Biogasbehandeling optimaliseren

Beschrijving techniek

Het gevormde biogas dient gezuiverd te worden, alvorens het te kunnen valoriseren. Zuivering houdt in dat componenten zoals H₂S, NH₃, CO₂ en H₂O uit het biogas verwijderd worden.

opmerking:
Door het toepassen van bepaalde biogasbehandelingstechnieken (bv. injecteren van de lucht boven de opslag van biogas) kan nog een deel van het methaan gevaloriseerd worden en dus uit het milieu gehouden worden (Vlaco, 2011b).

Betreffende het al dan niet behandelen van het biogas alsook de keuze van de behandelingstechniek(en) worden in het kader van deze BBT-studie geen uitspraken gedaan. De te volgen strategie is afhankelijk van wijze van valorisatie van het biogas (onderwerp valt buiten de scope van de BBT-studie).

Eens de keuze van biogasbehandelingstechniek(en) is gemaakt, dient gestreefd te worden naar een optimale bedrijfsvoering op het gebied van biogasbehandeling, bijvoorbeeld:

• een installatie voor hergebruik van proceswater voorzien[1]; bv. voor condenswater dat vrijkomt bij de behandeling van het biogas (bv. ontwateren) of bij warmterecuperatie[2];
• adsorptie- en filtermateriaal zoveel mogelijk hergebruiken[3];
• vorming van aërosolen (S-houdend) voorkomen;
• installatie voor de behandeling van het biogas gesloten uitvoeren[4];
• (onderdelen van) installaties uitvoeren in materialen die bestand zijn tegen (corrosie door) biogas[5];
• noodvoorzieningen voorzien om de luchtpomp voor ontzwaveling van het biogas in werking te houden bij eventuele stroompanne[6];
• zwavelzuur[7] in dubbelwandige of ingekuipte bovengrondse tanks opslaan[8].

Voor ontzwaveling (verwijderen van H₂S) van biogas kunnen bijvoorbeeld de volgende technieken worden toegepast:

• chemische precipitatie (bv. toevoegen FeCl₃);
  
  • deze techniek wordt minstens in één Vlaamse (mest)covergistingsinstallatie toegepast die mest mee vergist, in combinatie met condensatie (stand van zaken oktober 2010);
• biologische behandeling (met beluchting in/buiten de vergister);
  
  • deze techniek (luchtinjectie) wordt minstens in vier Vlaamse (mest)covergistingsinstallaties die mest mee vergisten, toegepast; in één installatie gebeurt dit in combinatie met een actief koolfilter (stand van zaken oktober 2010);
  • luchtinjectie wordt eveneens toegepast in minstens één installatie in Vlaanderen die geen mest mee vergist, in combinatie met koeling (stand van zaken oktober 2010);
• gaswasser (toevoeging van H₂SO₄);
• adsorptie (bv. actief koolfilter, ijzerhoudende materialen zoals ijzerkrullen);
• biowasser, biofilter, enz.

NH₃-verwijdering kan bijvoorbeeld door toepassing van:

• gaswasser;
• biologische filter.

CO₂ kan bijvoorbeeld met volgende technieken uit het biogas worden verwijderd:

• adsorptie in water;
• absorptie in polyethyleenglycol;
• moleculaire zeven;
• membraanfiltratie;
• adsorptie en regeneratie door drukvariatie (VPSA);
• cryogene opwerking.

Voor de verwijdering van water (H₂O) kunnen de volgende technieken worden toegepast:

• droging;
• condensatie;
  
  • condensatie wordt minstens in één Vlaamse (mest)covergistingsinstallatie toegepast die mest mee vergist, in combinatie met chemische precipitatie (stand van zaken oktober 2010);
  • deze techniek wordt minstens in één Vlaamse installatie toegepast die geen mest vergist, in combinatie met koeling en filtratie (stand van zaken oktober 2010);
• koeling
  
  • deze techniek wordt minstens in drie Vlaamse installaties die geen mest mee vergisten, toegepast; één maal in combinatie met luchtinjectie en één keer in combinatie met condensatie en filtratie (stand van zaken oktober 2010).

Technische haalbaarheid

Er zijn geen aanwijzingen dat optimalisatie van de biogasbehandeling niet technisch haalbaar is voor alle (mest)covergistingsinstallaties die biogas behandelen. Vermits pocketvergisters veelal geen behandeling van het biogas toepassen, is deze techniek minder relevant voor deze categorie van vergistingsinstallaties.

Milieu-impact

Optimalisatie van de biogasbehandeling kan leiden tot minder emissies van  lucht/geur/stof. Ook emissies naar water en bodem kunnen beperkt worden. Daarnaast kan het gebruik van water, energie en chemicaliën alsook de hoeveelheid afvalwater en afval worden beperkt.

Economische haalbaarheid

Biogasbehandeling zal economisch gezien vermoedelijk beter haalbaar zijn voor grote vergistingsinstallaties in vergelijking met kleine (mest)covergistingsinstallaties (bv. gelegen in agrarisch gebied) omwille van het schaalvoordeel. Het optimaliseren van de biogasbehandeling kan beschouwd worden als economisch haalbaar voor alle (mest)covergistingsinstallaties die biogas behandelen.