassing invloed kunnen hebben op de smaak. Praktijkervaring leert dat Gevolgen op geur deze invloed klein is, maar soms wel waarneembaar. Indirecte voorverwarming heeft geen Het voorverwarmen heeft zowel bij de directe als indirecte uitvoering geen invloed op de hoeveelheid geur. Wel daalt de invloed op smaak. Sterker nog: door groene temperatuur van de afgassen waardoor de stijging van de afgassen bonen continue voor te verwarmen tot 100 C, uit de schoorsteen minder is. Dat heeft een invloed op de vlakt men de seizoensinvloeden uit en is het verspreiding van de afgassen. Maatwerk moet bepalen hoe groot de mogelijk met het brandproces een constantere invloed is en of dit leidt tot geurhinder. kwaliteit te produceren. Implementatie Gevolgen op geur Het installeren van de benodigde installaties en leidingwerk vindt Het voorverwarmen heeft zowel bij de directe als voornamelijk tijdens de productie plaats. De installatie vraagt een indirecte uitvoering geen invloed op de hoeveelheid geur. Wel daalt de temperatuur van de ruimte van circa 2 bij 2 bij 4 meter boven de brander. Die kan ook ergens anders worden geplaatst, maar dan zijn de investeringen afgassen waardoor de stijging van de afgassen uit hoger en het rendement lager. De brandregimes past men aan nadat de schoorsteen minder is. Dat heeft een invloed het systeem functioneert. Door voorverwarmen is alleen de op de verspreiding van de afgassen. Maatwerk starttemperatuur anders; de verwachting is dat brandregimes moet bepalen hoe groot de invloed is en of dit relatief eenvoudig zijn bij te stellen. Daarna ast dienen de leidt tot geurhinder. processtappen voor en na het branden, bijvoorbeeld het koelproces, aandacht te hebben voor de vraag of het veranderde Implementatie brandregime geen invloed heeft op de doorlooptijd van deze Het installeren van de benodigde installaties en processtappen. leidingwerk vindt voornamelijk tijdens de productie plaats. De installatie vraagteen ruimte Terugverdientijd van circa 2 bij 2 bij 4 meter boven de brander. Gebaseerd op de energiebesparing van 12 procent op het Die kan ook ergens anders worden geplaatst, maar aardgasverbruik in het brandproces is een terugverdientijd van 15 dan zijn de investeringen hoger en het rendement jaar realistisch. Dit lijkt geen aantrekkelijke terugverdientijd. Maar lager. De brandregimes past men aan nadat het het voorverwarmen leidt ook tot een capaciteitstoename van 10 systeem functioneert. Door voorverwar- men is procent met dezelfde installatie. Extra productiecapaciteit alleen de starttemperatuur anders; de verwachting benutten, leidt tot extra omzet en dus extra toegevoegde waarde. is dat brandregimes relatief eenvou- dig zijn bij te Bij 50 procent benutting van de extra productiecapaciteit is de stellen. Daarnaast dienen de processtappen voor terugverdientijd terug te brengen tot 1 à 10 jaar. en na het branden, bijvoor- beeld het koelproces, aandacht te hebben voor de vraag of het veranderde brandregime geen invloed heeft op de doorlooptijd van deze processtappen. Terugverdientijd Gebaseerd op de energiebesparing van 12 procent op het aardgasverbruik in het brandproces is een terugverdientijd van 15 jaar realistisch. Dit lijkt geen aantrekkelijke terugverdientijd. Maar het voorverwarmen leidt ook tot een capaciteitstoename van 10 procent met dezelfde installatie. Extra productiecapaciteit benutten, leidt tot extra omzet en dus extra toegevoegde waarde. Bij 50 procent benutting van de extra productiecapaciteit is de terugverdientijd terug te brengen tot 1 à 10 jaar.

