EnergyJet EJ40-150: Medidas de repotenciação para maior rendimento de gás
Estudo de caso - Instalação de biogás da Seeverns
O cliente - Participação no mercado de energia de compensação
O fazendeiro Jan-Dierk Harbers opera uma instalação de biogás em seus 330 hectares de pastagens e terras agrícolas na península de Butjadingen. A instalação de biogás contém uma CHP de 250 KWel e uma CHP de 550 KWel.
A instalação também é caracterizada por seu alto volume de armazenamento de gás, uma vez que os tanques de gás são bastante grandes. Com sua instalação bem equipada, a Harbers participa do mercado de energia de compensação e pode produzir eletricidade de forma flexível. Em média, a instalação produz 380.000 quilowatts-hora de energia de compensação por mês.
O problema - Alta viscosidade, baixo rendimento de gás
A instalação usa apenas resíduos agrícolas (33 cbm de estrume líquido de gado por dia, com 8 por cento de teor de MS, e 4,5 t de estrume de cavalo com 30-32 por cento de MS) e matérias-primas renováveis (aprox. 20 t de grama e 1 t de silagem de milho). Apesar da alta quantidade de insumo e um tempo de retenção no fermentador e pós-fermentador de 80 a 90 dias, o rendimento de gás foi muito baixo e a viscosidade da suspensão orgânica foi muito alta devido à natureza fibrosa da grama e do esterco. O teor de MS no fermentador foi de 13%, o que levou o misturador a seus limites.
A solução - Carregamento úmido com o doseador de matéria sólida EnergyJet
A fim de reduzir a viscosidade da suspensão e aumentar o rendimento de gás e, assim, aumentar a eficiência da instalação, a Harbers mudou do carregamento seco para o carregamento úmida e instalou o doseador de matéria sólida EnergyJet EJ40-150 da Vogelsang.
“Como eu já tenho um mecanismo de corte úmido RotaCut da Vogelsang entre o fermentador e o pós-fermentador e o design robusto do doseador de matéria sólida foi muito importante para mim, instalar um EnergyJet foi um passo lógico”.
Jan-Dierk Harbers, proprietário da instalação de biogás da Seeverns
Desde então, o carregamento é feito por hora, com uma taxa de inserção de aprox. 6 t por hora a apenas 11 kW de potência de acionamento instalada.
O rendimento de gás aumentou em 30 por cento
O uso do EnergyJet melhorou significativamente a mistura pobre no fermentador. Isso permite que os substratos sejam melhor utilizados, e o rendimento do gás aumentou. Com a otimização da instalação, a Harbers alcançou um rendimento de gás 30% maior usando a mesma quantidade de insumos.
Redução significativa do consumo de energia
A viscosidade mais baixa (aprox. 10 por cento do teor de MS) da suspensão orgânica coloca menos pressão no misturador principal no fermentador, reduzindo assim o consumo atual em aprox. 20 por cento. Os tempos de execução dos misturadores foram reduzidos pela metade. Levando em consideração o consumo de energia do EnergyJet e do RotaCut, a Harbers economiza uma média de 4100 euros por ano em custos de energia. A necessidade total de energia da instalação de biogás foi reduzida em aprox. 10 por cento.
Outras medidas de otimização
Para aumentar ainda mais o rendimento do gás, a Harbers está atualmente em discussões com especialistas da Vogelsang sobre a desintegração eletrocinética com o BioCrack. Com a desintegração eletrocinética, um campo de alta tensão é gerado nos módulos do BioCrack. Isso desestabiliza as membranas celulares e permite que as bactérias nos fermentadores cheguem mais facilmente aos nutrientes na suspensão orgânica. No entanto, aumenta ainda mais o rendimento de gás da instalação, e os insumos são usados de forma mais eficiente.
“Esta foi uma boa experiência e ficarei atento para outras maneiras de otimizar a instalação. Vejo a repotenciação da instalação como um trabalho em andamento. Há sempre mais potencial para uma maior eficiência.”
Jan-Dierk Harbers, proprietário da instalação de biogás da Seeverns