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16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 1
Tel.: (+49) 037439 / 744- 0
Fax: (+49) 037439 / 744-25
post@lehmann-maschinenbau.de
www.lehmann-maschinenbau.de
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Jocketa-Bahnhofstraße 34
D- 08543 Pöhl
Vom Gärrest zum Brennstoff
ETI – Arbeitsgruppensitzung Biogas 16.12.2008 in Müncheberg
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 2
LEHMANN Maschinenbau GmbH
UmwelttechnischerAnlagenbau
Zulieferung Schwerlasthubtechnik
HydraulikSondermaschinenbau
- in Tradition sächsischer Ingenieur-Technik -
Sonderanlagenbau und Zulieferung
LEHMANN Maschinenbau GmbH
Engineering
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 3
UmwelttechnischerAnlagenbau
Zulieferung
- Gleitbauausrüstungen für das Bauwesen
- Tankbauausrüstungen für Stahl- und Behälterbau
- Hebetechnik zum Heben, Senken
und Verschieben von Brücken und
Deckenhubverfahren
- teleskopierbare Lichtmaste
- Scherenhubtische und Sonderkonstruktionen
- Hydraulikaggregate
- Fördertechnische Anlagen
- Anlagen zur mechanisch-biologischen Abfallbehandlung
(Dosierer, Bänder, Vibrorinnen u.a.)
- Sortieranlagen
- Kompostierungsanlagen
- Sonderkonstruktionen u. Anlagenbau
für Wasser und Wind
- Dienstleistungen (Vermietung,Vorortmontagen u.a.)
- CNC- Bearbeitungen Dreh- und Fräskonstruktionen
- Schweißteil- und technische Stahl-
baukonstruktionen
- Walzwerksausrüstungen
- Edelstahl- und Sonderwerkstoff- Verarbeitung
- Ratiomittelbau
- Projektierung und Konstruktion nach Anforderung
SchwerlasthubtechnikHydraulik
Sondermaschinenbau
- in Tradition sächsischer Ingenieur-Technik -
Sonderanlagenbau und Zulieferung
LEHMANN Maschinenbau GmbH
- Aufschluss- und Biogasanlagen
- Anlagen für Biokunststoffe (faserverstärkter Kunststoff)
- Pellet-/ Brikettieranlagen
Engineering
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 4
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Dosiertechnik
Kratzkettendosierer
Leiterförderer
Pendelschub-
bodendosierer
Banddosierer
Schneckendosierer
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 5
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Fördertechnik
Rohrschneckenförderer
Trogschneckenförderer Rollengurtförderer
Gleitgurtförderer
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 6
LEHMANNMaschinenbau GmbH
MSZK Maschinensysteme zur Zerfaserung
und Kompaktierung
MSZK 15
MSZK 65-90
MSZK 180-250
Zerfaserung Kompaktierung
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 8
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Biogas-Anlagenbeispiele
Thermo- mechanische Aufschlussanlage mit Dosierer, Zuführband mit Metalldetektor,
Bioextruder und Abführband.
Input: Gras
Mais Ganzpflanze
Mist
StrohGülle
Naßfermentation 580 kW elektrisch
„Seit 2003 betreiben wir die Bioextrusion.
Ein Mehrertrag von ca. 20 – 27% Biogas
und ein hoher TS-Gehalt um 14% im
Gasaustauschfermenter, beim minimalen
Eigenenergiebedarf von 2,4% mit
geringen Verschleiß- und Wartungs-
arbeiten belegen die Wirksamkeit des
Systems.“
Klaus Rank, Geschäftsführer der Agrofarm
2000 GmbH, Eichigt / Vogtlandkreis
Anlagenbeispiel Unser Ziel: „Zufriedene Kunden“
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 9
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Anlage mit: - Kratzkettendosierer 25 m³- Band mit Detektor
- Extruder MSZB 22e
- Förderschnecke- Syphonschnecke
Input: GrassilageGanzpflanzensilage
Maissilage
StrohLandschaftspflege
Mist / Gülle
Naßfermentation 195 kW elektrisch
Anlagenbeispiel Unser Ziel: „Zufriedene Kunden“
„ Unsere Anlage läuft seit Beginn stabil und zuverlässig. Durch die Bioextrusion haben
wir keine Schwimmschichten und einen
Mehrertrag an Biogas bei den eingesetzten Substraten gegenüber KTBL*- Liste von
19%.”
