Anwenderbericht Biogaserzeugung mit Sauerstoffgenerator
Sauerstoffgenerator steigert Kosteneffizienz
Dass eine Biogasanlage unabhängig von jeglicher Förderung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) erfolgreich sein kann, zeigt das Beispiel Nat-Ur-Gas Solschen. Mit der Konzeption und dem Bau haben die beiden Anlagenbetreiber Heinrich Schaper und Michael Klawitter 2016 die Bioconstruct GmbH mit Sitz in Melle beauftragt. Das Unternehmen fungiert als Generalunternehmer. Zurzeit erzeugt die Anlage stündlich 1500 m³ Biogas, das zunächst in einer Aufbereitungsanlage konzentriert und dann von der Firma Avacon ins örtliche Low-Gas-Netz eingespeist wird. Bilanzieller Abnehmer ist der Münchner Energieversorger BayWa. Die Voraussetzung für einen EEG-unabhängigen Anlagebetrieb war neben der gesicherten Gasabnahme auch ein hohes Maß an Effizienz entlang der gesamten Prozesskette.
Die Vorteile auf einen Blick
- Bedarfsgerechte und effiziente Druckluft- und Sauerstofferzeugung durch Drehzahlregelung
- Steuerbare O2-Erzeugung ermöglicht volle Kontrolle in puncto Ex-Schutz
- Deutlich längere Filterstandzeiten aufgrund sehr guter Abscheideleistung für Schwefelwasserstoff
Vorteile von Sauerstoffgeneratoren
- Sauerstoff zuverlässig selbst erzeugen – mit der Reinheit, die Sie benötigen (90 bis 95 %)
- Arbeitet nach dem Prinzip der Druckwechseladsorption
- Minimale Betriebs- und Wartungskosten: keine Kosten für Auftragsabwicklung, Lieferungen und Nachfüllen
- Plug-and-play: Sie müssen nur eine Versorgung mit trockener Druckluft anschließen
Effizienz entlang der gesamten Prozesskette
Im Bereich der Biogas-Entschwefelung konnte Atlas Copco mit einem Sauerstoffgenerator und einem drehzahlgeregelten Schraubenkompressor dazu beitragen. „Das größte Problem bei der Herstellung von Biogas ist der entstehende Schwefelwasserstoff“, erläutert Klawitter. „Der verklebt zum einen die Filter in der Aufbereitungsanlage. Zum anderen wird er bei der Verbrennung des Biogases in Schwefeldioxid umgewandelt und führt zu Korrosion in Armaturen und Motoren.“ In Solschen wird biologisch entschwefelt. Bei diesem Verfahren wird der Schwefelwasserstoff unter Zugabe von Luft oder reinem Sauerstoff von speziellen Bakterien im Fermenter zu elementarem Schwefel und Wasser umgesetzt. „Wir haben uns bewusst für eine Entschwefelung mit reinem Sauerstoff entschieden“, erklärt Heinrich Schaper. „Denn anders als bei der Entschwefelung mit Umgebungsluft können wir unseren O2-Generator genau steuern. Dadurch haben wir unter anderem in puncto Explosionsschutz die volle Kontrolle.“
Das sagt unser Kunde:
Wir haben uns bewusst für eine Entschwefelung mit reinem Sauerstoff entschieden. Denn anders als bei der Entschwefelung mit Umgebungsluft können wir unseren O2-Generator genau steuern. Dadurch haben wir unter anderem in puncto Explosionsschutz die volle Kontrolle.
Die Druckluft aus dem Kompressor gelangt mit einem Druck von 10 bar über einen Aktivkohlefilter, einen Ölabscheider und einen Schmutzfang in einen Speicherbehälter (links im Bild). Von diesem aus wird der Sauerstoffgenerator gespeist. (Bild: Atlas Copco)
Mit der Abscheideleistung des Verfahrens sind die Anlagenbetreiber sehr zufrieden. „Vor der Aufbereitungsanlage durchläuft das Gas noch einen großen Aktivkohlefilter“, erläutert Klawitter. „Dort kommen wir mit einem Schwefelgehalt von 10 ppm an. Nach dem Filter messen wir 0 ppm Schwefel“ (ppm = parts per million). Ohne die biologische Entschwefelung, so Klawitter, würde das Gas mit 200 ppm in den Filter eintreten. Die insgesamt 3 t Aktivkohle müssten dann alle drei Monate ausgetauscht werden. So rechne man mit einer Standzeit von einem Jahr. Außerdem sei eine O2-Konzentration von 0,4 bis 0,5 % nötig, um den Aktivkohlefilter überhaupt zu aktivieren.
Die Anlage zur Sauerstoffversorgung wurde von Atlas Copcos Handelspartner D&N Drucklufttechnik GmbH & Co. KG, Melle, geplant und realisiert. Sie besteht aus einem öleingespritzten drehzahlgeregelten Schraubenkompressor GA 11 VSD+, einem O2-Generator vom Typ OGP 8, jeweils einem Speicher für Druckluft und Sauerstoff sowie den notwendigen Filterstufen für die Druckluft- und O2-Aufbereitung. Die aufbereitete Druckluft gelangt mit einem Druck von 10 bar in einen Speicherbehälter. Von dort aus wird der O2-Generator gespeist, der die Luft auf einen Sauerstoffgehalt von 94 % anreichert. Über einen weiteren Puffertank und zwei elektronische Durchflussmesser fließt der Sauerstoff schließlich in die Fermenter.
Flexible Druckluftversorgung Schlüssel zum Erfolg
Die Druckluft für die Sauerstofferzeugung liefert ein öleingespritzter drehzahlgeregelter Schraubenkompressor des Typs GA 11 VSD+ von Atlas Copco.
Das senkt den Energiebedarf
- Drehzahlregelung des Kompressors
- Mit den GA-VSD+-Kompressoren der neuesten Generation lässt sich der Energiebedarf im Vergleich zur Vorgängergeneration nochmals um 9 % reduzieren
Download Pressemitteilung Biogasanlage: Hohe Effizienz durch Sauerstoffgenerator
- Atlas Copco O2 Generator Biogasanlage 504.8 kB, PDF