Technische documentatie Groen Gas installatie

Transcriptie

1 Technische documentatie Groen Gas installatie Informatie ten behoeve van milieu- en omgevingsvergunning Datum: Installatie: Pentair Haffmans 850-3trp Locatie: Biogasinstallatie Peters Oosterringweg PS Luttelgeest

2 Inleiding / Colofon Deze documentatie bevat informatie voor milieu- en omgevingsvergunningen. Pentair Haffmans BV Duurzaamheid, al onze units en componenten zijn ontworpen voor een energie efficiënte productie van hoogwaardige gassen met behulp van hoogwaardige apparatuur. Pentair Haffmans kan verschillende opties in biogas opwaardeer technieken aanbieden, allemaal op basis van membraantechnologie. Samen met onze klant ontwerpen we de meest economische en duurzame oplossing voor hun project. Meer informatie: Schaap Bio Energie t.a.v. Ids Schaap info@schaapbioenergie.nl

3 1. Beschrijving van de installatie De Pentair Haffmans 850NM-3trp is een installatie die biogas opwaardeert tot groen gas dat kwalitatief gelijkwaardig is aan aardgas, waardoor het groene gas ingevoed kan worden in het lokale lagedruk aardgasnet. Biogas bestaat voor ongeveer 60% uit methaan (CH4) en 40% kooldioxide (CO2). Daarnaast bevat het biogas H2S en is het verzadigd met vocht. Aardgas daarentegen bestaat voor ongeveer 90% uit CH4 en 10% N2, is droog en bevat vrijwel geen H2S. Ook bevat aardgas een geurstof (THT), die het gas zijn kenmerkende geur geeft. De werking van de installatie is dan ook gebaseerd op de volgende principes: - H2S-verwijdering uit het biogas met actief kool; - CO2-verwijdering uit het biogas door middel van membraanscheiding - Drogen van het gas met een TSA-systeem (Temperature Swing Absorption); - Toevoegen van geurstof THT (odorisatiemiddel met kenmerkende geur voor aardgas); - Kwaliteitscontrole van het groene gas met gaschromatografie. 2. Schema en tekening De volgende pagina bevat ten eerste een schematische weergave van het proces. Hierop is te zien hoe het biogas binnenkomt, via de washer en actief kool reiniging wordt schoongemaakt een vervolgens na de drukverhoging wordt gescheiden in Methaan en Co2. De CO2 outlet kan vrij in de lucht worden afgebladen of worden aangesloten op het gesloten vergistingsproces zodat dit restgas in de WKK installaties wordt verbrand. Op de volgende pagina ook een 3D tekening van de installatie. Om het dak van de containers staan enkele onderdelen ten behoeve van de installatie en een koeler voor het uitwisselen van warmte uit het proces.

4 Afb. 1; Processchema Afb. 2; 3D layout

5 3. Afmetingen en gewichten Lengte 12,19m Breedte 2,44m Hoogte contianer 2,59m Totale hoogte installatie (incl. onderdelen op 3,65m container) Gewicht Eigenschappen van de installatie 4.1. Onderdelen van de installatie 1. Biogas Intrede Deze bestaat uit een biogas water wasser, ventilator en actief koolfilter. Het actief koolfilter is ontwikkeld in samenwerking met de toonaangevende actief kool fabrikant Cabot Norit. Daarom is Pentair Haffmans in staat om alle bekende onzuiverheden in biogas te reinigen en te zorgen voor de juiste kwaliteit van Bio-methaan. Bij het filteren met actief kool komt geen afvalstof vrij, omdat het actief kool binnen de installatie geregenereerd wordt met verhitting en CO2. Met water wordt de verontreiniging uit de filters gespoeld. Het water wordt (net als het water uit de wasser) naar de mestopslag van de inrichting verpompt en bevat uitsluitend mineralen die doorgaans ook in mest zitten. (Ammonium, Zwavel) 2. Biogas Compressie en membraan systeem Het biogas wordt gecomprimeerd en doorgegeven aan speciaal geselecteerde membranen. De membranen zijn wetenschappelijk ontwikkeld voor de meest efficiënte werking. Door de know how van de afgelopen jaren is Pentair Haffmans in staat om de meest kostenefficiënte werking voor elke inlaat specificatie te selecteren. 3. Bio2Net en invoeding De Bio2net is de verbinding tussen de groen gas productie-installatie en het openbare aardgasnetwerk. De Bio2Net controleert continu volume, druk en chemische samenstelling van het geproduceerde groene gas. De Bio2Net functioneert ook als poortwachter en laat alleen groen gas door dat aan de gestelde kwaliteitseisen voldoet. Zo weet de groen gas producent altijd dat het gas dat wordt ingevoed van goede kwaliteit is, en de netbeheerder weet dat er continu op de kwaliteit wordt toegezien. De Bio2Net biedt veiligheid en betrouwbaarheid aan de producent en de netbeheerder. In de leveringsomvang geldt een maximale afstand van 10 mtussen de Bio2net en de opwerkingsinstallatie. De Bio2Net beschikt over een geavanceerde gaschromatograaf waarmee continu het gehalte CH4, CO2, N2 en O 2 gemeten wordt. Hieruit wordt continu de Wobbe-index van het gas berekend.