* Kuratorium f. Technik und Bauwesen in der
Landwirtschaft e.V.
H. Hertel, Landwirt und Betreiber der
Biogasanlage, Möschwitz Gmd. Pöhl /
Vogtlandkreis
Biogas-Anlagenbeispiele
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 10
LEHMANNMaschinenbau GmbH
BGA 150 / 300 / 500 kWel
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 12
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Bio- Extrudiertechnik
Durchsatzleistungen und Energieverbrauch für
ausgewählte Biomassen
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 13
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Bioextrusion (Wirkprinzip)
• ineinanderlaufende, gegenläufige Schnecken bewirken
• mechanischen Energieeintrag
• Zerkleinerung
• Quetschen
• Zerreiben
• hydro-thermalen Aufschluss
• hohen Druck
• hohe Temperatur (an Druck gebunden)
• plötzliche Entspannung bedeutet
• Zerreißen der Zellstruktur
• Druck / Wärme
• Ligninphase
• Wechselbelastung (Kavitäten) durch ständige Wiederholung
> Aufschluß / Auffaserung / Plastifizierung <
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 14
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Bioextrusion (Vorteile)
Verbesserung der mechanischen Eigenschaften
1. geeignet für schwer in Biogasanlagen beherrschbare Substrate wie Festmist,
Landschaftspflegematerial, Maisstroh, Stroh, Gras, Silagen, Ganzpflanzen,
Bioabfall
2. keine Schwimmschichten
3. gute Rohr-, Ventilpassier- und Transportfähigkeit
4. geringe Rührenergie, da extrudiertes Substrat in Mittellage geht und sich gut
verteilt
5. hohe Homogenität des Substrates (Extruder ist ein Intensivmischer)
6. hohe TS-Gehalte über Feststoffpfad einbringbar
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 15
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Bioextrusion (Vorteile)
Verbesserung des biochemischen Abbaus
1. Herausbildung neuer Bakterienstämme entsprechend des ‚Dargebotes an Futter‘
durch Grenzflächenmechanik
2. Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit des Abbaus der Biomasse durch größere
Oberfläche und optimale Reaktions-/ Milieubedingungen
3. Verkürzung der Verweilzeit bei besseren Ausfaulgrad – Einsparung von
Faulraumvolumen
4. bessere Gasbildungsrate des organischen Trockensubstanzgehaltes
5. Erhöhung der Raumbelastung bei besseren C/N – Verhältnis
6. geringes Temperaturgefälle zwischen extrudierten Substrat und Fermenter
7. hohe Drücke im Inneren des Extruders bedingen Abtötung von Krankheits-
keimen, Pilzsporen und Unkrautsamen – Senkung der Keimbelastung
mundgerechte Bakterienkost
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 18
> auf verfügbare, organische Trockensubstanz kommt es an <
1. Mehrertrag durch Einsatz von Pflanzen mit hohem TS-Gehalt
2. Monokultur des Maises als Energiepflanze ist gebrochen (s. o. Beispiel)
3. Einsparung von Logistikaufwand (Feuchte bleibt auf dem Feld, dadurch weniger
Volumen zu transportieren, weniger Feuchte in der Anlage bzw. aufs Feld
aufzubringen) und von Siloraum
4. Felder schneller verfügbar
5. Bodenwert wird verbessert durch freie Fruchtfolge
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Bioextrusion (Vorteile)
Ackerbauliche Vorteile
1 kg oTS = 1 m³ Biogas x 0.7 (Abbaurate), 4 t / ha x 0.7 = 2.8 t / ha = 2.800 m³ Biogas / ha Mehrertrag
2.800 m³ Biogas x 1.85 = 5.180 kWh x 0.20 € / kWh (EEG 2009) = 1.036.- € / ha Mehrertrag
* Der Hybridroggen wird 14 Tage vor der eigentlichen Ernte als Ganzpflanzensilage geerntet.
