Der Weg durch die Anlage –

die Substratstrecke

SILOANLAGE

Der Fahrsilo dient zum Silieren von Energiepflanzen. Er besteht im wesentlichen aus einer Bodenplatte und einer Längswand, wodurch ein offener Silo entsteht der von 3 Seiten her befahren werden kann. Er umfasst eine Lagerkapazität von ca. 12.000 m³. Die Abdeckungen der Fahrsilokammern erfolgen mittels Planen an den Ober- und Anschnittflächen. Zur Entwässerung des Fahrsilos wird die Bodenplatte mit einem Gefälle in Zufahrtsrichtung geneigt ausgeführt. Die im Fahrsilo gelagerten Energiepflanzen werden von einem Radlader entnommen und in den Vorratsbehälter des Einbringsystems abgeworfen. Die in den Fahrsilos anfallenden Sickerwässer werden über eine Freispiegelleitung in den Annahmebehälter eingeleitet.

 

BESCHICKUNGSSTATION

Die Beschickung besteht im Wesentlichen aus einem stationären Futtermischwagen mit einer Hochförderschnecke, welche 10 mal täglich direkt in den Fermenter fördert. Der Vorratsbehälter fasst ein Volumen von 60 m3 und ist für etwas mehr als die Tagesmenge ausgelegt. Die tägliche Frischsubstratmenge beträgt rund 30 t.

 

ANNAHMEBEHÄLTER

Der Annahmebehälter dient zur Aufnahme der angelieferten Gülle und hat ein Volumen von 235 m3. Die Einbringung der Gülle erfolgt über eine Öffnung, die nach der Anlieferung wieder verschlossen wird. Vom Annahmebehälter wird mittels des zentralen Pumpwerks die zwischengelagerte Frischgülle in den Hauptfermenter eingepumpt.

 

HAUPTFERMENTER

Der Hauptfermenter stellt das Kernstück einer Biogasanlage dar. Der Stahlbetonbehälter hat einen Durchmesser von 32 Meter und eine lichte Höhe von 6 m. Abzüglich dem Nachfermenter der sich im Kern des selben Behälters befindet, ergibt sich ein Nutzvolumen von 2200 m3. In den Hauptfermenter werden die Substrate eingebracht. Durch Erwärmung auf 40°C (mesophiler Bereich) und zyklisches Rühren des Substratgemisches, sowie unter Luftabschluss (anaerobe Bedingungen) kommt es während einer Aufenthaltsdauer von rund 40 Tagen zur Zersetzung (Vergärung) der Substrate unter Bildung von Biogas. Das so entstandene Biogas kann nun dem BHKW zugeführt werden. Um die Fermentertemperatur möglichst konstant zu halten wurde er vollständig mit 10 cm Isolierung verkleidet. Die Einbringung des Substrats mit der Einbring- Schnecke erfolgt im Fermenter ca. 1,1 m unter dem gleichbleibenden Betriebsflüssigkeitsspiegel. Zur Homogenisierung und zur Herstellung einer gleichmäßigen Temperaturverteilung der im Fermenter befindlichen Substrate wird jedenfalls auch während des Einbringvorgangs gerührt (3 Stk. langsam laufende Großflügelrührwerke im Hauptfermenter). Die Erwärmung der Substrate auf knapp unter 40 °C erfolgt durch eine Wandheizung (in die Behälterwand eingelegte Heizschleifen). Somit werden für die mesophilen Mikroorganismen ideale Bedingungen zum Abbau der organischen Substanz geschaffen. Zur Gewährleistung einer konstanten und annähernd gleichen Gasproduktion erfolgt die Einbringung der Energiepflanzen zehnmal täglich zu annähernd gleichen Teilen. Im Hauptfermenter wird ein Großteil der Gesamtgasproduktion erreicht.

