- Eksempelstudie
- Tre Bredel 65-pumper støtter råtningsprosesser i stort biogassanlegg
- Pumpene er dimensjonert med hensikt for å minimalisere stillstandstid og gi økt ROI
- Lavt vedlikehold er helt avgjørende i biogassanlegg
Et av de største biogassanleggene i Frankrike ble nylig startet opp med tre Bredel 65-slangepumper fra Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS) som kjerne. Pumpene brukes til overføring av homogent, slipende slam i tre prosesseringsstadier. Dette er helt avgjørende for bærekraftig forsyning av energi i regionen.
Det nye biogassanlegget, som ble utformet, bygget og idriftsatt i 2017, skal kunne produsere 2,2 millioner m³ med biometan per år, mate GRDF-nettet (Gaz Réseau Distribution France) og forsyne 10 % av lokalbefolkningen med energi. Gjødsel fra storfe- og fjærkreproduksjonen utgjør nesten 50 % av den råtnede, organiske avfallsblandingen som prosesseres ved det nye anlegget. Resten leveres fra lokale fiskefabrikker og slaktehus.
I et forhåndsbehandlingstrinn på dette anlegget blir de ulike avfallsstrømmene blandet til en homogen, organisk suspensjon, fri for inert materiale, før råtning. Den spesifikke prosessen (mesofil råtning) som anvendes ved anlegget betyr at avfallet må bli værende i råtnetanken i 50 dager (istedenfor typiske 17-21 dager), ikke bare på grunn av de lavere prosesseringstemperaturene som er involvert, men også fordi grønnsaksavfall, som bruker lengre tid til å råtne, utgjør 20 % av innholdet. Dette grønnsaksavfallet betyr også at volumreduksjonen etter forråtning kun er 20 % istedenfor 50 %, som er en mer typisk reduksjon i avfallvolumet i et biogassanlegg.
Utforming og planlegging
Bredel 65-pumpene oppfyller tre primære prosessoverføringsapplikasjoner på det franske anlegget: fra bufferinnløp til buffertank via varmevekslere, fra bufferinnløp til buffertank gjennom pasteurisatorer og fra buffertank til råtnetank via varmevekslere.
Det måtte tas hensyn til pumpens installasjon for rørsystemet fra bufferinnløpet til den fem meter høye buffertanken (via varmevekslere), gjennom betraktelige lengder og bøyer på utslippsrørene. Effekten på returtrykket som skyldes de lange rørforløpene kan ha negativ innvirkning på en rekke andre pumpetyper. Bredel-pumpene opprettholder imidlertid konstant gjennomløp mot trykk over hele slangens lengde.
Ved dette produksjonsanlegget for biometan kjører Bredel 65-pumpene ved relativt lave hastigheter på 14 o/min for å generere et gjennomløp på 4m3/t I den første delen av prosessen har slammet en temperatur på ca. 30 C og viskositet på 500 cP, med 9-12 % tørrinnhold, men potensielt opptil 60 %, som skaper veldig høy abrasjon. Denne temperaturen stiger til mellom 40-55 C i det andre stadiet i forråtnelsen, men med en følgelig redusert viskositet. Etter pasteurisering øker temperaturen igjen til 70 C.
Bredel-pumpene overfører viskøst og slipende slam med opptil 80 % faststoffer i oppslamming. Pumpekapasiteten er fullstendig uavhengig av innsugs- og utslippsbetingelsene, og i denne applikasjonen betyr valget av slanger i naturgummi at det kan pumpes væsker med temperaturer på opptil 80 C. Slangene har en myk innside, og dette virker dempende på store og slipende partikler, mens de mange lagene av forsterket nylon og den gummierte utsiden gir ypperlig ytelse og lang levetid for slangen.
Fransk biogassanlegg
Lave totale eierkostnader (TCO)
Bredel-pumpenes relativt lave kjørehastighet på 14 o/min i denne applikasjonen er relatert til driftstid og TCO (total cost of ownership = totale eierkostnader). Lavt vedlikehold er helt avgjørende i biogassanlegg, som er høyautomatiserte med noen få ansatte. Anlegget har for eksempel bare tre ansatte.
Potensialet for gjentatt vedlikehold med PC-pumper er høyt. Statoren ødelegges for eksempel innenfor sekunder hvis pumpen kjører tørr i vanvare. Alle faktorer, som trykk, slipende innhold og temperatur, kan har negativ innvirkning på PC-pumpens ytelse.
Som kontrast til dette er Bredel-pumpen idiotsikker siden det ikke er mulig å gjøre en sånn feil som f.eks. at den kjøres tørr. Dessuten er det kun én slitasjedel – slangen – som det kun tar ca. 30 minutter å skifte (på stedet) og som ikke krever at dette må gjøres av utdannet personell. Viktig: slangens levetid er repeterbar, og dette sikrer at biogassanlegget kan planlegge forebyggende tiltak tilsvarende.
Sist, men ikke minst blir fermentatet fra det franske biogassanlegget gjenbrukt som et naturlig, organisk gjødsel for de 20 000 hektarene med åkerland i omgivelsene. Dette reduserer behovet for innkjøp og bruk av 60 tonn kjemiske gjødselprodukter, som i sin tur innebærer årlige kostnadsbesparelser på opptil € 15 000 for hver av de 17 bøndene i nabolaget. I tillegg gjør råtneprosessen at karbonutslippene reduseres med 4222 tonn CO2.
European Biogas Association