Substrat
Hybridroggen*
Mais
Differenz
Substrat-
zustand
GPS
Silage
Ernte-
ertrag
20 t/ha
40 t/ha
TS
80%
30%
Ernte-
ertrag
16 t/ha TS
12 t/ha TS
oTS
92,8%
90,0%
Ernte-
ertrag
14,8 t/ha oTS
10,8 t/ha oTS
4,0 t/ha oTS
Strom-
ertrag
19.166 kWh = 3.833,20 €/ha
13.986 kWh = 2.797,20 €/ha
5.180 kWh = 1.036,00 €/ha
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 19
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Bioextrusion (Nutzensrechnung)
Kosten / Nutzen der Bioextrusion im Vergleich (Der Nachweis bedarf immer der Einzelfallbetrachtung)
( Quelle: Sächsische Landesanstalt, Schriftenreihe, Heft 19/2008, S.91-93 - Auszug ) von Dr.Cl.Brückner
Leistungen ges. (€) bezogen auf 8.286 t FM (207 ha) bezogen auf 7.264 t FM (182 ha) Differenz
Maissilage original Maissilage fein (extrudiert) anrechenbare
Mehraufwendungen
€ € pro tFM € pro tFM € €/tFM
Abschreibungen 100.000 12,07 106.250 14,63 6250 0,86
Zinsen 39.000 4,71 42.000 5,78 3000 0,41
Versicherung 6.400 0,77 6.800 0,94 400 0,06
Wartung, Instandhaltung
Betriebsmittel 80.000 9,65 85.000 11,70 5000 0,69
Strom für Aufbereitungs-
anlage 7.366 0,89 22.320 3,07 14954 2,06
Arbeitskosten 13.156 1,59 12.782 1,76 -374 -0,05
Sonstige Kosten 16.640 2,01 17.680 2,43 1040 0,14
Summe Mehrkosten 262.562 31,69 292.832 40,31 30270 4,17
Nutzen ges. (€) bezogen auf 440 kWhel / t FM bezogen auf 502 kWhel / t FM 62
€ pro tFM € pro tFM €/tFM
Mehrerlös x 0,20 € / kWhel (EEG 2009) 88,00 100,40 12,40
Gewinn pro t FM durch Extrusion 8,23
Gewinn pro Jahr 59.803,60
zuzüglich · Wärmenutzung
· bessere Hektarerträge / Subtratkosten
· Logisitik-, Betriebskosteneinsparung
ohne Bioextrusion mit Bioextrusion
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 20
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Ziele
Optimierung der Biogasanlagentechnik
1. Maximierung der Biogasausbeute – Erhöhung des Abbaus von organischer
Trockensubstanz
2. Wärmenutzung der Sekundärwärme
3. Ausweiten der Gasnutzung
• Micronetz
• Transport Biogas BHKW
• Einspeisung Erdgasnetz
4. Einsparung des Eigenenergiebedarfs
5. Erhöhung der Betriebszeit (Nutzungsdauer der Biogasanlage)
6. Verlängerung der Gesamtnutzungsdauer
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 21
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Gärrestverwertung
Ziel
Feld
WiesenwirtschaftGartenbau
Großkraftwerke, Entsorg.
