Ottimizzare l'alimentazione di materiali di input negli impianti biogas

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Renata Sasso
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1 Ottimizzare l'alimentazione di materiali di input negli impianti biogas Progetto di ricerca EU Agro Biogas Dr.-Ing. Elhussein Abdoun Institute for Agricultural Technology and Biosystem Engineering (vti)

2 Panoramica dello studio Alimentazione del digestore a secco VS ingresso di co-substrati ben miscelati Due linee di digestione identiche, tra cui: alimentazione a secco tramite coclea (Sistema 1) sistema liquido e di miscelazione con macerazione aggiuntiva (sistema 2) Lo studio ha confrontato i seguenti fattori: resa del gas consumo di energia L'analisi periodica del substrato nel digestore è stata eseguita dal "Johann Heinrich von Thünen Institut "

Background dello studio - L'impianto biogas di Lamping Impianto biogas di Lamping - Germania Avvio dell'impianto nel 2001 1. estensione: 2003 2.

3 Background dello studio - L'impianto biogas di Lamping Impianto biogas di Lamping - Germania Avvio dell'impianto nel estensione: estensione: 2009 Alimentazione: colture energetiche Potenza elettrica 1,280 kw el Vasche dell'impianto Digestori: 2 x m³ Post fermentatore: 2 x 900 m³ Vasca di stoccaggio finale: 1 x m³ Periodo di ritenzione: 80 giorni

4 Background dello studio - L'impianto biogas di Lamping Impianto biogas di Lamping - Germania Input liquido: 30% di letame suino Co-substrati (a secco): insilato di mais al 90% piccole quantità di insilato d'erba scarti di cereali, frutta e verdura Output energia elettrica: potenza di uscita della testata: testata usata: kw el kw th kw th

5 Comparazione dei sistemi di alimentazione Confronto tra il sistema di alimentazione con miscelazione ed il il sistema di alimentazione a secco tramite trasportatore a coclea Sistema 1 biogas 1 Alimentatore a coclea digestore 1 post-digestore 1 CHP Liquame biogas 2 Sistema 2 Sistema di alimentazio ne liquida digestore 2 post-digestore 2

6 Sistema di alimentazione dei digestori Vogelsang Sistema di alimentazione in stato liquido Vogelsang con trituratore RotaCut RCX-58G

7 Sistema di alimentazione a secco Sistema di alimentazione a secco tramite coclea

8 Confronto dell'assorbimento delle biomasse Assunzione di insilato di mais: Liquid feeding Sistema de alimentazione liquida Trasportatore a coclea a secco quantità di sostanza [t/g] tempo [g]

9 Risultati del confronto dell'assorbimento delle biomasse La biologia nel sistema 2 (sistema di alimentazione del liquido con RotaCut) è risultata complessivamente più stabile. I dati misurati erano più consistenti rispetto al trasportatore a coclea a secco. Il carico del digestore non era al massimo, come mostrato dalla curva di alimentazione più uniforme (rossa). La quantità di input di biomasse potrebbe essere aumentata, consentendo in tal modo di aumentare anche il carico del digestore

10 Confronto del consumo di energia Energia totale necessaria per i processi di alimentazione e miscelazione Consumo di energia complessivo (kwh) Sistema 1: alimentazione e miscelazione di 380 t di insilato di mais Sistema 2: alimentazione e miscelazione di 430 t di insilato di mais Periodo S1 - Trasportatore a coclea a secco S2 - Sistema di alimentazione a liquido con RotaCut

11 Confronto del consumo di energia Energia totale necessaria per i processi di alimentazione e miscelazione ,172 kwh 8000 Consumo di energia complessivo (kwh) ,825 kwh miscelazione alimentazione 2,676 kwh 4,887 kwh ,346 kwh 1,898 kwh S1 - Trasportatore a coclea a secco S2 - Sistema Liquid di feeding alimentazione Quickmix system a liquido con RotaCut Periodo

12 Comparazione della produzione di gas Produzione di gas (stessa qualità di gas) dal al Produzione di gas specifica (m3/t) D1 - Trasportatore a coclea D2 - Sistema di alimentazione liquida Periodo

Comparazione generale Confronto tra input di gas, energia per la miscelazione e input di materie prime 85,786 Nm³/ giorno Produzione di gas (standard m 3 ) Energia per la miscelazione (kwh*10) 380 t

13 Comparazione generale Confronto tra input di gas, energia per la miscelazione e input di materie prime 85,786 Nm³/ giorno Produzione di gas (standard m 3 ) Energia per la miscelazione (kwh*10) 380 t 6, kwh 113,584 Nm³/ giorno 430 t Input di mais Produzione di gas (m 3 ) Energia per la miscelazione (kwh*10) Input di mais (t) 2,676.9 kwh Sistema 1 Vogelsang GmbH & Co. Trasportatore KG a coclea a secco Sistema 2 Sistema di alimentazione liquida e RotaCut

15 Esito e vantaggi Vantaggi del sistema di alimentazione liquido Maggiore resa di gas Rompe e dissolve la materia solida e fibrosa Alimentazione con sospensione omogenea e ben miscelata Requisiti energetici ridotti per la miscelazione e il pompaggio Il sistema complessivo funziona in modo più fluido Meno tempi di inattività Emissioni e odori ridotti

materiali grossolani e fibrosi Pompa una sospensione omogenea nel digestore Dimensioni compatte,

16 Sistema di alimentazione Vogelsang PreMix PreMix: alimentatore universale 4 in 1 Mescola e tratta un'ampia gamma di materiali di input Separa i materiali pesanti a monte dell'unità pompa Macera materiali grossolani e fibrosi Pompa una sospensione omogenea nel digestore Dimensioni compatte, facile da integrare La fermentazione ottimale porta a maggiori rese di gas e riduzione del consumo di energia

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