Productie van groene energie uit afval en afvalwater: rentabiliteit door duurzaamheid The cycle 2010 29/04/2010 Brouwerij Duvel Breendonk Hans van Soest Zaakvoerder vansoest@enprotech.be
Globale aanpak Doelgerichte haalbaarheidstesten met labo- en pilootschaal opstellingen Procesbeheer en technisch onderhoud Eigen ontwerp en detailed engineering Sleutel-op-de-deur bouw en opstart
Portfolio aan duurzame oplossingen
: het proces Complex org. materiaal Koolhydraten, proteïnen, vetten Oplosbare org. moleculen Suikers, aminozuren, vetzuren 1 1 2 3 hydrolyse fermentatie acetogenese 2 4 methanogenese Vluchtige vetzuren 3 Acetaat H 2, CO 2 4 4 CH 4 + CO 2
: voordelen VOORDELEN Lage nutriënt-eisen: geen zuurstof lage energieconsumptie weinig nutriënten Nuttige bijproducten: CH4 energierijk gas groene energie! anaeroob slib lage slibproductie: 6-8 keer minder Perioden zonder substraat Hoge belasting mogelijk kleinere reactorvolumes 0,5-3,2 kg COD/m 3.d 3,2-12 kg COD/m 3.d Aëroob organic matter + O 2 biosolids CO 2 + H 2 O Anaëroob organic matter biosolids CH 4 + CO 2
Aerobie input-output vergelijking Heat loss Influent 100 kg COD AEROBIC Effluent 2-10 kg COD Aeration (100 kwh) Sludge 30-60 kg DS Methane 28m³ (278 kwh) Influent 100 kg COD ANAEROBIC Effluent 10-20 kg COD Sludge 5 kg DS
: nadelen NADELEN Hoge eisen aan het proces: Temperatuur: verwarmen als T<20 C Neutrale ph: inhibitie bij ph<6,8 Lange opstartperiode enten van slib noodzakelijk Ongewenste bijproducten: H2S slecht ruikend gas: gesloten reactor, gasbehandeling Corrosieve componenten instrumenten, tank coating Scaling CaCo 3, struviet Enkel als voorbehandeling: Gedeeltelijke COD en BOD verwijdering Geen nutrientverwijdering Proces is gevoeliger dan aerobie!
: driefasenscheiding Driefasenscheiding: schematisch
: toepassingen Hoog geconcentreerd afvalwater Uitbreiding bestaande installatie Hoge vuilvrachten Beperkt beschikbare oppervlakte Voorzuivering (COD verwijdering tot 90%) Sectoren: brouwerij, zuivel, frisdranken, groentenverwerking, aardappelverwerking, compostering,
: pay-back? Anaerobe behandeling en hergebruik biogas = Pay-back van uw afval/waterzuiveringsinstallatie enkel in geval van:
DUURZAAMHEID tips & tricks
KNOW HOW & ERVARING Het bouwen van (afval)waterzuiveringsinstallaties vergt KNOW-HOW & ERVARING 1. Processtabiliteit 2. Bedrijfszekerheid 3. Eenvoudige bedrijfsvoering Lage werkingskosten Lage investeringskosten
1. Processtabiliteit know how & ervaring piloottesten Efficiëntie Methaanproductie Gaskwaliteit Processtabiliteit bijzondere ontwerpen intelligent ontwerp evenwicht tussen investeringskost en stabiliteit/bedrijfszekerheid invloed van stabiliteit en werkingskosten Bv. Kleine verandering aan het ontwerp is goedkoper dan een instabiele installatie Continue neutralisatie wordt (bijna) volledig vermeden door het design Zwevende stoffen (= energie!) kunnen gecodigesteerd worden Totale eliminatie van het risico op verstopping Totale en logische integratie van behandeling van biogasgebruiksystemen biogas structuur Warmte circuit -> bijna automatisch, zelf regulerend indien mogelijk
2. Bedrijfszekerheid know how & ervaring continue verbetering van het ontwerp Minder risico op gaslekken Snelle opbouw (250.000 IE in minder dan 5 maanden) Geen verstopping van de leidingen Minder risico op corrosie geen rocket-science vereenvoudiging van de technische aanpak Vereenvoudigd opwarmingssysteem van het afvalwater Efficiente doch eenvoudige behandeling van het gas Geen externe gasopslag Biogas hergebruik uitrusting: continuiteit en (dezelfde) reserve capaciteit zijn winstgevend Geen toegeving op gebied van materiaalkeuzes De grootte is belangrijk!
