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Biologische Biogasentschwefelung- Biorieselbettreaktor 450 Bm³/Std- 2500/150 ppm

Die biologische Entschwefelung mit einem konventionellen Biotrickling-Scrubber ist eine bewährte Technologie, die seit vielen Jahren erfolgreich zur Entfernung von Schwefelwasserstoff (H₂S) aus Biogas, Klärgas und Deponiegas eingesetzt wird. Das Verfahren wird auch als mikrobielle Entschwefelung bezeichnet.Weitere gebräuchliche Bezeichnungen sind Scrubber, Bio-Scrubber, Wäscher, Biowäscher, Biotrickling-Wäscher, Biotrickling-Reaktor und Biofilmreaktor, Biorieselbettreaktor.

Das H₂S-haltige Biogas wird durch einen mit Füllkörpern gefüllten Behälter geleitet. Mikroorganismen besiedeln die Oberfläche der Füllkörper und oxidieren Schwefelwasserstoff in Gegenwart von Sauerstoff zu elementarem Schwefel und Sulfat.

Durch die Zugabe von Nährstoffen für die Mikroorganismen und die kontinuierliche Wasserzirkulation werden Schwefel und Sulfat aus dem System ausgewaschen. Die entstehende schwefel- und sulfathaltige Suspension kann dem Zulauf einer Kläranlage oder bei Biogasanlagen dem Gärrestlager zugeführt werden.

Es werden Mikroorganismen des Typs Thiobacillus (Thiooxidans) eingesetzt. Diese Bakterien sind chemolithotroph und nutzen Kohlendioxid als Kohlenstoffquelle. Für ihren Stoffwechsel benötigen sie Sauerstoff, der in Form von Luft zugeführt wird.

Die Luftzufuhr wird entsprechend dem Biogasvolumenstrom geregelt. Hierfür ist ein 4–20-mA-Signal der Biogas-Durchflussmessung erforderlich. Die Prozessluft wird durch ein Gebläse zugeführt, dessen Leistung über einen Frequenzumrichter geregelt wird.

Die Behälter bestehen aus PP (Polypropylen). Eine Beheizung des Systems ist nicht erforderlich. Aufgrund des niedrigen pH-Wertes der Suspension bestehen alle mit dem Medium in Kontakt kommenden Prozessleitungen aus PVC oder PP.

Der Schaltschrank und die komplette Prozessausrüstung sind in einem Technikraum aus PP installiert. Außerhalb des Technikraums ist ein separates ATEX-Sicherheitsabschaltsystem installiert. Die Gasanschlüsse der Behälter sind DN 200.

Ein wesentlicher Vorteil der biologischen Entschwefelung gegenüber anderen Verfahren, wie Aktivkohlefiltern oder chemischen Wäschern, besteht darin, dass für die H₂S-Entfernung keine zusätzlichen Chemikalien erforderlich sind. Lediglich geringe Mengen an Nährstoffen für die Mikroorganismen müssen zugegeben werden.

Das System erreicht einen H₂S-Abscheidegrad von 94 % und reduziert die H₂S-Konzentration von 2.500 ppm auf bis zu 150 ppm.

Technische Details
Eigenschaften
Standard-Lieferumfang

Gasvolumenstrom, Betriebs-m³/h:

450

Gasvolumenstrom, Nm³/h:

410

H₂S-Konzentration am Eintritt, ppm:

2500

H₂S-Konzentration am Austritt, ppm:

150

H₂S-Massenbelastung, kg/h:

1,69

Druckverlust, mbar:

5-8

Mindestdruck am Eintritt, mbar:

3

Betriebsdruck, mbar:

40

Gasanschluss DN, mm:

200

Volumen und Anzahl der Behälter, m³:

53 x 1

Durchmesser und Höhe, mm:

2600 × 10000

Volumen des Füllmaterials, m³:

45

Wasserverbrauch, max. l/h:

170–190

Wasseranschluss:

DN25

Düngerverbrauch, kg/Tag:

2,8

Elektrische Anschlussleistung, kW:

12

Durchschnittlicher Stromverbrauch, kWh/h:

8

Prozessluftzugabe, % des Rohbiogasvolumenstroms:

11-14

Luftgebläse – Volumenstrom und Druck, m³/h / mbar:

20–80 / 80

Heizleistung / Anschluss / Länge der Heizschlangen, kW / DN / m:

45 / DN40 / 400

Technische Details

Gasvolumenstrom, Betriebs-m³/h:

450

Gasvolumenstrom, Nm³/h:

410

H₂S-Konzentration am Eintritt, ppm:

2500

H₂S-Konzentration am Austritt, ppm:

150

H₂S-Massenbelastung, kg/h:

1,69

Druckverlust, mbar:

5-8

Mindestdruck am Eintritt, mbar:

3

Betriebsdruck, mbar:

40

Gasanschluss DN, mm:

200

Volumen und Anzahl der Behälter, m³:

53 x 1

Durchmesser und Höhe, mm:

2600 × 10000

Volumen des Füllmaterials, m³:

45

Wasserverbrauch, max. l/h:

170–190

Wasseranschluss:

DN25

Düngerverbrauch, kg/Tag:

2,8

Elektrische Anschlussleistung, kW:

12

Durchschnittlicher Stromverbrauch, kWh/h:

8

Prozessluftzugabe, % des Rohbiogasvolumenstroms:

11-14

Luftgebläse – Volumenstrom und Druck, m³/h / mbar:

20–80 / 80

Heizleistung / Anschluss / Länge der Heizschlangen, kW / DN / m:

45 / DN40 / 400

Eigenschaften

Reduzierung des H2S Gehaltes um > 94%.

Kein Verblocken der Füllkörper

Standard-Lieferumfang

Isolierung (für kaltes Klima) und Initialbefüllung auf Anfrage.

Entschwefelungsbehälter: PP-Behälter 53 m³, Füllkörper 45 m³, Gasanschlüsse DN 200, Druckabsicherung −10/+45 mbar.

Umwälzpumpen: 2 × SH 65-50, 30–35 m³/h, 1,2 bar, 4,0 kW.

Prozessluftgebläse: K07, 20–80 m³/h bei 80 mbar, 0,75 kW, Frequenzregelung.

Mess- und Regeltechnik: pH-, Füllstands-, Durchfluss- und Temperaturmessung, Frequenzumrichter 0,75 kW, ATEX-Methansensor Honeywell.

Steuerung: Automatische Prozesssteuerung. OPTION: Profibus über Siemens ET 200 SP + REPEATER oder Profinet.

Technikraum: PP, 3,0 × 1,9 × 2,5 m, ATEX-Lüftung, Frostschutzheizung 2 kW, Beleuchtung und Steckdose.

Nährstoffdosierung: 400-l-Behälter, Füllstandskontrolle, 2 Dosierpumpen, Nährstoffe für >70 Tage Volllastbetrieb.

Heizsystem: Heizrohrleitung 400 m, KSB CALIO 50-40, DN 40, max. 45 kW

Weitere Ausrüstung

Fe-Konzentrat zur Entschwefelung