botsreactor, meer gas door mechanische ontsluiting dipl.-ing. elmar brügging, m.sc

Botsreactor, meer gas door mechanische ontsluiting

Dipl.-Ing. Elmar Brügging, M.Sc.

Inhoud

1 Doel van mechanische ontsluiting2 Mechanische ontsluiting3 Laboratoriumproeven met stro4 Proeven met de botsreactor5 Proefresultaten – botsreactor6 Conclusies

2

1 Doel van mechanische ontsluiting

• Ontsluiting van biomassa optimaliseert de omzetting van biomassa– Minder ferment voor dezelfde hoeveelheid

opgewekte energie– Minder reststoffen, digestaat, door beterer

fermentatie– Kleinere fermenters, voor hetzelfde elektrische

vermogen– Kleinere opslag en silo nodig voor fermenten

3

1 Doel van mechanische ontsluiting

• Ontsluiting verbetert het proces– Kleinere deeltjes vergemakkelijken het pompen

en roeren, zorgen voor lagere onderhoudskosten– Groter specifiek oppervlak versnelt de fermentatie– Vezelig materiaal, b.v. kuilgras, wordt efficiënter

omgezet

4

1 Doel van mechanische ontsluiting

• Ontsluiting verbetert het gebruik van biogene reststoffen– Ook houtige substraten kunnen worden

gefermenteerd– Kuilgras, natuurgras en bermgras zijn technisch

beter inzetbaar– Tussengewassen kunnen als alternatief voor mais

worden ingezet

5

2 Mechanische ontsluiting• Mechanische ontsluiting kan worden onderverdeeld in verschillende

types– Mechanische verkleining door snijden

• Ook bij lage toerentallen goed resultaat• Duidelijk resultaat verkleining• Scherpe kantjes

– Mechanische verkleining door botsen• Hoge toerentallen noodzakelijk• Breed spectrum aan deeltjesgrootte na verkleining• Vervezelde breuk- en scheurlijnen• Groot specifiek oppervlak van de deeltjes

• Celstructuren worden kapot gemaakt– Ingesloten cellulose komt vrij– Grotere omzet– Grotere biogasopbrengst

6

2 Laboratorium proeven met stro• Maalproeven van stro met snijden en botsen

– Verdeling deeltjesgrootte– Uiterlijk van materiaal na behandeling– Methaangasopbrengsten van de deeltjesfracties– Hogere opbrengst door ontsluiting?

• Maalproeven met een laboratorium-molen

7

2 Laboratorium proeven met stro

• Duidelijk verschil tussen type van verkleining - Snijden

• Scherpe snijkanten• Klein bereik deeltjesgrootte

– Botsen• Grove, vezelige kanten• Groot bereik deeltjesgrootte

• Methaanopbrengsten– Snijden: hogere opbrengsten (15 %) door fijnere deeltjes– Botsen: hogere opbrengsten (22 %) ook bij grovere deeltjes

8

2 Laboratorium proeven met stro

9

Verkleining door snijden Verkleining door botsten

3 Proeven met debotsreactor

• Proeven op technische schaal– Grootte: 1.000 x 800 x 1.500 (LxBxH - mm)– Bots-rotor: 500 mm– Debiet: 20 – 200 kg/h– Aandrijving: 5,5 kWel– Zeef: 20 mm

• Onderzoek van– Zomergerst– Zomertriticale– Haver– Zonnebloemen– Suikerbieten– Stro– Kuilgras

10

2 Botsreactor

4 Resultaten proeven botsreactor

verwelkt hooi219 l/kgods (-4 %) – 228 l/kgods

4 Resultaten proeven botsreactor

zomertriticale209 l/kgods (4 % meer) – 200 l/kgods

4 Resultaten proeven botsreactor

haver311 l/kgods (8 % meer) – 289 l/kgods

4 Resultaten proeven botsreactor

suikerbiet304 l/kgods (9 % meer) – 280 l/kgods

4 Resultaten proeven botsreactor

stro167 l/kgods (25 % meer) – 129 l/kgods

4 Resultaten proeven botsreactor

zonnebloemen318 l/kgods (34 % meer) – 238 l/kgods

4 Resultaten proevenbotsreactor

zomergerst274 l/kgods (51 % meer) – 182 l/kgods

4 Resultaten proevenbotsreactor

• Alle substraten, m.u.v. het verwelkte hooi en het stro, kunnen optisch zeer goed worden verkleind, of vervezeld

• De methaanopbrengsten stijgen door het botsen vooral bij vochtige substraten (grotere dichtheid)

• De elektriciteitsbehoefte bij alle substraten ca. 10 kWh/tverse massa

Methangasertrag Trockenrückstand Vorher Nach dem Prallreaktor Mehrertrag[% v. FM] [l/kg oTM] [l/kg oTM] [%]

Grassilage 82,26 227,98 219,12 -4 %Sommertriticale 20,6 201,11 209,85 4 %Hafer 21,45 289,02 311,54 8 %Zuckerrübe 12,48 280,33 304,67 9 %Stroh 88,78 129,12 161,66 25 %Sonnenblume 16,66 238,11 318,28 34 %Sommergerste 12,53 182,32 274,75 51 %

5 Conclusie• De botsreactor is geschikt voor verschillende substraten

en verhoogde de gasopbrengst gemiddeld met 18 %, bij een elektriciteitsbehoefte van ca. 10 kWhel/tverse massa

• Zeer droge substraten zijn minder geschikt voor mechanische ontsluiting

• Er bestaat bij de meeste substraten een groot potentieel• Haver en zonnebloemen bereikten in de

onderzoeksreeksen de hoogste biogasopbrengsten (ca. 90 % mais-equivalent)

• Deze onderzoeksreeksen worden in het nieuwe GreenGas project voortgezet

20

Dank voor uw belangstelling