6 Met aparte sensoren wordt ook het H2S en vochtgehalte continu gemeten, zodat voor alle in de invoedingsvoorwaarden voorgeschreven componenten continue metingen aanwezig zijn. Voor de metingen van andere componenten zijn monsterpunten ingebouwd. Het hart van de Bio2Net is een automatisch aangestuurde driewegklep, die het aangeboden gas doorstuurt naar het gasnet Membraanfasen De membranen zorgen voor een scheiding tussen Co2 en CH4. Hiernaast een afbeelding van de membranen. Fase 1 scheidt het ruwe biogas in een hoge druk CH4stroom ( retentaat ) en lage druk CO2-stroom (permeaat ). De CH4stroom wordt gevoed in fase 2 en de CO2-stroom wordt gevoed in fase 3. Fase 2 produceert van de stroom hoge druk CH4een netkwaliteit CH4voor service en de resulterende CO2stroom wordt teruggeleid naar de compressoren. Fase 3 scheidt de resterende CH4en geeft dit door aan de compressoren, terwijl de resterende CO2 wordt afblazen of wordt toegevoegd aan het biogas ssyteem. Het ontwerp is zodanig ontworpen dat de methaan slip wordt gereduceerd tot 0,5-1 % van de totale stroom. Verder is het ontwerp dusdanig dat er een minimaal aantal recycle lussen wordt doorlopen om zo energie- efficiënt mogelijk te zijn. Het systeem is eenvoudig te bedienen en heeft lage onderhoudskosten, de oliegesmeerde compressoren kunnen apart bediend worden om meer redundant te zijn Standaard systemen en Expertise Pentair Haffmans heeft systemen met standaard maten ontworpen, die kost efficiënt gebouwd kunnen worden. Deze standaard oplossingen stelt Pentair Haffmans in staat om de capex kosten van kleine installaties te verminderen. Door het reduceren van deze kosten zijn het upgraden van kleine hoeveelheden biogas van toch economisch aantrekkelijk. Biogas opwaardeer Expertise Hoewel Biogas opwaarderen een relatief nieuwe business is, kan Pentair Haffmans biogas opwaardeersystemen leveren aan de meeste anaerobe vergisting processen. Onze kerncompetentie is de exploitatie van biogasopwaardering installaties met biogas afkomstig van anaerobe vergisting in de waterbehandeling, mono / mest en vertering van plantaardig afval.

7 4.4. Technische specificaties Capaciteit installatie in biogas: 850 Nm3/h Capaciteit installatie in groen aardgas: 490 Nm3/h Energieverbruik: 230 watt per Nm3 ingaand biogas/h 4.5. Onderdelen installatie Specificatie onderdelen installatie 1. Biogas intrede meting 2. Biogas Ventilator 3. Biogas Wasser 4. Actief Koolfilters 5. Oliegesmeerde schroefcompressor 6. Biogas scheidings membranen 7. Schakelkast, PLC en HMI 8. Stikstofgenerator 9. Bio2net 10. Veiligheidsvoorzieningen Afb. 4 en 5; Schroefcomressor

8 5. Milieubelasting 5.1. Geluid De installatie heeft slechts één significante geluidsbron, de ventilator op het dak, die de lucht in de container ververst. Het geluid van de compressor en andere onderdelen is door het gebruik van de geïsoleerde container buiten vrijwel niet te horen. De ventilator heeft een geluidsproductie van 52db op 1 meter afstand Lucht Voor elke kubieke meter groen gas die in het aardgasnet wordt ingevoed hoeft een kubieke meter minder aardgas verbrand te worden. Elke kubieke meter fossiel aardgas die op deze manier wordt bespaard levert een CO2 besparing op van 1,78 kg. Het scheidingsproces heeft een methaanrendement van 99,9%. Er blijft restgas over dat bestaat uit kort-cyclische CO2 (want afkomstig uit vergiste biomassa) met maximaal 0,5% methaanslip. Dit restgas kan worden uitgestoten naar de lucht of worden toegevoegd aan het biogas dat in de huidige WKK installatie wordt verbrand om uitstoot naar de lucht te voorkomen Bodem De installatie is gemonteerd in een volledig gesloten standaard 40-voets zeecontainer. Onder mogelijke bronnen van lekkage staan tevens lekbakken. Zodoende bestaat er geen risico op lekken van vloeistoffen in de bodem. Gezien het gesloten systeem is er verder geen bodemverontreiniging te verwachten in normaal bedrijf, noch bij interne lekkage of andere calamiteiten Verkeersbewegingen Het plaatsen en in bedrijf nemen van de installatie zal geen extra verkeersbewegingen opleveren, aangezien zowel het product (groen gas) als de grondstof (biogas) per pijpleiding van/naar de installatie worden getransporteerd Geur In de installatie zelf wordt direct het biogas door een actief koolfilter geleid, dat deze geurbronnen uit het biogas haalt. Na dit filter bevat het biogas enkel de geurloze bestanddelen methaan en CO2. De kans op geuroverlast door de BioGast installatie is dan ook minimaal. De vereiste geurstof die nodig is om het groene gas op aardgaskwaliteit te brengen wordt pas als laatste stap aan het gas toegevoegd, vlak voor het invoeden in het aardgasnet. Voordat dit gebeurt is al bepaald dat het gas de juiste kwaliteit heeft om in het net te worden ingevoed. Zodoende wordt de typische aardgaslucht pas aan het groene gas toegevoegd als zeker is dat dit ook het aardgasnet in gaat. Er bestaat een minimale kans dat hierdoor geuroverlast ontstaat. Tevens zijn er diverse waarschuwingssystemen die ver voordat de omgeving hier last van krijgt ingrijpen (met het oog op ontploffingsgevaar dat veel urgenter dient te worden gemonitord dan geur).