Kleinvergaser
Großvergaser
Gärrest Plastic Composit (GPC)
Gartenlandschaftsbau
(wasserfest)
Erden
Dünger
Verfahren
Pumpen, Schleppschläuche
Separation, Streuen1. Sep., Trockenen, Pelletieren
2. Trocknen m. Rückver-
mischung (H2O-verdunstung)
Pumpen, Fahrsilos
Separation, Trocknen
Separation, Trocken,
Kompaktierung, PelletierungSeparation, Trocken,
Kompaktierung, Pelletierung
Separation, Faserauf-bereitung, Trocknung,
Compounding, Pelletierung /
Agglomeration, Extrusion, Plastspritzen
Kompostierungsverfahren
Bemerkung
EnergievernichtungDüngemittel verloren
(Ph, K, N)
+25% Energieerzeu-gung aus BGA möglich
Abhängig von Anforderungen des
Verbrauchers
AußenanwendungGeruchsprobleme
passend zur Anlage
1. Dünger
• Flüssigdünger
• Festdünger• Festdünger
2. Brennstoff / Energieerzeugung
• Naßverbrennung
• Vergasung mit LSMV Verfahren
• Vergasung
• Verbrennung
Mitverbrennung
3. Stoffliche Nutzung
• Naturfasernutzung
Faserverstärkter
Kunststoff
4. Kompostierung
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 22
Gärrestaufbereitung
Kompaktierung
Pelletierung
Mechanisch-
biologische Trocknung
Entwässerung
Kompostierung
Abdecksubstrat Landwirtschaftliche
Nutzung
Qualitätskomposte
Düngegranulat Nachtrocknung
Vergasung / Verbrennung / Mitverbrennung /
Pyrolyse
NaßkompaktierungNiedertemperatur-
trocknung
Naßpelletierung Hochtemperatur-
trocknung
Schnittstelle
Schnittstelle
Ziele: • günstige Kosten
• Hygenisierung
• Einhaltung der Grenzwerte
• Vermeidung Schadschoffanreicherung
• regionale Verwertung
1 2 34
LEHMANNMaschinenbau GmbH
5
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 23
LEHMANNMaschinenbau GmbH
LEHMANN – Kompatec-Verfahren (für Klärschlamm, Bioabfall, Gärrest)
Strukturmaterial (C- haltige industrieelle
und landwirtschaftliche
Abfälle)
Optional
Gewinnung
von Biogas
Energie für
motorische Antriebe
und Trocknung
Pyrolyseverfahren Vergasung Verbrennung Mitverbrennung
Bild Bild
Klärschlamm
(vorentwässert)
Störstoffauslese,
Fraktionieren, Zerkleinern,
Auflösen, Mischen
Kompaktierung
(Naßverfahren möglich)
Konditionierung
(Trocknung und Kühlung)
Mechanisch-
biologische Trocknung
Diese Anlagenart ist besonders für kleinere,
dezentrale Kläranlagen einsetzbar.
• großer Durchsatz bei geringem mechanischen Verschleiß
• Energiegehalt auf jeweilige energetische Nutzung
einstellbar (durch Zumischung von C-haltigen Abfällen
• modulare Bauweise
• effektiver Transport des Kompaktats (hohe Dichte und
gute Festigkeit)
• energieautarker Betrieb möglich
• semimobile Bauweise
• Stromgewinnung aus Biogas
• Baugröße gemäß Aufkommen
• lagerstabile Briketts (geringer Abrieb)
An einem Verfahren zur Klärschlammtrocknung
und Verbrennung wird gearbeitet.
Bitte informieren Sie sich bei uns.
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 24
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Gärrestaufbereitung (Prüfbericht)
Auszug aus Seite 2 zum Prüfbericht Nr. 05-1432
Probe Ausgegärte Biomasse66,6% Biomasse33,3% Holzanteil
05-1432-01
anl wf
19,8
4,5
15.170
13.700
-
5,6
18.920
17.690
Labor-Nr.:
Parameter Einheit
Wasser ges.
