Samenwerken aan nieuwe (slib)gistingstechnologieën

Transcriptie

1 Samenwerken aan nieuwe (slib)gistingstechnologieën Eerste resultaten pilotonderzoek Dennis Heijkoop 18 maart 2015 Aqua NL Gorinchem

2 Van trend naar innovatie Huidige trend Maximale slibgisting zoveel mogelijk slib vergisten Optimale slibgisting hoger rendement en meer biogas Ambitie en innovatie 2

3 Innovaties in de sliblijn Verleden Ultrasoon Cavitatie Heden en toekomst Thermische drukhydrolyse Thermofiele gisting en Slib control box 3

4 RHDHV Themista Technologie Thermische voorbehandeling met chemicaliëndosering of anderszins Toepassing bij bestaande slibgisting Uitwerking Door hogere temperatuur betere menging en i.v.t. conventionele gisting meer afbraak en gasproductie en afwezigheid schuimproblemen Geen stoom en geen voorontwatering nodig 4

5 RHDHV Ephyra Technologie Propstroom technologie afgeleid van vele praktijkinstallaties in Duitsland Geoptimaliseerd reactor ontwerp, procesregelingen en bedrijfsvoering Uitwerking Uitbreiding (propstroom + nagisting) /inbouw bestaande gisting of groene wei (propstroomvergisters in serie) % afbraak en biogasproductie in (eerste) stap, zowel mesofiel als thermofiel bedrijf en eenvoudige robuuste installatie (geen stoom, voorontwatering) 5

6 Almere lab - conventioneel 38% 5 mdn zomer tot winter SS RHDHV Ephyra Vergelijking met conventionele gisting Meer slibafbraak, meer biogas Betere ontwatering en minder PE Kleine reactoren RWZI ODS-afbraak Periode testperiode, zomer/winter Slibsoort Duitsland Heidelberg (full-scale, propstroom) >50% Leonberg (full-scale, propstroom) >58% Amersfoort Full scale, conventioneel % 4 mnd zomer tot winter (sep'12-dec'12) PS+SS lab - conventioneel 41-46% 4 mdn zomer tot winter (sep'12-dec'12) PS+SS lab - TDH 52% 2 mdn zomer '12 PS+SS lab - Ephyra 48-51% 4 mdn zomer tot winter (sep'12-dec'12) PS+SS lab - Themista 42-44% 4 mdn zomer tot winter (sep'12-dec'12) PS+SS Apeldoorn lab - conventioneel 38,2% PS+SS lab - Ephyra 50,4% PS+SS Kralingseveer incl. Kortenoord, Groenedijk, Grote Zaag lab - conventioneel 20d 36,20% feb'13-dec'14; gepresenteerd proefresultaat zomer PS+SS lab - conventioneel 16d 34% feb'13-dec'14; gepresenteerd proefresultaat zomer PS+SS lab - Themista 20d 40% feb'13-dec'14; gepresenteerd proefresultaat zomer PS+SS lab - Themista 16d 37,80% feb'13-dec'14; gepresenteerd proefresultaat zomer PS+SS Tollebeek lab - conventioneel slib Tollebeek 49,60% zomer tot winter (sept'14-mart'15) PS+SS lab - conventioneel slib Tollebeek en Lelystad 45,90% winter (vanaf jan'15) PS+SS lab - Ephyra slib Tollebeek en Lelystad 53,20% zomer tot winter (sept'14-mart'15) PS+SS Installatie ODS-afbraak Propstroom praktijkinstallaties Duitsland 50-58% Lab conventioneel 36-40% Lab TDH 51-52% Lab Ephyra 49-51% 6 Nieuwgraaf, Winterswijk en Zutphen lab - conventioneel 40% 9 mdn winter tot zomer (dec-sept'14) PS+SS lab - TDH 51% 5 mdn winter tot zomer (dec-sept'14) PS+SS lab - Ephyra 49% 8 mdn winter tot zomer (dec-sept'14) PS+SS lab - Themista 46% 5 mdn winter tot zomer (dec-sept'14) PS+SS

7 Innovatieproces Ephyra en Themista Van idee tot concept Verbetering afbraak belangrijk, maar investeringskosten en robuustheid ook Langdurig labonderzoek (referentie, TDH en Ephyra/Themista) met NL slibben Van basis tot uitwerking Samenwerkingsgesprekken met NL-waterbeheerders Uitvoering van proefnemingen ter ondersteuning BC s Opzet samenwerkingsverband SOS (STOWA, HHSK, WSZZL, LWT en RHDHV) en aanvraag + toekenning subsidies 7