3. Eenvoudige bediening WWTP worden nog steeds als end-of pipe aanzien WWTP worden beschouwd als minder belangrijk dan de productie Eenvoudige bediening dankzij: Logische opbouw van de installatie (niet enkel het anaerobe gedeelte!) Overzichtelijk: duidelijk begrijpbare controlesystemen reserve capaciteit noodzakelijke back-up Beperkte doch correcte instrumentatie Proces- en technische ondersteuning
WESTFRO, Staden, BELGIUM TECHNOLOGIE anaerobie UASB & aerobie met stikstofverwijdering KARAKTERISTIEKEN Capaciteit Debiet COD vracht 240.000 I.E. 2.500 m³/d 22.500 kg/d JAAR Operationeel sinds 2004 SECTOR Diepvriesgroenten Biogas Productie 9.560 Nm³/d Omzetting naar energie en warmte WKK)
ROGER & ROGER (Croky Chips) TECHNOLOGIE anaerobie UASB & aerobie met stikstofverwijdering JAAR Operationeel sinds 2004 KARAKTERISTIEKEN Capaciteit Debiet COD vracht 85.000 P.E. 1.500 m³/d 7.500 kg/d SECTOR Diepvriesgroenten
DUVEL, Breendonk, BELGIUM TECHNOLOGIE UASB & aerobie met stikstofverwijdering en zandfiltratie JAAR Operationeel sinds 2005 SECTOR Brouwerij KARAKTERISTIEKEN Capaciteit Debiet COD vracht Biogas Productie Biogas fakkel 107.000 I.E. 1.920 m³/d 9.600 kg/d 2.400 Nm³/d
Heineken-Maes, Alken, BELGIUM TECHNOLOGIE UASB & aerobie N- & P-verwijdering JAAR Operationeel sinds 2008 SECTOR Brouwerij KARAKTERISTIEKEN Capaciteit Debiet COD vracht Biogas Productie Biogas fakkel 126.400 I.E. 1680 m³/d 10.500 kg/d 4.725 Nm³/d
DEJAEGHERE, Langemark TECHNOLOGIE anaerobie UASB JAAR Operationeel sinds 2009 SECTOR Diepvriesgroenten KARAKTERISTIEKEN Capaciteit Debiet COD vracht 240.000 I.E. 2.500 m³/d 22.500 kg/d
SAN MIGUEL, Argentina TECHNOLOGIE anaerobie UASB JAAR In opstart SECTOR Citrusvruchten KARAKTERISTIEKEN Capaciteit Debiet COD vracht 840.000 I.E. 9.600 m³/d 70.000 kg/d
ATTERO, Venlo (Essent Milieu Zuid) TECHNOLOGIE anaerobie UASB JAAR Operationeel sinds 2009 KARAKTERISTIEKEN Capaciteit 30.000 I.E. Debiet 900 m³/d COD vracht 16.000 kg/d hergebruik 100% SECTOR Compost hydrolyse
(Na)Zorg Duurzaam proces + kostenreductie Energie Werkuren Chemicaliën Wisselstukken Resultaten Systeemdoorlichting Ontwerp Optimalisatie Technisch onderhoud Preventief Curatief Procescontrole Opvolging Analyses
&Wastewater Bedankt voor uw komst!