14 Kengetallen van deze studie Voor de berekeningen zijn de volgende uitgangs- punten gehanteerd: Uitgangspunt Grote brander Kleine brander (350 kg/batch) (150 kg/batch) Totale investering , ,- Jaarlijkse hoeveelheid ruwe koffe ton ton Jaarlijks energieverbruik Nm Nm3 Energie-effciency van het brandproces 22 kg/nm3 17 kg/nm3 Kosten aardgas 0,27 0,29 Benutten extra productiecapaciteit 50% 50% koffe Toegevoegde waarde gebrande 500,-/ton 500,-/ton Massa bruine boon t.o.v. groene boon 85% 85% Het voorverwarmen van groene bonen heeft de volgende voordelen: Batchduur (minuten) Indirect verwarmen Energiebesparing 10% 12% 14% Toename capaciteit 7% 10% 11% 10 16% 12% Direct verwarmen Energiebesparing Toename capaciteit 19% 15% 23% 18% 25% 20% 27% 22% Hierbij zijn de volgende randvoorwaarden en uitgangspunten relevant: De brander heeft een geavanceerde besturing waarop de voorverwarming kan aanhaken; De brandertijden per batch zijn bij voorkeur langer dan 4 minuten; Het voorverwarmen tot een groene boon temperatuur van 100 C; De kosten van het indirect voorverwarmen zijn vergelijkbaar met de kosten van het directe voorverwarmen; Direct voorverwarmen is twee keer zo effciënt ten opzichte van indirect voorverwarmen. De terugverdientijd is berekend op een gemiddelde aardgaskostprijs van 0,27 voor grote branderijen en 0,29 voor kleine branderijen. Het financiële voordeel van extra productiecapaciteit is gebaseerd op een toegevoegde waarde van 0,50 per kg verkochte koffe. Gezien de grote invloed van dit kental is bewust gekozen voor een behoudende benadering. Wat kunt u ermee? Heeft uw installatie een productiecapaciteit die nagenoeg gelijk is aan 350 of 150 kg/batch? Dan kunt u na een check op de gehanteerde uitgangspunten de resultaten van de studie gebruiken voor uw besluitvormingsproces. Als uw productiecapaciteit of de te hanteren uitgangspunten in uw situatie aanzienlijk afwijken van deze studie, dan biedt het rekenvoorbeeld op pagina 15 een houvast om zelf berekeningen uit te voeren. 14 Energie besparen in koffebranderijen

15 Een rekenvoorbeeld De volgende tabellen maken een onderscheid tussen het indirect en direct voorverwarmen van groene bonen. Ook leest u de invloed van de duur van een batch en dus de duur van het voorverwarmen. Grote brander Resultaten per batchtijd Resultaten per batchtijd (350 kg/batch) Indirect voorverwarmen Direct voorverwarmen Berekend aspect 4 minuten 6 minuten 8 minuten 4 minuten 6 minuten 8 minuten Besparing aardgas ( /j) TVT (jaar) Toename capaciteit (ton/jaar) Extra benutte capaciteit (ton/jaar) Opbrengst extra capaciteit ( /jaar) Kleine brander Resultaten per batchtijd Resultaten per batchtijd (150 kg/batch) Indirect voorverwarmen Direct voorverwarmen Berekend aspect 6 minuten 8 minuten 10 minuten 6 minuten 8 minuten 10 minuten Besparing aardgas ( /j) TVT (jaar) Toename capaciteit (ton/jaar) Extra benutte capaciteit (ton/jaar) Opbrengst extra capaciteit ( /jaar) Totale TVT (jaar) 11,3 10,2 9,4 5,0 4,6 4,3 Totale investering Kosten installaties + montagekosten + kosten bekabeling + opstartkosten + transportkosten en verzekering Energiebesparing Jaarlijks aardgasverbruik brandproces (Nm3) x % energiebesparing x kostprijs 1 m3 ( ) Opbrengst extra capaciteit Ruwe koffe (ton/jaar) x % verhouding massa bruine boon t.o.v. groene boon x % toename capaciteit x % benutte extra capaciteit x toege- voegde waarde gebrande koffe ( /ton) Terugverdientijd Totale investering ( ) / (energiebesparing ( /jaar) + opbrengst extra capaciteit ( /jaar)) Routekaart 2011 Als jarenlange en actieve deelnemer aan het MJA-convenant startte de koffesector met een routekaart Koffe. Een thema van deze routekaart is het effciënt branden van koffe. Daarom zijn drie haalbaarheidstudies bij koffebranderijen uitgevoerd, vastgelegd in vier aparte factsheets. De factsheets Energie-effciëntieverbetering bij koffebranders behandelen het optimaliseren van het volledige brandproces bij grote en kleine branderijen. Voorverwarmen van groene bonen en Effciënte geuremissie van het brandproces zijn onderdelen van dat volledige brandproces. 15 Energie besparen in koffebranderijen

