Gärrestverdampfung
Vapogant:
Intelligente Gärrest-Aufbereitung
für Biogasanlagen

In Deutschland gelten künftig strengere Regeln für den Einsatz von Dünger in der Landwirtschaft. Der Bundesrat hat am 10. März 2017 der Reform des Düngegesetzes zugestimmt, die der Bundestag am 16. Februar 2017 verabschiedet hatte. Um der neuen Düngeverordnung als Landwirt nachzukommen, ist eine Umwandlung von Gülle zu Kunstdünger optimal. Der Kunstdünger fällt nicht unter die Düngeverordnung und belastet so nicht die Bilanz des Landwirts.
Unsere Anlage bereitet den Gärrest der Biogasanlage soweit auf, dass ein nutzfähiger, konzentrierter Dünger mit reduziertem Wasseranteil entsteht.
Wir entziehen dem Gärrest durch Vakuumverdampfung mit der Abwärme des BHKWs einen Großteil des Wassers. Gleichzeitig wird flüchtiger Stickstoff gebunden, so dass Verluste beim Ausbringen minimiert werden und der Stickstoff in Form von Ammoniumsulfat-Lösung (ASL) zur Verfügung steht.
Ziel ist es, mit der verfügbaren Abwärme 100% der Gärprodukte, die in der Biogasanlage entstehen, einzudicken bzw. zu veredeln. Das gelingt durch eine sehr hohe Verdampfungsleistung von 2,5 Liter pro kW thermische Leistung. Dies entspricht bei einer Anlagengröße von 500 kW thermisch einer Volumenreduktion von ca. 10.000 m³ pro Jahr.
Die Anlage ist in einer Modulgröße von 400 kW oder 500 kW erhältlich.

Produkt-Vorteile „Vapogant“

Lagervorteil – 70% Gärrestlagerkapazität einsparen

Lagerung
Der eingedickte Gärrest hat wesentlich weniger Volumen und spart bis zu 70% der Gärrestlagerkapazitäten.
Gärrestverdampfung als Alternative zum Bau zusätzlicher Gärrestlager.
Durch Novellierung der AwSV und Düngerverordnung kein weiteres Gärrestlagerproblem.

Transportvorteil – weniger Transport durch weniger Volumen

Transport
Weniger Volumen bedeutet weniger Fahrten (Entlastung von Straßen und Bevölkerung).
Weniger Überfahrten auf dem Feld durch Nährstoffe in konzentrierter Form.
Das Witterungsrisiko wird gesenkt und die Schlagkraft bei der Ausbringung erhöht.

Vorteil Nährstoffmanagement – Aufwertung der Gärreste

Nährstoffmanagement
Aufwertung des Gärrests zu transportfähiger Ammoniumsulfat-Lösung (ASL) und konzentriertem Dünger.
Weniger Stickstoffverluste durch Ammoniakemissionen auf dem Feld, somit auch Einsparung von Stickstoffzukauf.
Besseres Nährstoffmanagement: Nährstoffe können durch die getrennten Nährstofffraktionen viel effektiver und gezielter eingesetzt werden.

Vorteil Wärmenutzung – effektiv und ganzjährig

Wärmenutzung
Effektive und ganzjährig sinnvolle Wärmenutzung.
Sicherer KWK-Bonus durch effiziente Düngermittelproduktion.
Einfache Integration bei Bestandsanlagen (auch bei Teilwärmenutzung).

Aufbau der
Gärrestverdampfung
Vapogant

Verfahrensbeschreibung: Eindickung und Brüdenwäsche

Der Gärrestverdampfung Vapogant wird eine mechanische Separation vorgeschaltet, die den Gärrest durch ein engmaschiges Sieb (z. B. 0,5 mm) in eine flüssige und feste Phase trennt.