9 5.6. Afvalstoffen De installatie produceert geen afvalstoffen. Het actief kool voor het filteren van het biogas wordt in de installatie zelf geregenereerd waardoor er geen afvoer van afvalstoffen van toepassing is. 6. Besluit Externe Veiligheid Inrichtingen De installatie vormt geen gevaar voor de veiligheid van personen buiten het bedrijfsterrein. De installatie valt ook niet binnen het toepassingsgebied van het Besluit Externe Veiligheid Inrichtingen (BEVI).nHet enige onderdeel van artikel 1 (toepassingsgebied) van de REVI (de regeling die het BEVI uitvoert) dat op de installatie betrekking zou kunnen hebben is artikel 1b onderdeel g: "inrichtingen waar aardgasdruk gereduceerd wordt of aardgashoeveelheid gemeten wordt, voor zover de gastoevoerleiding een grotere diameter heeft dan 20 inch.". De gastoevoerleiding van de is echter slechts 5 inch. 7. Explosieveiligheid In overeenstemming met de NEN-EN-IEC is het verplicht om voor installaties waarin brandbare gassen voorkomen te toetsen of zonering van toepassing is. Uit de aanwijzingen van de NPR , gebaseerd op de NEN-EN-IEC , blijkt dat Exzonering van de installatie noodzakelijk is. Praktisch betekent dit dat er in de container compartimenten zijn waarbinnen zich een zone 1 of 2 bevindt in de zin van de ATEX-richtlijn 1999/92/EG (ATEX 137). De apparatuur die zich in deze compartimenten bevindt voldoet dan ook aan de ATEX-richtlijn 94/9/EG (ATEX 95). De ruimte in de container buiten deze compartimenten is een safe area in de zin van de ATEXrichtlijn 1999/92/EG (ATEX 137), en de hierin opgestelde apparatuur voldoet in het algemeen dan ook niet aan de ATEX-richtlijn 94/9/EG (ATEX 95). De installatie als geheel is ook uitsluitend geschikt voor gebruik in een safe area in de zin van de ATEX-richtlijn 1999/92/EG (ATEX 137). 8. Arbowetgeving De ruimte in de container is een arbeidsplaats zoals bedoeld in het Arbeidsomstandighedenbesluit, aangezien deze ruimte geregeld betreden moet worden voor inspectie en onderhoud. De ruimte in de container voldoet dan ook aan de eisen die hieraan worden gesteld in het Arbeidsomstandighedenbesluit (Arbobesluit),de Arbeidsomstandighedenregeling (Arboregeling), en de Beleidsregels arbeidsomstandighedenwetgeving (Arbobeleidsregels).

10 9. Engineering, Ontwerp en Projectmanagement. De scope van het systeem is onderworpen aan meer gedetailleerde beschrijving en engineering op het moment dat de order wordt geplaatst. Deze scope omvat in ieder geval: - Beheer en coördinatie van ht project - Engineering van de aangeboden onderdelen - Voorbereiding en levering van een overeengekomen Project Program - Gedetailleerde lijst van voorschriften tbv de installatie - Documentatie (2x digitaal, 1x hardcopy) volgens de haffmans standaard: o Onderdelen, Accessoires en instrument Schema s o Gebruiksaanwijzing, Onderhoud instructies en instrumenten lijsten o Project tekeningen o Engineering diagrammen (P&ID) o Layout en bovengrondse fundatie tekeningen o Elektrische schema s en panel lay-out tekeningen (EPLAN) o Algemene assemblage tekeningen 10. Veiligheidsvoorzieningen De volgende veiligheidsvoorzieningen zijn in de installatie aanwezig: - Twee (schuim) brandblussers - Gas-uitstoot detectie met 2 niveau s; alarm en stop - Noodstop op besturingskast en bij container deuren - Noodverlichting en signalering - Stroomonderbreker - Aardingssysteem - LEL meter voor explosieveiligheid