16 Studie 3: Energie besparen en geur verminderen via naverbranding of UV-oxidatie Als jarenlange en actieve deelnemer aan het MJA-convenant startte de koffesector met een routekaart Koffe. Een thema van deze routekaart is het effciënt branden van koffe. Daarom zijn drie haalbaarheidstudies bij koffebranderijen uitgevoerd, vastgelegd in aparte factsheets: 1) Energie-effciëntieverbetering bij koffebranders behandelt het optimaliseren van het volledige brandproces, 2) Voorverwarmen van groene bonen en 3) Effciënte geuremissie van het brandproces zijn onderdelen van het volledige brandproces. Aanleiding Hoe kan het energieverbruik van de geurbestrijding van koffiebranders worden geoptimaliseerd? Bij de keuze van een geurbestrijdingstechniek spelen naast de milieueisen ook de operationele en investeringskosten een belangrijke rol. Aanpak Om geur te bestrijden in de koffebranderij, wordt standaard de naverbrandingstechniek toegepast. Naverbranding is in opdracht RVO.nl door onderzoekbureau Laborelec vergeleken met een aantal andere technieken. Ook is onderzocht welke methodes worden gebruikt om een naverbrander zo energiezuinig mogelijk in te zetten. Aan de hand van een literatuurstudie is een shortlist van mogelijke technieken opgesteld. Deze technieken zijn verder onderzocht met leveran-ciers. Een aantal leveranciers is vervolgens uitgenodigd om de voorgestelde technieken te toetsen aan de praktijk. Zo zijn zes referenties verkregen. Conclusie Optimalisatie van het energieverbruik is mogelijk ten aanzien van de klassieke naverbrander. De techniek die toepasbaar is voor de geurverwijdering, hangt af van de temperatuur van de afgassen en van de continuïteit van het proces (continu proces of batch proces). Dit is samengevat in onderstaande tabel. De continuïteit van de afgasstroom is hierbij van belang. Bij een opstelling van meerdere koffiebranders in parallel wordt de afgasstroom samengevoegd en zo een relatief continue stroom van afgassen gevormd. De nabehandeling wordt hierbij gezien als een continue stroom. Voor een regeneratieve naverbrander (RTO) is de continuï- teit van de afgasstroom van belang. Het rende- ment van een RTO daalt namelijk naargelang de te behandelen afgasstroom minder continu is. De UV-oxidatietechniek is veelbelovend, maar moet nog met een proefopstelling worden bevestigd. Een eerdere proefopstelling bij een Duitse koffiebrander liet positieve resultaten zien. De andere onderzochte technieken op de shortlist vallen om diverse redenen af. Techniek voor geurbestrijding continue afgasstroom batchgewijze afgasstroom Naverbrander (thermische oxidatie) lage temperatuur afgassen (~ 80 C) regeneratieve naverbrander (met keramisch bed) recuperatieve katalytische naverbrander hoge temperatuur afgassen (~ C) UV oxidatie lage temperatuur afgassen (< 60 C) hoge temperatuur afgassen (> 60 C) recuperatieve katalytische naverbrander geen warmteterugwinning, directe toepassing UV warmteterugwinning voor geurverwijdering, UV toepassing via bypass recuperatieve katalytische naverbrander geen warmteterugwinning, directe toepassing UV warmteterugwinning voor geurverwijdering, UV toepassing via bypass 16 Energie besparen in koffebranderijen

