Optimal integrering av energianvändningen vid ... - Gasefuels AB

35
VÄRMEFORSK
4.2 Fallstudie 2 ‐ stor biogasanläggning med kombinerad trum‐ och bandtork
Fallstudie 2 är ett fiktivt fall med ett system där halva mängden drank går till
biogasproduktion, medan andra halvan på samma sätt som idag torkas till foder. I Figur
34 visas en massbalans för fallstudie 2. I jämförelse med fallstudie 1 är
foderproduktionen halverad eftersom halva drankflödet går till biogasproduktion. I
rötkammaren bryts två tredjedelar av torrsubstansen ned till biogas medan en tredjedel
av torrsubstansen finns kvar i biogödseln. I gasreningsanläggningen delas biogasflödet
upp på en separat ström med koldioxid och en annan separat ström med fordonsbränsle
innehållande metan.
Vid dagens biogasanläggning avvattnas inte biogödsel utan den körs ut i blöt form ut till
lantbrukare. För fallstudie 2 skulle uttransport av blöt biogödsel medföra mycket
transporter. Således är det aktuellt att titta på system för torkning av biogödsel.
Mekanisk avvattning, indunstning, torkning och pelletering används för att separera
biogödseln till torra pellets, avloppsvatten och avdunstat vatten som följer med torkluft
ut till atmosfären. Under mekanisk avvattning delas det 600 000 ton/år stora
biogödselflödet upp i en fast fraktion om 60 000 ton med 30 % TS-halt 43 och en
flytande fraktion om 540 000 ton med 3 % TS-halt. Den fasta fraktionen från mekanisk
avvattning går till torken medan den flytande fraktionen koncentreras i en
indunstningsanläggning. I indunstningsanläggningen dunstas 490 000 ton/år bort medan
en fast fraktion om 50 000 ton/år återstår och leds till torken. Till torken kommer
således ett flöde från indunstningsanläggningen och ett flöde från den mekaniska
avvattningen. Båda flödena har en TS-halt omkring 30 %. 44 Utgående torkad biogödsel
har en TS-halt på 90 %. Etanolanläggningen använder endast 250 000 ton/år
avloppsvatten som spädvatten med malt vete. Då det redan finns tillgång till tillräckliga
mängder avloppsvatten från etanolfabriken i fallstudie 2, måste avlopp från
indunstningsanläggning och tork behandlas i befintligt reningsverk som etanolfabriken
är ansluten till eller användas som bevattningsvatten. Enligt Figur 34 avdunstas drygt
70 000 ton/år i biogödseltorken, av detta kommer cirka 20 000 ton från ångtorken och
detta flöde kommer i kondenserad fas eftersom värmeåtervinning sker från bortdunstade
ångor. Merparten av det avdunstade vattnet, drygt 50 000 ton/år, förs bort med ett stort
luftflöde. Hela avluftmängden från bandtorken kommer att lukta och platsens
deodoriseringskrav avgör hur luftflödet ska behandlas. Om lukten är vattenbunden kan
kondensering lösa luktproblemet, men då kan det krävas att vattnet behandlas. Annars
kan en kemisk lösning i skrubber avlukta luftströmmen.
I Figur 34 visas en massbalans för fallstudie 2. Förklaringar till massflöden i
etanolanläggningen beskrivs under massbalansen för fallstudie 1 i Figur 28.
Gasreningstekniken i Figur 34 kan vara både vattenskrubberteknik och kemisk
absorption, då funktionen att separera koldioxid och metan är densamma för båda
43 Daniel Frosterud, Christian Berner. Tester behöver dock utföras för att verifiera 30 % TS-halt.
44 Det är möjligt att indunsta biogödsel från rötad drank upp till 30 % TS-halt. Det finns en
referensanläggningar för ändamålet i Tyskland enligt Frank Börner, GEA Wiegand GmbH den 25
september 2009