Gesamtwasserstoff
Brennwert (Ho)
Heizwert (Hu)
Ma.-%
Ma.-%
kJ/kg
kJ/kg
Probe Ausgegärte Biomasse75% Biomasse26% Holzanteil
05-1432-02
anl wf
32,9
3,8
12.340
10.710
-
5,7
18.400
17.160
Labor-Nr.:
Parameter Einheit
Wasser ges.
Gesamtwasserstoff
Brennwert (Ho)
Heizwert (Hu)
Ma.-%
Ma.-%
kJ/kg
kJ/kg
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 25
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Möglichkeiten der Gärrestseparation
mechanische Entwässerung
• Dekanter
• Siebbandpresse
• Schneckenpresse u.a.
Trocknung mit Rückvermischung von flüssigen Gärrest
• Plattenbandtrockner (Lufttrockner)
• kombinierte Lufttrockner / Kontakttrockner / Solartrockner
Verdunstungstrocknung
• Niedertemperaturtrockner
• Vakuumtrockner
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 26
Filterschneckenpresse
Filter-Schnecken-Presse FSP 500-30
Die FSP 500-30 wurde für die Phasentrennung (fest / flüssig) von pumpfähigen Suspensionen, wie z. B. Fermentat aus Bio-gasanlagen, entwickelt.
LEHMANNMaschinenbau GmbH
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 27
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Stromtrockner
Pneumatischer
Stromtrockner
für Späne-Fasern-
Schlämme-Stäube
0,5 - 5 MW
Mögliche Einsatzgebieteder Trocknung biogenerStoffe für:
- Holzbrennstoffe
- Holzwerkstoffe
- Polymerverbunde
- Faserbaustoffe
- Futtermittel
- Schlämme/Stäube
- Dampfextraktion
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 28
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Niedertemperaturtrocknung
- belüftete (Warmluft) Schub- bodentrockner (bis 250 m³ / Boden)
- belüftete (Warmluft) Container- trocknungsanlagen (modularer Aufbau-kontinuierlich)
- Containertrocknung (diskontinuierlich)
Zur Nutzung von Wärme aus Blockheizkraftwerken
- mechanisch-biologische Trocknung (Warmluft)
belüftete Tunnel-Walking-Flor Systeme
- Bandtrockner (E-Trockner / Warmwasser)
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 29
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Niedertemperaturtrocknung
- für die Trocknung von Gärresten und (Herstellung von Düngemitteln oder Brennstoffen als
Pellets bzw. Kompaktaten)
- für die Trocknung von Spänen
Biomasse
Legende
INPUT feuchter StoffstromOUTPUT getrockneter Stoffstrom
Zuluft (Frischluft)Abluft
12
3 4
1
2
3
4
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 30
LEHMANNMaschinenbau GmbH
(4) Niedertemperturtrocknung
Trocknungsprinzip:
Erwärmte Luft durchströmt ein durchströmbares Trocknungsgut, das auf einem Plattenband
liegt. Dazu wird die Warmluft durch das Trocknungsgut gesaugt, wobei es getrocknet wird.
Trocknungsgut:
Das Plattenband ist während der Trocknung vollständig mit dem Trocknungsgut belegt. Es wird in Zyklen
kurzzeitig bewegt, wobei mittels Schnecken trockenes Material ausgetragen und feuchtes Material ein-
getragen wird.
Luftstrom:
Ein Ventilator saugt Frischluft durch Luft/Wasser-Wärmetauscher, die sich dabei erwärmt. Nach dem
Durchströmen des Trocknungsgutes hat sie Feuchtigkeit aufgenommen. Der Ventilator ist nach dem
Trockner angeordnet und bewegt die Abluft über einen Kamin nach außen ins Freie.
