Biogasinstallatie Drammen, Noorwegen: slib-water warmtewisselaar

WarmtewisselaarsBiogasDrammen

Thermische druk hydrolyse processen: recuperatie van energie uit thermische hydrolyse

Het toekomende, ruwe slib is niet steriel, daarom is de eerste stap pasteurisatie (hygiënisatie of sterilisatie). Lindum A/S gebruikt hiervoor thermische druk hydrolyse (hoge druk verhitting met stoom), waarbij de media worden verhit tot minimum 133°C, gedurende 20 minuten. De maximum temperatuur wordt begrenst tot 160°C, waarvoor een druk van 5-6 bar vereist is. Na afloop van de verhittingsperiode, wordt de temperatuur snel gereduceerd tot 40°C, waarbij de celwanden en vezels in kleine deeltjes breken. De thermische druk hydrolyse zorgt ervoor dat structuren die moeilijk door bacteriën verteerbaar zijn, sneller worden afgebroken. Door het afbreken van de celstructuren wordt het organisch materiaal in zijn geheel beter en vooral sneller afbreekbaar. Het inzetten van een Läckeby slib-water warmtewisselaar draagt ertoe bij deze thermische druk hydrolyse zo efficiënt en kostenbesparend mogelijk te doen verlopen.

Circulaire oplossingen in de groene economie

Eindklant Lindum A/S is een toonaangevende noorse afvalverwerker, continu op zoek naar de meest efficiënte en duurzame afvalverwerkingsmethodes. Lindum zet volop in op circulariteit inzake afvalinzameling en afvalverwerking, waarbij alle aspecten van de afvalstromen zoveel mogelijk worden hergebruikt. Zo wordt bijvoorbeeld biogas geproduceerd bij de verwerking van mest, vergistingsslib en huishoudelijk afval. Lindum investeert volop in zijn zoektocht naar nieuwe groene verwerkingsmethodes en cradle to cradle technieken. Het bedrijf is dan ook terecht trots op de voortrekkersrol die het speelt op vlak van milieubehoud.

Biogas Drammen schema

Slib-water warmtewisselaar: Läckeby’s bijdrage

In 2016 werd Läckeby gecontacteerd door Lars Erik Smith van COWI, een belangrijke noorse groep, actief in de bouw-, milieu, energie- en infrastructuursector. Cowi had opdracht gekregen een oplossing te vinden om het bestaande proceswater als koelwater te gebruiken voor het slib, om vervolgens de energie van dit verwarmde proceswater terug te gebruiken in het proces. Aangezien het beschikbare proceswater niet zo koel was als verwacht en gezien de beperkte beschikbare ruimte in de gebouwen, kon de vereiste 40°C niet in één enkele stap worden bereikt. Toch geraakte Läckeby dichter bij doel dan wat Cowi eerder had berekend. Na koeling, wordt het slib vermengd met water, vooraleer naar de vergistingstank te worden geleid. Zo wordt de vereiste slibtemperatuur van 40°C bereikt. Läckeby’s voorstel, ondersteund door de eerdere goede ervaringen bij Lindum A/S met de Läckeby warmtewisselaars vele jaren geleden, leidden tot een opdracht. In 2017 werd de Läckeby warmtewisselaar van het type HSW 40-120-6 in dienst genomen.

Resultaat van de energierecuperatie

Gehydrolyseerd slib met een droge stof gehalte van 12 – 14% heeft een viscositeit die overeenkomt met een huishoudelijk slib met een droge stof gehalte van ongeveer 6%. Het gehydrolyseerde slib uit de flash tank heeft een ingaande temperatuur van 107 °C en een debiet van 8 m3/u aan de ingang van de HSW 40-120-6 warmtewisselaar. Met proceswater van 56°C, bij een debiet van 5.9 m3/u, wordt een uitgaande slibtemperatuur van 73.3°C bekomen, ruim binnen de verwachtingen. Het hele procédé werd opgestart net na de zomer van 2017. In het begin waren er enkele problemen door een plotse toename van de drukval over de warmtewisselaar, waardoor het proces vastliep. Gezamelijk kwamen we er snel achter dat de oorzaak lag bij het bijvullen van nieuw effluent in de flash tank. Sinds dit probleem opgelost is, loopt de installatie perfect.