kan superkritische oxidatie van zuiveringsslib een alternatief ... - Stowa

STOWA 2013-W02 kan superkritische oxidatie van zuiveringsslib een alternatief zijn voor superkritische vergassing?
4.3.2 optimaliSatie mogelijkheDen
Zoals eerder genoemd is het superkritische vergassingsproces zeer gevoelig voor het droge
stof percentage in de ingangsstroom. In het rapport van Aa en Maas wordt gesteld dat het slib
met een d.s. gehalte van 24% in de reactor gevoerd kan worden. Deze aanname vereist verder
onderzoek.
De gevoeligheid voor het d.s. gehalte van de invoerstroom wordt veroorzaakt door het verschil
in ingaande slibtemperatuur en de temperatuur van het verwerkte slib. Hierdoor wordt er
minder energie aan de installatie toegevoerd dan dat er in het verwerkte slib afgevoerd wordt.
Dit verschil moet met hoogwaardige energie, zoals elektrische energie in het reactorvat toegevoerd
worden.
Het proces kan daarom geoptimaliseerd worden door:
• Het droge stof gehalte op te voeren. Het totale debiet door de installatie wordt hierdoor
verminderd, waardoor er bij een gelijkblijvend temperatuurverschil tussen invoer uit uitgangsstroom,
minder energie verloren gaat. Het droge stof gehalte waar in het Aa en Maas
rapport mee gerekend wordt is echter al aan de hoge kant en het ligt niet in de verwachting
dat dit verder opgevoerd kan worden,
• Het temperatuurverschil tussen de ingang- en uitgangsstroom wordt gereduceerd. Dit kan
bewerkstelligt worden door een betere warmte uitwisseling te bereiken. Hierdoor kan met
name bereikt worden dat met gelijkblijvende efficiëntie het droge stof gehalte van de ingangsstroom
verlaagt kan worden.
4.3.2.1 combinatie SuperkritiSch VergaSSen met SuperkritiSche oxiDatie alS
nabehanDeling
Behalve een energetische optimalisatie zoals eerder beschreven kan het proces ook proces
technisch geoptimaliseerd worden door een combinatie van superkritische vergassing,
gevolgd door superkritische oxidatie als nabehandelingsstap om eventueel specifieke problemen
van superkritische slibvergassing, zoals een sterk vervuilde vloeistoffase, op te lossen.
Bij superkritische vergassing bij 500 à 600°C wordt de organische stof van het slib voor het
grootste gedeelte omgezet in syngas. Dit syngas kan worden gebruikt voor de productie van
elektrische energie middels een gasmotor of gasturbine. Op deze wijze kan de energie-inhoud
van de organische stof van het slib voor een belangrijk deel worden omgezet in elektriciteit.
De ervaringen met superkritische vergassing van zuiveringsslib zijn echter zeer beperkt. Op
basis van deze beperkte ervaringen en de ruime ervaringen die men heeft op het gebied van
de superkritische vergassing van biomassa kunnen een aantal problemen worden verwacht
bij de superkritische vergassing kan zuiveringsslib:
• Aankoeken, scaling, verstopping in de superkritische reactor. Deze verschijnselen zijn
min of meer inherent aan een vergassingsproces, maar worden mogelijk nog versterkt
door de wijze van slibverwarming. In de Aa en Maas studie is het voorstel om een elektrische
verwarming via de wand van de superkritische reactor toe te passen. De mate waarin
aankoeken, scaling, verstoppingen zich kunnen voordoen hangt onder andere af van de
snelheid van verwarming, het uiteindelijke temperatuurniveau van het superkritisch vergassingsproces
en de tijd dat het zuiveringsslib op dit temperatuurniveau gehandhaafd
blijft,
• De verkregen gasfase is naar verwachting relatief sterk vervuild, onder andere met ammoniak
en teercomponenten. Ook is de verwachting dat het gas een geringe hoeveelheid
CO bevat. Toepassing in een gasmotor vereist een intensieve syngasbehandeling. Ook de
afgassen van de syngasmotor moeten intensief worden behandeld,
29