 

NACHFERMENTER

Dem Nachfermenter kommen zwei Aufgabenstellungen zu. Einerseits soll im Nachfermenter eine Restvergärung des aus dem Hauptfermenter kommenden Substrates stattfinden, wobei hier mit einer Biogasausbeute von 10 - 20 % der gesamten Gasproduktion zu rechnen ist, andererseits kann der Nachfermenter aufgrund seiner Pufferwirkung zum Teil auch als Gärrestlager angesehen werden. Er befindet sich im Kern des Behälters und hat einen Durchmesser von 23 Metern und eine lichte Höhe von 6 Metern. Das Nutzvolumen beträgt 2300 m3. Durch die Erwärmung bei 40°C (mesophiler Bereich) und zyklischer Umwälzung des Substratgemisches unter Luftabschluss (anaerobe Bedingungen) kommt es im Nachfermenter während einer Aufenthaltsdauer von rund 46 Tagen zur Endvergärung der Substrate. Das gebildete Biogas wird im Nachfermenter durch Lufteinblasen biologisch entschwefelt und dem BHKW zugeführt. Da der Hauptfermenter mit gleich bleibendem Betriebsflüssigkeitsspiegel betrieben wird, wird dem Nachfermenter über einen freien Substratüberlauf täglich die aus den Hauptfermenter verdrängte Substratmenge automatisch zugeführt. Zur Homogenisierung des Substrates werden zwei Rührwerke eingesetzt. Da die Wand zwischen Haupt- und Nachfermenter nicht wärmeisoliert wird stellt sich im Nachfermenter ebenfalls eine Temperatur von knapp unter 40 °C ein. Durch den bereits vorher stattgefundenen Abbau organischer Substanz ist im Nachfermenter jedenfalls mit einer wesentlich geringeren Gasproduktion zu rechnen. Die Entnahme der Gülle für die Substrattrocknung erfolgt aus dem Nachfermenter. Die im zentralen Pumpwerk zusätzlich angeordnete Pumpe fördert das Substrat zur Vorentwässerung auf den Separator, von wo es in die Substrattrocknungsanlage eingebracht wird.

 

GÜLLELAGER

Nach Erreichen des maximalen Flüssigkeitsspiegels im Nachfermenter wird entsprechend der täglich zugeführten Substratmenge dem Güllelager Biogasgülle zugeführt. Dies erfolgt durch Verdrängung und Ausleitung durch einen gasdichten Überlauf in die Freispiegelleitung zum Güllelager. Im Güllelager kann die in der Biogasanlage anfallende Gülle, bis zu 6 Monate gelagert werden. Es hat einen Durchmesser von 34 Metern, eine Höhe von 6 Metern. Die Entnahme der Gülle aus dem Güllelager zur landwirtschaftlichen Ausbringung erfolgt über die zentrale Pumpstation  und die Fassfüllleitung.

 

ZENTRALES PUMPWERK

Im zentralen Pumpwerk werden sämtliche Leitungen zusammengeführt. Von hier erfolgt die Beschickung der Fermenter. Weiters besteht die Möglichkeit für die Entleerung der einzelnen Fermenter und das Umpumpen zwischen den Fermentern. Die Entleerung des Endlagers und die Fassfüllung kann ebenfalls mit dem zentralen Pumpwerk durchgeführt werden. Die Leistung dieser Kreiselpumpe beträgt ca. 6 m3/min.

 

