Beoordeling van afvalstoffen
Waarom kiezen voor afvalverwerking?
Afvalverwerking is de afgelopen jaren een prioritaire en noodzakelijke activiteit geworden voor bedrijven die industrieel afval produceren en beheren. Ten eerste omdat het aansluit bij de doelstellingen van Agenda 2030 en bijdraagt aan de bevordering van de kringloopeconomie en de vermindering van broeikasgassen. Ten tweede omdat deze terugwinning een duurzamere en rendabelere afvalbeheer mogelijk maakt, aangezien het voorkomt dat grote hoeveelheden afval naar stortplaatsen worden gebracht, waardoor de economische kosten van storting of verbranding worden verminderd.
In het algemeen kunnen we de terugwinning van afvalstoffen in twee categorieën indelen, afhankelijk van het doel dat daarmee wordt nagestreefd:
1. Terugwinning voor het verkrijgen van nieuwe grondstoffen.
2. Terugwinning voor het opwekken van energie.
Wat houdt anaërobe vergisting in?
Bij SACOME, als specialisten in het ontwerpen en produceren van buisvormige warmtewisselaars en drukvaten, hebben we de afgelopen 10 jaar talrijke samenwerkingsverbanden ontwikkeld met ingenieursbureaus en bedrijven die verschillende soorten industrieel afval produceren en/of beheren. Dankzij deze samenwerkingsverbanden hebben we ruime ervaring opgedaan in de levering van apparatuur voor de valorisatie van organisch afval dat wordt geproduceerd in afvalwaterzuiveringsinstallaties (AWZI’s), door de productie van een biobrandstof genaamd biogas uit dit afval.
SACOME ontwerpt en produceert met name de buisvormige warmtewisselaars, de scheidingsvaten en de filtertanks die nodig zijn voor de conditionering van het biogas, voordat het kan worden gebruikt.
Beschrijving van het proces van de afvalwaterzuiveringsinstallatie
Een afvalwaterzuiveringsinstallatie produceert een grote hoeveelheid organisch afval. Om het volume ervan te verminderen en de vervuiling te beperken, wordt dit afval of slib naar een apparaat gestuurd dat bekend staat als een anaërobe vergister. In dit apparaat vindt de biochemische afbraak van het slib plaats, dankzij de bacteriologische werking in een omgeving met gecontroleerde temperatuur en zonder zuurstof. Deze vergisting zet het slib om in biogas, een gas met een hoge calorische waarde vanwege de hoge methaanconcentratie.
Hoewel de samenstelling van biogas afhankelijk is van de aard van het organische afval waarmee het wordt geproduceerd, zijn de volgende percentages kenmerkend voor biogas dat in een afvalwaterzuiveringsinstallatie wordt geproduceerd:
Deze percentages zullen bijvoorbeeld verschillen voor biogas dat wordt verkregen uit afval van een stortplaats of een moeras, of voor biogas dat wordt gegenereerd uit industrieel afval van verschillende aard (melkafval, medisch afval, enz.). Maar in alle gevallen is het raadzaam om het biogas altijd eerst te conditioneren, voordat het als brandstof wordt gebruikt in speciaal daarvoor bestemde motoren, die op hun beurt een alternator kunnen aandrijven en elektrische energie kunnen opwekken, die kan worden geleverd aan het elektriciteitsnet of kan worden gebruikt voor eigen verbruik.
- METHAAN 59% 59%
- KOOLDIOXIDE 34% 34%
- ZUURSTOF 1% 1%
- STIKSTOF 1% 1%
- WATERDAMP 5% 5%
Wat is het belang van het conditioneringsproces van biogas?
Ten eerste bevat biogas een aanzienlijke hoeveelheid waterdamp, die afhankelijk is van de vochtigheidsgraad (normaal gesproken 100% bij verzadiging) en van de werkdruk en -temperatuur. De aanwezigheid van deze waterdamp is bijzonder schadelijk voor motoren die dit biogas verbruiken, maar kan ook schade toebrengen aan de overige instrumenten en apparatuur van het valorisatiesysteem van de afvalwaterzuiveringsinstallaties: blowers, compressoren, enz. Evenzo kan de aanwezigheid van waterdamp schade toebrengen aan andere biogasverbruikers, zoals een gasturbine of een stoomketel.
Ten tweede bevat biogas ook een reeks verontreinigende of corrosieve verbindingen die moeten worden verwijderd omdat ze zeer schadelijk kunnen zijn voor de afvalverwerkingsinstallatie:
· Siloxanen. Deze zijn afkomstig van siliconen die aanwezig zijn in huishoudelijke producten zoals oliën, wasmiddelen, shampoos, deodorants, tandpasta’s, cosmetica, enz. Tijdens de verbranding van biogas kunnen siloxanen silicaten, silica en andere kristallijne verbindingen produceren, waarvan de afzettingen slijtage door schuring veroorzaken aan de interne onderdelen van motoren.
·Waterstofsulfide. De aanwezigheid van zwavel in organisch materiaal en sulfaten en/of sulfieten in water kan tijdens de anaërobe vergisting van biogas waterstofsulfide produceren. Dit gas is corrosief voor alle machines van het systeem en kan soms als remmer werken of zelfs de productie van biogas onderbreken.
· Ammoniak. De stikstof in biogas kan voorkomen in de vorm van ammoniak, die op zijn beurt ook de productie van biogas kan remmen of onderbreken en tijdens de verbranding stikstofoxiden (NOx) kan vormen.
·Andere verbindingen die corrosieproblemen kunnen veroorzaken:
> Gehalogeneerde koolwaterstoffen: voornamelijk chloor en fluor.
> Vluchtige organische stoffen: onder andere benzeen, tolueen, ethylbenzeen en xyleen.
> Schuim.
> Zwevende deeltjes.
> Enz.
Door het biogas voor gebruik te conditioneren, kunnen corrosie- en slijtageproblemen in apparatuur en verbruikende machines worden voorkomen, waardoor de werking ervan wordt verbeterd en de levensduur wordt verlengd. Bovendien zorgt deze conditionering van biogas voor een vermindering van de uitstoot van uitlaatgassen, in overeenstemming met de strenge regelgeving die op dit gebied van toepassing is.
Hoe wordt biogas geconditioneerd?
Het conditioneren van biogas bestaat dus uit het gedeeltelijk of volledig verwijderen van ongewenste componenten (waterdamp en verontreinigende of corrosieve verbindingen), waarbij ook wordt gezorgd voor de juiste vochtigheid, temperatuur en druk.
Hiervoor moet het biogas eerst worden ontvochtigd door het af te koelen tot een temperatuur waarbij zoveel mogelijk waterdamp in de vorm van condensaat kan worden verwijderd. Bij SACOME beschikken we over verschillende soorten buiswarmtewisselaars en afscheiders, afhankelijk van de kenmerken van het proces en de aard van het biogas, om een optimale ontvochtiging te bereiken.
Vervolgens worden de verontreinigende of corrosieve verbindingen (voornamelijk de eerder genoemde siloxanen, waterstofsulfide en ammoniak) verwijderd door middel van adsorptie in actieve kool of silicagel, met behulp van grafiet- en harsfilters, en soms in combinatie met wassen met bepaalde reagentia (methanol, zwavelzuur, koolwaterstofmengsels, enz.). Bij SACOME ontwerpen en produceren we deze filtertanks om een perfecte reiniging en conditionering van het biogas te garanderen.
