Verhoging conversiegraad bij vergisting

De conversiegraad van van moeilijk vergistbare reststromen  verhogen, alsmede het conversierendement van bestaande vergistingsinstallaties te laten toenemen.

Projectpartners

Hoofdlijn Groen Gas


Groen Gas is een ideale transitiebrandstof, het bestaat al 25 jaar en heeft een goed imago. Het maakt gebruik van het distributienet van aardgas en de opslagcapaciteit helpt om vraag en aanbod van duurzame energie uit te middelen. Groen Gas gaat groeien als er voldoende kritische massa ontstaat, waarbij projecten elkaar onderling versterken.

Binnen Europa zoekt men voor het verbeteren van de economische prestaties van vergisting naar het volgende: verhoging van het conversierendement van bestaande vergistingsinstallaties en verhoging van de inzet van moeilijk vergistbare reststromen. In Nederland vallen met name berm- en natuurgras, GFT, riet en rioolslib onder de definitie van moeilijk omzetbare stromen. In de huidige vergistingsinstallaties is de omzettingsgraad van organische stof naar biogas minder dan 50%, terwijl dit voor vetachtige stromen op kan lopen tot meer dan 90%.

Project

Om de conversiegraad van moeilijk afbreekbare cellulose structuren (zoals bestaande in gras, GFT en riet) in het vergistingsproces te kunnen verhogen ontwikkelt en demonstreert HoSt een energetisch optimaal thermisch drukhydrolyse proces. Voor de input van de demonstratie gaan we uit van 18.000 tot 60.000 ton moeilijk vergistbare restromen per jaar. Het poject bestaat uit vijf werkpakketten:

1. Technisch ontwerp van:
    a. Stoomketel;
    b. Thermische drukhydrolyse met invoerschroef en flash vat;
    c. Optimale energiehuishouding.
2. Onderzoek naar chemische, enzymatische en katalytische afbraak van houtachtige structuren in de druktank.
3. Bouw van de experimentele opstellingen.
4. Experimenteel onderzoek.
5. Rapportage & communicatie.

Resultaat

Het doel is de conversiegraad van van moeilijk vergistbare reststromen met 30 procent te verhogen. Daarnaast is het economische doel van dit project het verhogen van de omzet met 18 miljoen per jaar over een periode van vijf jaar. De bijdrage aan de Nederlandse economie is dat er door de toegenomen afbraak van biomassa in de vergisting meer biogas wordt geproduceerd. Deze verhoging van de conversiegraad van 25 tot 35% leidt in Nederland tot een extra productie van groen gas van minimaal 100 miljoen m3 gas, uitgaande van 120 vergistingsinstallaties en 60 slibvergistingsinstallaties met een gemiddelde gasproductie van 2 miljoen m3. Met een waarde van 0,25 euro per m3 betekent dit een jaarlijkse bijdrage van 27 miljoen euro per jaar.

Eindrapportage

Conclusies en aanbevelingen:

Conclusie van dit project is dat thermische drukhydrolyse op deze schaalgrootte werkt! En de beoogde resultaten behaalt.

Nader onderzoek is ons inziens noodzakelijk voor:

  • Procesoptimalisatie naar hogere droge stof gehaltes: van 6,5% naar 8-10%? 
  • Verschillende typen slib 
  • Hoogte van de behandelingstemperatuur 
  • Verdere kwantificering van het effect op viscositeit, door middel van full-scale metingen met viscometer van Saxion Hogeschool. Deze viscositeit bepaalt het noodzakelijke mengvermogen in de gistingstank.

Aanbevelingen voor thermische drukhydrolyse op deze schaalgrootte:

  • Langdurig de capaciteit van de installatie aantonen; 
  • Verhoging van de gasproductie verder doorzetten (+15%)
  • Restslib verder verlagen (-10%) 
  • Betere monitoring van de procesvariabelen voor betere processturing:
    • Conversie; 
    • Viscositeit; 
    • Warmtehuishouding; 
    • Vetzuren, ammonium, fosfaat; 
    • Afbraak van medicijnenresten.

De volledige eindrapportage kunt u hier downloaden.