Der Feststoff (feste Phase) wird auf einer geeigneten Fläche zwischengelagert und kann für eine gezielte, bedarfsgerechte Düngung verwendet werden. In der ausbringfreien Zeit kann dieser z. B. auf Freiflächen oder in der Fahrsiloanlage gelagert werden.
Die Flüssigphase wird dem Prozess der Gärrestverdampfung Vapogant zugeführt.
In der Anlage wird die flüssige Phase erhitzt und unter Vakuum gesetzt. Hierbei verdampft ein Teil der flüssigen Phase, der Gärrest wird somit eingedickt und aufkonzentriert. Dieser Vorgang wiederholt sich in einem weiteren Verdampfer. Durch Wärmerückgewinnung ist das energieeffizientes Eindampfen und die mehrfache Nutzung der Wärme möglich.
Die durch Wärme und Vakuum erzeugte Gasphase wird mittels Zugabe von Schwefelsäure im Brüdenwäscher von Ammoniak befreit. Bei diesem Vorgang wird das Ammoniak zu Ammoniumsulfat umgewandelt und aufkonzentriert.
Die Lagerung der Ammoniumsulfat-Lösung (ASL) kann in separaten Behältern erfolgen.
Der im Prozess entstandene, von Ammoniak befreite Dampf wird in Wärmetauschern zu Wasser kondensiert (Destillat), wobei die zurückgewonnene Wärme genutzt wird. Das Destillat wird in Lagertanks zwischengelagert. Nach Abkühlung im Trocken- oder Nasskühlturm wird das nun gekühlte Destillat als Kühlmedium z. B. in den Wärmetauschern des Kondensators verwendet.
Die hermetische Dichtheit der Anlage macht das Verfahren zu einem emissionsarmen Prozess.
Das zur energieeffizienten Verdampfung notwendige Vakuum wird durch eine Vakuumpumpe erzeugt. Diese ist druckseitig an den Gasraum der Biogasanlage angeschlossen, somit werden aus dem Gärprodukt austretende Restgase sicher in die Biogasanlage rückgeführt.
Dort werden sie entweder mikrobiell verstoffwechselt (z.B. H2S, welches in Schwefel überführt wird) oder im BHKW verbrannt (CH4).
Das Konzentrat (die eingedickte Flüssigkeit des Gärrests) wird am Ende des Prozesses vakuumdicht aus dem Prozess ausgeschleust. Dieser Gärrest ist nun konzentriert und enthält alle Nährstoffe, die sich auch in unbehandeltem, ungetrocknetem Gärrest befinden – mit Ausnahme von Ammoniak. Dieser leicht flüchtige Stoff wird in Form von Ammoniumsulfat-Lösung (ASL) aufkonzentriert,
ASL wird dabei anschließend in einem separaten Tank gespeichert und kann als Mineraldünger gezielt eingesetzt oder verkauft werden.
 
 

Verdampfungsleistung der Anlage

Die Gärrestverdampfung Vapogant ist modular aufgebaut. Die Verdampfungsleistung beträgt bis zu 2,5 Liter pro kW (therm), abhängig von Vorlauftemperatur, Temperaturspreizung und TS-Gehalt im Zu- und Ablauf der Anlage.

Vollautomatisierte
Steuerung der
Gärrestverdampfung
Vapogant

Vollautomatisierte visualisierte Prozessdarstellung der Steuerung auf einem 15“ Multitouch-Bildschirm

Technische Daten
der Gärrestverdampfung
Vapogant

Leistungsdaten der 2-stufigen Anlage mit Wärmeabnahme bis 400 kW
Ansaugvolumen: bis 2000 l/h Gärrest bei 40° C*

TS-Gehalt: max. 6 %
Partikelgröße im Gärrest: < 0,5 mm
Aufkonzentrierung auf TS-Gehalt: bis 15 % **
Destillat Leistung: ca. 2,5 l/kWh thermisch ***
Destillat Strom: ca. 1000 l/h **
Vorlauftemperatur: 86° C
Rücklauftemperatur: bis 73° C
Wärmeabnahme: bis zu 400 kW
Abmessungen L x B x H in m: 16,5 x 4 x 6,4

*** Gärrest aus landwirtschaftlich beschickten Biogasanlagen.
*** Bei einer Aufkonzentrierung über 15% bis max. möglichen 25% TS reduzieren sich die Leistungsdaten.
*** Bei einer Wärmeauskopplung reduziert sich die Angabe entsprechend.

 

Leistungsdaten der 2-stufigen Anlage mit Wärmeabnahme bis 500 kW
Ansaugvolumen: bis 2000 l/h Gärrest bei 40° C*
TS-Gehalt: max. 6 %
Partikelgröße im Gärrest: < 0,5 mm
Aufkonzentrierung auf TS-Gehalt: bis 13 % **
Destillat Leistung: ca. 2,5 l/kWh thermisch ***
Destillat Strom: ca. 1250 l/h **
Vorlauftemperatur: 86° C
Rücklauftemperatur: bis 73° C
Wärmeabnahme: bis zu 500 kW
Abmessungen L x B x H in m: 16,5 x 4 x 6,4

*** Gärrest aus landwirtschaftlich beschickten Biogasanlagen.
*** Bei einer Aufkonzentrierung über 13% bis max. möglichen 25% TS reduzieren sich die Leistungsdaten.
*** Bei einer Wärmeauskopplung reduziert sich die Angabe entsprechend.

 

Die Leistungsdaten der beiden Anlagen beziehen sich auf eine konstante Vorlauftemperatur und eine max. Luftumgebungstemperatur von 27° C.

Wenn Sie sich für die Zusammenarbeit mit uns entscheiden, buchen Sie „Full-Service“.
Wir planen Ihre Anlage nicht nur von der technischen Seite aus. Vielmehr unterstützen wir Sie bei der Antragstellung, bereiten mit Ihnen die Unterlagen für die Finanzierung bei Ihrer Hausbank vor und sind auch nach Abschluss der Bauarbeiten immer für Sie da, wenn Sie uns brauchen!

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Wir stehen Ihnen gerne mit Rat und Tat zur Seite!

Bastian Dorsch (Vertriebsleiter)
Tel: 0151.55887619
E-Mail: bd@nbg-agrar.de

BGVN-Büro
Tel: 09802.9531010
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