Ausrüstungen:
Plattenbandtrockner, Input- und Outputschnecken, Dosierer, Ventilator, Wärmetauscher, Luftkanäle für Zu-
und Abluftführung
Vorteile des Verfahrens:
• geringe Luftgeschwindigkeiten des Luftstromes an entscheidenden Stellen
• geringe Anschlussleistungen für den Ventilator
• geringer Schallpegel, je nach örtlichen Erfordernissen anpassbar
• staubarmer Betrieb bei Unterdruck im Trocknungsraum
• Nutzung von Niedertemperatur-Abwärme (insbesondere aus BHKW-Anlagen, damit KWK-bonusfähig)
• modularer Aufbau zur Differenzierung der Trocknungsleistung:
• Stoffstromdurchlauf in 2 Ebenen bzw. 4 Ebenen
• angepasste Baulängen und Luftmengen
-
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 31
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Kompaktierung, Pelletierung, Brikettierung
Kompaktierung
Pellettierung
KollergangRingmatritzenpresse Matritze
Brikettierung
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 32
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Einschneckenpresse
Biomasse TS 30%
- Zerkleinerung von pflanzlichen
und tierischen Substraten
- mobil und flexibel einsetzbar
- bedien- und wartungsfreundlich
Nachtrocknung
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 33
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Biomasseheizanlagen
wassergekühlte Brennmulde
Brennraum mit Rauchgaszügen
vollautomatische Entaschung
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 34
LEHMANNMaschinenbau GmbH
Biomasseheizanlagen
Verbrennungstechnologie:
Landwirtschaftliche Biomasse wie z.B. Stroh, Schilfgras, Hackschnitzel, Pellets, Getreide erfordern aufgrund
ihrer unterschiedlichen Brennverhalten eine entsprechende Verbrennungstechnologie.
Durch die Verbrennung von pflanzlichen Rohstoffen wird der Atmosphäre kein CO2 zugeführt (geschlos-
sener CO2-Kreislauf) und so die Umwelt nicht belastet.
Für eine saubere, problemlose Verbrennung und einen hohen Wirkungsgrad sind ausschlaggebend:
• hohe Flammentemperatur
• lange Ausbrandwege
• große Beruhigungszonen
• große Tauscherflächen
Verbrennung:
Über die Stokerschnecke gelangt der geförderte Brennstoff in den Ofen und gast bei starker Erhitzung aus.
Das aus dem Brennstoff austretende Schwelgas zündet sofort und strömt entlang der heißen Feuerbeton-
auskleidung als sauber verbrennende Gasflamme in den Kessel (Wärmetauscher). Dort gibt sie die Energie
über großzügig dimensionierte Tauscherflächen und Rauchauszüge an das Kesselwasser ab.
Die Flammentemperatur liegt ständig zwischen 1000-1200°C. Somit ist eine schadstoffarme und saubere
Verbrennung möglich.
Gebläse liefern die notwendige Verbrennungsluft, die durch gezielte Luftführung dem Brennraum zugeführt
wird.
Die Biomasseheizanlagen mit dem wassergekühlten Brennraum erlauben die Verbrennung verschiedenster
Arten von Biomasse. Das Problem des Anbackens der Schlacke an den Brennraumwänden wird vermieden.
Die Glut bzw. Asche wird ständig gekühlt, so dass die Temperatur dort unter dem Ascheschmelzpunkt bleibt.