17 Karakteristieken van de studie In onderstaande tabel 2 leest u de shortlist van zes technieken, inclusief voor- en nadelen. Techniek Voordelen Nadelen Regeneratieve naverbrander (met een keramisch bed om warmte op te slaan) / RTO - breed toepassingsgebied - warmterecuperatie - erg populair en bekend proces - potentieel hoge effciency van reductie geuremissie - energieverbruik nog relatief hoog, zij het dan al beter dan zonder regenerator - werkt best bij lagere temperaturen, anders slechte effciency - continue afgasstroom nodig, effciëntie daalt bij batchgewijze afgasstroom - traagheid van opstarten - onderhoud van de katalysator = operationele kost - investeringskost kan relatief hoog zijn Recuperatieve - breed toepassingsgebied - energieverbruik nog relatief hoog, warmterecuperatie is beperkt katalytische - warmterecuperatie - onderhoud van de katalysator = operationele kost naverbrander - erg populair en bekend proces - investeringskost kan relatief hoog zijn - potentieel hoge effciency van reductie geuremissie Gaswasser - relatief laag energieverbruik - niet geschikt voor cyclische werking - toepasbaar voor hoge temperatuur - afvalwater dient behandeld te worden alvorens geloosd uitlaatgassen - gebruik van reagentia (chemische stoffen) - eenvoudig in gebruik - geen referenties gevonden voor koffebranders Biofiltratie / adsorptie - laag energieverbruik - erg volumineus systeem - met een biologisch bed worden de - organisme populatie erg kritisch, temperaturen hoger dan 40 C geurcomponenten afgebroken door bijvoorbeeld weerstaan deze organismen niet organismes in dit biologisch bed - verzadiging door water of stoom - geen referenties Injectie van radicalen / - gemakkelijk in gebruik - niet voor alle geurcomponenten even geschikt - proefopstelling plasma ionisatie - geen problemen met start/stop of nodig wisselende debieten - geïnjecteerde radicalen transformeren de molecules en breken ze - weinig onderhoud niet af, risico op non-conformiteit bij mogelijke striktere wetgeving in de toekomst - werkt best bij temperatuur die niet te hoog ligt (< 70 C). Bij hogere temperaturen zoals bij koffebranders, zal het energieverbruik hoog zijn. UV-oxidatie - gemakkelijk in gebruik - techniek niet voor alle geurcomponenten geschikt, proefopstelling - geen problemen met start/stap, nodig wisselende debieten of concentraties - onderhoud van de lampen - geen hulpstoffen nodig - mogelijk hoger energieverbruik bij hogere temperaturen afgas, - lage investering bypass-syteem kan hier een oplossing voor bieden - laag energieverbruik 17 Energie besparen in koffebranderijen

18 Resultaten en conclusies Resultaten van de studie De criteria voor het beoordelen van een techniek voor geurverwijdering zijn energieverbruik, effciëntie van de geurverwijdering, veiligheid en milieu. De investering- en operationele kosten worden bij de economische evaluatie bekeken. UV-oxidatie UV-oxidatie breekt de geurcomponenten af aan de hand van UV-licht door middel van zuurstofradi- calen. Deze techniek kan rechtstreeks worden toegepast met de UV-lampen in het afgas. Bij temperaturen hoger dan 60 C wordt een bypasssysteem gebruikt, waarbij geoxideerde lucht in het afgaskanaal (schouw) wordt geïnjecteerd. UV-oxidatie heeft verschillende referenties in de geurbestrijding. Naar energieverbruik is deze techniek gunstig vanwege het lage elektriciteitsverbruik van UV-lampen. Een proefopstelling is echter noodzakelijk om te controleren of aan alle voorwaarden voldaan wordt, waaronder de milieuwetgeving. Bij hoge afgastemperatuur is bijkomende warmterecuperatie wenselijk. Deze warmterecuperatie moet plaatsvinden vóór de UV-behandeling. Naverbranding Naverbranding of thermische oxidatie is de standaard gebruikte techniek voor geurbestrijding bij koffiebranders. De geurcomponenten oxideren onder invloed van een hoge temperatuur. Er zijn verschillende varianten van naverbranding mogelijk. De 2 meest geschikte voor een koffiebrander zijn: 1. Katalytische naverbranding: door het gebruik van een katalysator oxideren de geurcompo- nenten op C in plaats van 800 C. Deze uitvoering wordt meestal uitgevoerd met een warmterecuperatie om het energieverbruik te minimaliseren. 