Factsheet vergisting - de Brabantse Kempen

Vergisting
Factsheet energie en biomassa
Wanneer organische stof onder anaerobe
omstandigheden wordt bewaard, zal afhankelijk van
enkele andere factoren, zoals temperatuur en PH,
bacterieleven aan het “werk” gaan om deze
organische stof af te breken. Dat proces heet
vergisting. Afhankelijk van het soort bacteriën,
ontstaan verschillende producten uit dit
afbraakproces. Bij de juiste omstandigheden, en het
juiste bacterieleven, kan bijvoorbeeld alcohol
(Jenever) worden geproduceerd, en bij weer andere
bacteriën ontstaat methaan.
BIOGAS
Koeienmest
wordt
vanwege
het juiste
bacterileven vaak gebruikt om een vergister op te
starten. Biogas bestaat voornamelijk uit CO2 en
CH4, Kooldioxide en Methaan, in een verhouding
van ca. 40:60. De CO2 in het biogas ontstaat uit de
omzetting van Koolstof en Zuurstof. Methaan is
de verbinding van Koolstof en Waterstof.
een WKK. Als deze niet voor handen is, zal die
warmte elders vandaan moeten komen.
BIOGASTOEPASSINGEN
Biogas is ondanks het hoge CO2-gehalte goed
brandbaar. Het kan gebruikt worden voor
verwarming, om op te koken, maar ook om een
generator mee aan te drijven, zodat er elektriciteit
geproduceerd wordt. Uit 1 m3 biogas, kan ca. 1,5 –
2,2 kWh elektrisch worden geproduceerd. Ons
Aardgas is oorspronkelijk ook ontstaan uit biogas,
het heeft een hoger Methaangehalte (ca. 90 %
i.p.v. 55-60 %). Biogas kan worden opgewerkt tot
aardgas-kwaliteit.
BACTERIELEVEN
De aanwezigheid, en het in leven houden van het
juiste bacterieleven is essentieel. De opstart van
vergistings-installaties, met als doel biogas te
produceren, vindt meestal plaats door de eerste
biomassa die wordt inge-voerd te laten bestaan uit
koeienmest. Door de vergister daarna op de juiste
temperatuur te houden, wordt het gewenste
bacterieleven
gestimuleerd,
en
zal
de
biogasproductie beginnen.
TEMPERATUUR
GEROERD OF PROPSTROOM
Bij professionele toepassing van vergisting met als
doel energie te produceren wordt de inhoud van
de vergister op 37 of 55 graden Celsius gehouden.
Bij 37 graden spreken we van mesofiele vergisting,
en bij 55 graden noemen we het proces thermofiel.
De warmte die nodig is om de vergister op
temperatuur te houden wordt veelal gebruikt uit
De meeste vergisters zijn geroerde systemen,
waar regelmatig (dagelijks) materiaal aan wordt
toegevoegd, en evenzoveel materiaal wordt
uitgehaald. Een vergister waarbij First-in Firstout van toepassing is, heet een propstroomvergister.
Huis van De Brabantse Kempen, Willem Buiter coördinator Energie en Biomassa, @ [email protected], M 06 - 20 59 47 41
DIGESTAAT
Het materiaal dat, naast biogas, uit een vergister
komt heet digestaat. Dat zijn de resten van de
input, waar de makkelijk afbreekbare organische
stof uit is omgezet naar biogas. Digestaat is een
goede meststof voor de landbouw.
Economie speelt in die optimalisatie de
belangrijkste rol, naast het feit dat het
bacterieleven in de vergister natuurlijk verwend
moet worden. Taaie stengelige (houtachtige)
producten hebben wel veel organische stof,
maar deze zijn moeilijk afbreekbaar.
CO, MONO,OF MICRO-VERGISTER
GASPRODUCTIE
Na de opstart moet het bacterieleven gevoed
worden om de gasproductie op peil te houden.
Afhankelijk van het ingevoerde materiaal wordt
meer of minder gas geproduceerd. enkele
voorbeelden:
Gasproductiepotentie per ton product:
Koeienmest
Vleesvarkensmest
Mais
Frituurvet
20 m3
30 m3
200 m3
800 m3
VERBLIJFTIJD
Naast gasproductiepotentie, is verblijftijd een
belangrijke variabele. Verblijftijd is de
gemiddelde duur dat het gemengde product in
de vergister verblijft. Deze varieert tussen de 30
en de 100 dagen. Het soort product dat wordt
Ingevoe(r)d bepaalt de verblijftijd. De mogelijke
gasproductie, wordt alleen gehaald, als de
bacteriën voldoende tijd krijgen om de
aanwezige organische stof af te breken.
Producten
met
moeilijker
afbreekbare
organische stof vergen een langere verblijftijd,
dan producten met makkelijker afbreekbare
organische stof. Aangezien systemen meestal
gemengd/geroerd zijn, dient op basis van
kengetallen als gasproductie-potentie en
verblijftijd geoptimaliseerd te worden.
Een vergister waarin meerdere producten
worden vergist, heet een co-vergister. Een
vergister met maar één product heet een monovergister. Een vergister waarmee in een heel
korte verblijftijd het gas geproduceerd wordt,
heet een micro-vergister. Deze is echter nog niet
praktijkrijp.
WARMTEKRACHTKOPPELING (WKK)
Biogas kan gebruikt wordt om elektriciteit van te
maken. Dat gebeurt in een WKK. Dat is een
gasmotor, die een dynamo aan drijft. In dit
proces wordt 30 tot maximaal 40 % van de
energie uit het biogas, omgezet in elektra. De
rest van de energie, komt als warmte vrij. Die
warmte zit in het koelwater van de gasmotor, en
in de uitlaatgassen. Het koelwater van de
gasmotor heeft een temperatuur van ca 85
graden Celcius. De warmte uit de uitlaatgassen,
kan worden “gevangen” met een rookgaskoeler.
De capaciteit van een WKK wordt uitgedrukt in
Kilowatts (of Megawatts). Door dit getal te
vermenigvuldigen met het aantal draaiuren,
wordt de elektriciteits-productie berekend. Een
WKK van 300 Kilowatt die 7.500 uur per jaar
voltoeren
draait,
produceert
2.250.000
Kilowattuur per jaar (een jaar heeft 8760 uur).
Huis van De Brabantse Kempen, Willem Buiter coördinator Energie en Biomassa, @ [email protected], M 06 - 20 59 47 41

Download Report