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 35
LEHMANNMaschinenbau GmbH
LMSV® (Lehmann-Mehr-Stufen-Vergaser)
Modul 1 bis 4 -> Grundrahmenmontage des LMSV
©
200
Die LMSV200-Vergasungsanlage© im Aufbau
Brenngasnachreinigung und Sicherheitstauchung des LMSV© 200
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 36
LEHMANNMaschinenbau GmbH
LMSV® (Gärrestaufbereitung)
Ziel: Zusätzliche Gasgewinnung aus Gärrückständen in Höhe von 25% des bilanzierten Biogas-
ertrages auf Grund des Energiegehaltes
Weg: Gärrestaufbereitung aus Biogasanlagen Verbrennung:
• Gärrestseparation mittels
• Förderschnecke
• LEHMANN Schneckenseparator
• Gärresttrocknung mittels
• Plattenbandtrockner
• Trocknungscontainer oder
• Trockenboden (Nutzung der BHKW Sekundärwärme)
• Nutzung der Gärreste
• flüssig
• landwirtschaftliche Nutzung
• Aufbereitung zu vorflutfähigen Wasser (Bed. CSB, BSB > 1000, TS-Gehalt < 1%)
• fest
• Düngemittel (Pellet, Brikett)
• Heizmaterial (Brikett, Kompaktat, Pellet)
• Vergasung (nicht pelletierter Gärreste)
75%
25%
Abbau von organischen Trockensubstanzen
(CH4-haltiges Biogas)
Heizwert aus separierten Gärresten (CO-
haltiges Brenngas aus verbleibenden oTS und
aus anorganischen Verbindungen)
c
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 37
LEHMANNMaschinenbau GmbH
LMSV® (Verfahren)
Brennstoffvorwärmung - Modul I
- Vorwärmung und Nachtrocknung des Brennstoffes bei ca. 100°C mittels vorgewärmtem Wassers aus Modul IV.
Entgasung - Modul II
- Die Entgasung des Brennstoffes erfolgt unter Zugabe geringer Mengen an vorgewärmter Luft bei ca. 400-500°C
Das entstehende energiehaltige Schwelgas wird über den Brennstoffüberlauf in das Vergasungsmodul III geleitet.
Vergasung - Modul III
- Vergasung des Schwelkokses sowie thermische Umsetzung des Schwelgases bei ca. 600-700°C.
- Als Vergasungsmittel wird Luft durch Düsen in den unteren Boden des Vergasungsmoduls III eingeblasen.
Brenngaskühl - Modul IV
- Der Restkoks aus der Vergasung und das Brenngas werden auf Temperaturen von ca. 100°C gekühlt. Bei Abkühlung des
Brenngases kondensieren Teerbestandteile, die von der Restkoksschüttung aufgenommen und zusammen mit dem Restkoks
im Verbrennungsmodul V verbrannt werden.
- Der Mantel des Kühlungsmoduls IV wird mit Wasser gekühlt, die dabei gewonnene Wärme wird zur Brennstoffvorwärmung in
den Doppelmantel des Moduls I über ein geschlossenes Rohrleitungssystem geleitet.
Verbrennung - Modul V
- Die Verbrennung des Restkohlenstoffes aus dem Modul IV erfolgt in oxidierender Atmosphäre bei Temperaturen um 900°C in
einem dafür vorgesehenen Wirbelschichtverbrennungsmodul V.
- Der Eintrag in die Verbrennung erfolgt vorzugsweise durch eine Schnecke.
- Das Rauchgas dient der Luftvorwärmung für die Module II und III.
Brenngasnachreinigung und -verdichtung
- Die Brenngasnachreinigung schließt sich verfahrenstechnisch an den Vergaser an.
- Für die Nachreinigung des Brenngases von Teer und Holzwasser wird nach einer entsprechenden Brenngasvorkühlung auf
ca. 40 °C ein Festbettfilter eingesetzt.
- Als Filtermaterial kommen dabei Holzspäne oder Aktivkohle zum Einsatz. Das beladene Filtermaterial wird als Brennstoff dem
Vergaser wieder zugeführt.
- Dem Brenngasfilter ist ein Gebläse nachgeschalten, welches das Gas zur weiteren Nutzung in ein Gasmotoren BHKW bzw.
zur thermischen Nutzung weiterleitet.
16.12.2008 Pr 54 Vom Gärrest zum Brennstoff.ppt 38
LEHMANNMaschinenbau GmbH
LMSV® (Verfahrenfließbild)
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