|
Meer biogas door ultrageluid bij RWZI Mannheim (D)
De waterzuivering van de stad Mannheim heeft in 2002 ruim 30% meer biogas geproduceerd dan in de voorgaande jaren. Dit is te danken aan het gebruik van ultrageluid om het vergistingsproces van het slib te verbeteren.
ProjectbeschrijvingTen noorden van Mannheim ligt de waterzuivering Sandhoven met een capaciteit van 850.000 inwoners equivalent. De Stadtentwasserung Mannheim, sinds 1996 een afzonderlijk bedrijf, verwerkt gemiddeld per dag 103.000 m3 water. De helft van dit water is afkomstig uit de industrie. De waterzuivering verbruikt per jaar 23 miljoen kWh elektrische energie. Een deel hiervan wekt men zelf op met behulp van een warmtekrachtkoppeling, welke biogas als brandstof gebruikt. Het biogas ontstaat door de vergisting van zuiveringsslib in drie grote vergistingtanks. Anaërobe bacteriën breken organisch materiaal in het slib af en vormen daarbij een mengsel van methaan en koolstofdioxide. Het vergiste slib wordt ontwaterd en dan in een gasgestookte droogtrommel gedroogd. Vervolgens wordt het slib naar een afvalstortplaats gebracht. Om de productie van biogas te verhogen, heeft men in 2001 een bijzondere installatie voor de vergister geplaatst. Nadat het mengslib door centrifuges op een droog stof gehalte van 10% is gebracht, wordt een derde deel nu door een ultrageluidsinstallatie behandeld, voordat het de vergister in gaat.
Twaalf lansen elk met een elektrisch vermogen van 1,2 kW geven een trilling met een frequentie van 20.000 Hertz aan het slib af. Deze behandeling heeft volgens dr.ir. Hannelore Friedrich van het Fraunhofer Institut te Dresden twee effecten. Beide effecten bevorderen de afbraak van organisch materiaal. Het eerste effect is dat er bepaalde enzymen worden gemobiliseerd. Het tweede effect is het openbreken van celstructuren ten gevolge van het ultrageluid. De ultrageluidsinstallatie heeft gedurende het hele jaar 2002 gewerkt. De biogasproductie is t.o.v. de voorgaande jaren met 30% toegenomen. Daarmee is een grote besparing op de energiekosten gerealiseerd. De elektriciteitsproductie van de gasmotoren van de wkk is met een half miljoen kWh toegenomen en de inkoop van aardgas voor de slibdroger is met enkele honderdduizenden Euro’s gedaald. Daarmee verdient de ultrageluidsinstallatie zich snel terug. Het Fraunhofer Institut blijft dit project volgen en analyseert regelmatig slibmonsters om de effecten van de behandeling te volgen. De behandeling met ultrageluid moet nauwkeurig afgestemd zijn op de samenstelling van het slib. Het elektrische vermogen van de ultrageluidsinstallatie in Sandhoven is relatief laag. Bij een aantal andere installaties in Duitsland, Oostenrijk en Zwitserland is een hoger vermogen per kg slib toegepast.
De wkk is opgebouwd uit drie gasmotoraggregaten. Met behulp van en gasmotor wordt zoveel mogelijk in de dure dagtariefuren gedraaid.
MilieuvoordelenVergisting van zuiveringsslib levert belangrijke milieuvoordelen op. Het energieverbruik van de zuivering daalt en er kan groene stroom, met een hoog rendement, worden opgewekt uit het geproduceerde biogas. Door gebruik te maken van de aan het Fraunhofer Institut ontwikkelde behandeling met ultrageluid, worden deze voordelen nog versterkt en blijft er minder slib over. Het energieverbruik voor de opwekking van ultrageluid is maar een fractie van de opbrengst aan energie in de vorm van biogas. Deze ontwikkeling is bekroond met de Jozef von Fraunhofer prijs.
AandachtspuntenDe toepassing van ultrageluid moet nauwkeurig aangepast worden op de samenstelling van het slib. De ontwateringseigenschappen van het behandelde slib zijn nog een punt van onderzoek bij de installatie in Mannheim. |