2. Regeneratieve naverbranding: met behulp van keramische bedden wordt een maximale warmte-uitwisseling bereikt en dus een minimaal gasverbruik. De keuze tussen katalytische naverbranding en regeneratieve naverbranding wordt beïnvloed door de aard van de afgasstroom (batch of continu) en de temperatuur van het afgas. en daarmee ook het aardgasverbruik. Een warmterecuperatie tussen afgas- en gereinigde lucht kan het aardgasverbruik verder verminderen. Bij een hoge afgastemperatuur is een bijkomende warmterecuperatie wenselijk om het energieverbruik van het koffebranden te verminderen. Kengetallen Energieverbruik geurbehandeling Techniek Regeneratieve naverbrander (Lage temp afgas) Recuperatieve katalytische naverbrander UV-oxidatie Gaswasser Biofiltratie / adsorptie Injectie van radicalen / plasma ionisatie Energieverbruik 8-10 kw gas per 1000 m³/u geen bijkomende restwarmte kw gas per 1000 m³/u bijkomende restwarmterecuperatie mogelijk kw elek per 1000 m³/u kw elek per 1000 m³/u kw per 1000 m³/u kw elek per 1000 m³/u Voorbeeldberekening Het energieverbruik hangt sterk af van het debiet en de temperatuur van de afgaslucht. In onder- staande tabel wordt een voorbeeld gegeven bij een afgaslucht aan een debiet van 4000 m³/u, waarbij de intrede temperatuur 340 C is en de naverbranding bij een temperatuur van 450 C wordt uitgevoerd. Voor de UV-oxidatietechniek wordt op deze temperatuur een bypasssysteem gebruikt. Ook voor een regeneratieve naverbrander mag de afgaslucht aan deze temperatuur niet zomaar door het systeem en wordt er buitenlucht bijgemengd. Voor een kleinere koffiebrander zal het afgasdebiet lager liggen. Eenzelfde berekening is gemaakt voor een afgasdebiet van m³/u, met verder dezelfde randvoorwaarden. Andere operationele kosten dan energieverbruik, zoals het periodiek vervangen van de UV-lampen of het onderhoud van de katalysator of het keramisch bed, zijn niet meegenomen in de berekeningen, maar hebben wel nog een negatief effect op de terugverdientijd. Een regeneratieve naverbrander (of RTO) werkt optimaal bij een continue afgasstroom waarbij de afgastemperatuur laag is. Bij een lage afgastemperatuur zal de warmte-uitwisseling zodanig zijn dat er weinig of geen bijkomende warmterecuperatie nodig is. Een katalytische naverbrander wordt meestal toegepast bij een discontinue afgasstroom en/of bij hoge afgastemperatuur. Door de katalysator is de temperatuursverhoging in de naverbrander beperkt 18 Energie besparen in koffebranderijen

19 techniek benodigd vermogen energie-verbruik (MWh/jaar) besparing energie (MWh/jaar) financiële besparing ( /jaar) investerings-kost ( ) terugverdientijd (jaar) recuperatieve katalytische naverbrander 60 kw(th) ~ ~12.5 regerenatieve naverbrander (RTO) UV oxidatie techniek 40 kw(th) ~ ~ kw(elek) ~20 ~880 ~8000 ~ ~2.5 techniek benodigd vermogen energie-verbruik (MWh/jaar) besparing energie (MWh/jaar) financiële besparing ( /jaar) investerings-kost ( ) terugverdientijd (jaar) recuperatieve katalytische naverbrander regerenatieve naverbrander (RTO) UV oxidatie techniek 60 kw(th) ~ ~ kw(th) ~ ~ kw(elek) ~20 ~880 ~8000 ~ ~2.5 voor 2000 m³/u techniek benodigd vermogen energie-verbruik (MWh/jaar) besparing energie (MWh/jaar) financiële besparing ( /jaar) investerings-kost ( ) terugverdientijd (jaar) recuperatieve katalytische naverbrander 30 kw(th) ~ ~18 regerenatieve naverbrander (RTO) 20 kw(th) ~ ~20 UV oxidatie techniek ~1 kw(el) ~10 ~440 ~4000 ~ ~4 19 Energie besparen in koffebranderijen