DIE GASSTRECKE

Der Gasspeicher dient zur Speicherung von Biogas. Er ist in einem eigenen Silo untergebracht. Der Gasspeicher dient zur Zwischenspeicherung Pufferung der in Folge des Anlagenbetriebsschwankenden Gasproduktion, um ein häufiges Ein- und Ausschalten des BHKW zu vermeiden bzw. um regelmäßige kurze Wartungen ohne Gasverlust überbrücken zu können. Durch den biologischen Fermentationsprozess in der Biogasanlage wird Biogas gebildet, das je nach eingesetzten Rohstoffen unterschiedliche Methankonzentrationen aufweist. Da die Anlagenkonzeption für den überwiegenden Einsatz von Energiepflanzen und Gülleerfolgt ist, beträgt der Methangehalt des gebildeten Gases ca. 53 %. Der Betriebsdruck im Gassystem liegt zwischen 0 und 3 mbar. Der Großteil der Gasproduktion findet im Hauptfermenter statt. Bei Erreichen eines Betriebsdruckes von 3 mbar im Gassystem wird über die zentrale Steuerung automatisch die Gasfackel in Betrieb genommen um ein Entweichen von Biogas durch Anspringen der Überdrucksicherungen zu vermeiden. Die Fermenter sind über die Berstsicherungen auf einen maximalen Gasdruck von 20 mbar abgesichert. Die Über- und Unterdrucksicherung besteht aus einer Wasservorlage die je nach Höhe des Wasserspiegels bei einem gewissen Überdruck anspringt und Gas entweichen lässt. Das Ausblasen des Sperrwassers wird durch ein 3 m hohes Standrohr verhindert, sodass nach Druckabfall der Siphon im Fermenter wieder wassergefüllt ist. Zur Entfernung des Großteils an Wasserdampf aus dem Biogas ist am tiefsten Punkt der Gasleitung ein Kondensatabscheider mit integrierter Über- und Unterdrucksicherung in Form einer Wasservorlage angeordnet. Durch die Abkühlung des Gases bei der Zuleitung zum Blockheizkraftwerk fällt Kondensationswasser an, das über die mit Gefälle zum Kondensatabscheider verlegte Gasleitung aus dem System entnommen wird. Zur Beschickung des Blockheizkraftwerkes, beziehungsweise der Gasfackel wird ein Betriebsverdichter eingesetzt. Nach dem Betriebsverdichter sind in der Gasleitung im Betriebsgebäude das Gasanalysegerät und die Gasregelstrecke angeordnet. Die Gasfackel ist am Dach des Betriebsgebäudes situiert und dient zur Verbrennen des Gases bei Stillstand des BHKWs (z.B. während einer Wartung).

 

Betriebsgebäude mit BHKW

Das Betriebsgebäude besteht im Wesentlichen aus dem Maschinenraum, in welchem sich die Ausrüstungen für das BHKW und die Heizungsverteiler für Warmwasser befinden, und einen unmittelbar anschließenden Schalt- und Regel- bzw. Aufenthalts- und Sanitärbereich. Auf dem Dach des Betriebsgebäudes befinden sich die Gasfackel, welche 4,50 m über Dach geführt wird, sowie die Be- und Entlüftungsschächte des Maschinenraumes (in Massivbauweise ausgeführt). Ebenfalls am Dach des Betriebsgebäudes befindet sich der Tischkühler, welcher für die Gemischkühlung benötigt wird.

 

BHKW

Das in der Vergärungsanlage gebildete Biogas (ca. 280m3/h, Methangehalt ca. 53 %) wird mittels Kraft-Wärme-Kopplung im BHKW zu Strom und Wärme umgewandelt werden. Der Generator ist als selbstregelnder Drehstrom-Synchrongenerator ausgeführt, wird von einem elastisch gekuppelten Gasottomotor angetrieben und arbeitet vollautomatisch im Netzparallelbetrieb. Weitere Komponenten des BHKWs: Katalysator, Wärmerückgewinnung, Abgasschalldämpfer, Be- und Entlüftungsanlage, Steuerungsanlage.

 

Technische Daten:

Fabrikat: GE Jenbacher
Typ: Modul JMS 312 GS-B.LC
Elektrische Leistung:             500 kW
Elektrischer Wirkungsgrad:    40,3 %
Thermische Leistung:             535 kW
Gewicht:                                 9.800 kg
Zylinder:                                            12
Hubraum:                                    29,2 lit.

 

 

ZENTRALE STEUERUNG

Die gesamte Anlage wird vollautomatisch über eine zentrale Steuerungseinheit betrieben und überwacht. In der Schaltwarte werden sämtliche Daten erfasst, wodurch ein sicherer Betrieb ermöglicht wird. Auf dem PC ermöglicht das Prozessleitsystem BIOSYS die Kontrolle und die Aufzeichnungen der Anlagendaten und deren Auswertung.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TRAFOSTATION

Mit der am Betriebsgelände befindlichen Trafostation des EVU erfolgt die Stromversorgung der Biogasanlage ebenso wie die Einspeisung der gewonnenen elektrischen Energie in das öffentliche Stromnetz.