8 Innovatieproces Ephyra en Themista Uitvoering labtesten Opzet samenwerkingsverband Uitvoering pilotonderzoek Ephyra en Themista Realisatie praktijkinstallaties (Ephyra) Tollebeek en (Themista) Kralingseveer 8

9 Doelstellingen pilotonderzoek Risico s in full-scale toepassing mitigeren door: Aantonen functioneren in vergelijkend onderzoek op grotere schaal Vertalen leer- en aandachtspunten naar ontwerp full scale Opdoen ervaring met technologieën op groter schaal dan lab Met name aandacht voor: Opschaling (menging en retourstroom) Piekbedrijf en simulatie praktijkomstandigheden Ontwatering 9

10 Planning pilotonderzoek t/m Sep 14: Voorbereiding en opstart pilots Tollebeek en Kralingseveer Nov Dec. 14: Inregelen en opstarten pilotinstallaties Jan. 15 heden Stabiele bedrijfsvoering ref. en Ephyra Mrt. 15 Vergelijkend ontwateringsonderzoek ref. en Ephyra Apr. 15 Referentie naar Kralingseveer Apr. - Okt. 15 Vergelijkend onderzoek Themista KV Apr. Jul. 15 Piekbedrijf en ontwatering Ephyra 10 T beek

11 Uitvoering pilotonderzoek Ephyra Tollebeek Referentie Voeding: 1 m 3 /dag Primair en secundair slib Tollebeek 20 m 3 Ephyra Voeding: 1 m 3 /dag Primair en secundair slib Tollebeek + secundair slib Lelystad 8 m 3 12m 3 Pilot is geslaagd wanneer afbraak, ontwatering en biogasproductie van Ephyra >= referentie 11

12 Verwachte inzichten pilotonderzoek Afbraak en biogasproductie: Uitvoerig meeten analyseprogramma, balansen sluiten, conclusies op basis van: Slibbalans Biogasproductie Ammonium concentratie Vergelijking met labonderzoek en prestaties full-scale Ontwatering: Vergelijking tussen referentie, Ephyra en full-scale Vergelijking meerdere keren uitvoeren na stabiele periode 12

13 Resultaten Ephyra 13

14 DS afbraak (%) Resultaten Ephyra 45,0 40,0 Referentie Ephyra 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 Model berekeningen (2012) Vergelijking laboratorium (2013) Vergelijking Pilotinstallaties (2014/2015) Full-scale (2014/2015) 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 Verschil: 10,5 m3/uur = 15% (rel) 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 Referentie Ephyra 14 0,0 biogas m3 CH4/h

15 Resultaten Ephyra 100% 75% Nageschakelde gisting 50% 25% Ephyra 0% Deel totale afbraak in Ephyra en CSTR op basis van gemeten gasproductie 15

16 ODS afbraak % Parallelle labresultaten Ephyra ODS-verwijderingsrendement lab reactoren Tollebeek 55 Ephyra Referentie Slib Lelystad ook aan de referentiereactor toegevoegd dec 6-jan 16-jan 26-jan 5-feb 15-feb 25-feb 7-mrt Datum 16

17 Resultaten pilotonderzoek Ephyra Het DS verwijderingsrendement van Ephyra is minimaal gelijk aan de referentie. Dit bevestigt eerder lab onderzoek en aannames in modelberekeningen Van de totale biogasproductie van Ephyra + Nagisting wordt 70% in de Ephyra geproduceerd Verzuring en schuimvorming in de eerste compartimenten van Ephyra zijn aandachtspunten Piekbedrijf en ontwatering nog te onderzoeken 17

18 Samen innoveren Door het ontwikkelen, testen en implementeren van nieuwe technologieën, ontrafelen we de black-box slib Hierdoor is de sliblijn nog verdergaand te optimaliseren Eerste pilotresultaten Ephyra zijn positief. De vervolgresultaten Ephyra en resultaten Themista volgen dit jaar 18

19 en toepassen Realisatie full-scales wordt in 2016 verwacht, waarmee er vanaf dat moment een robuuste en eenvoudige technologie marktrijp is Kansen voor toepassingen van de technologieën in Nederland en daarbuiten op slib en andere (industriële) natte biomassa 19

20 Verder innoveren Logisticon Water Treatment (stand 158) Endress+Hausser (stand 144) Royal HaskoningDHV (stand 194) GEA Westfalia Separator (stand 287) Dennis Heijkoop: