Optimierung der H₂S-Entfernung und Reduzierung der Gesamtbetriebskosten mit DESOTECs Kohlenstoffqualität für Biogas
Die bahnbrechende Kohlenstoffproduktionsanlage PF5 von DESOTEC für den Biogasmarkt ist weltweit die erste, die imprägnierten Kohlenstoff mit hohem Schwefelgehalt, der bei der Entschwefelung typischer Biogas- und Biomethanströme anfällt, aufbereiten, reaktivieren und wiederverwerten kann. Sie erzeugt ein erneuerbares Produkt von vergleichbarer Qualität wie Primärkohlenstoff, das anschließend mit speziellen Chemikalien imprägniert wird, um die Chemisorption von Schwefelwasserstoff (H₂S) zu verbessern. Diese Fallstudie zeigt, wie ein französischer Biogaskunde kürzlich auf die Kohlenstoffsorte PF5 umgestiegen ist und dadurch schnell deutliche Verbesserungen bei der Beladungskapazität und der Filterlebensdauer erzielen konnte. Dies spart Kosten und optimiert die Betriebsabläufe.
Wichtigste Erkenntnisse
- Der Wechsel von einer herkömmlichen imprägnierten Kohlenstoffsorte zu DESOTECs PF5-imprägniertem Kohlenstoff steigerte die H₂S-Adsorption drastisch, was zu einer signifikanten Kostenreduzierung führte.
- Es fängt außerdem mehr flüchtige organische Verbindungen (VOCs) auf und verlängert so die Lebensdauer aller nachgeschalteten VOC-Filter.
- Die Komplettlösung von DESOTEC senkt die Gesamtbetriebskosten (TCO) und erspart dem Kunden Aufwand: Wir bieten fortlaufende Unterstützung zur Optimierung der Filtrationsanlagen und kümmern uns um alle Filtrationsabfälle, einschließlich Papierkram, Logistik sowie die Behandlung und das Recycling von Kohlenstoff – selbst bei hoher Schwefelbelastung.
- Da das neue Produkt aus unserer PF5-Anlage effizienter ist, in Europa aus erneuerbaren Rohstoffen hergestellt wird und recycelbar ist, hat es eine wesentlich geringere CO2-Bilanz als Primärkohlenstoff aus nicht erneuerbaren Quellen, der oft aus Asien stammt.
Die Herausforderung
Dieses multinationale Abfallwirtschaftsunternehmen produziert Biogas für die Kraft-Wärme-Kopplung auf seiner Deponie in Frankreich. Um die nachgeschalteten Blockheizkraftwerke (BHKW) zu schützen, muss das Biogas von Schwefelwasserstoff ( H₂S ) und flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs), insbesondere Siloxanen , gereinigt werden.
DESOTEC bietet diesem Kunden seit mehreren Jahren effektive Filtrationsdienstleistungen an. Ursprünglich verwendeten wir einen Filter, der mit herkömmlicher imprägnierter Aktivkohle gefüllt war, um H₂S zu adsorbieren, gefolgt von einem zweiten Filter, der mit nicht imprägnierter Aktivkohle gefüllt war, um VOCs abzuscheiden.
Sobald die Filter gesättigt waren, wurden sie gegen neue ausgetauscht und die alten Filter zur sicheren Entsorgung der Kohlenstoffabfälle vom Kundengelände abtransportiert. Der mit VOCs beladene Kohlenstoff wurde in unseren Öfen zur Wiederverwendung reaktiviert. Die Technologie zur Reaktivierung des mit H₂S beladenen Kohlenstoffs existierte jedoch noch nicht, weshalb dieser – bis DESOTEC seine PF5-Anlage entwickelte – einer sicheren Entsorgung durch Dritte zugeführt wurde.
Mit der Entwicklung unserer innovativen Kohlenstoffproduktionsanlage PF5 für die Biogasbranche wollten wir diesem Kunden eine noch effizientere, nachhaltigere und kostengünstigere Lösung anbieten. Wir empfahlen dem Unternehmen den Wechsel zu unserer neuen PF5-Kohlenstoffsorte – lokal in Europa produziert und von gleicher Qualität wie Primärkohlenstoff.
Die Lösung
Um diesem Kunden die Vorteile unserer PF5-Kohlenstoffsorte zu verdeutlichen, verwiesen wir auf die Erfahrungen anderer Biogaskunden, die bereits umgestiegen waren:
- Einige haben festgestellt, dass die neue Kohlenstoffqualität bei der H₂S-Entfernung so effizient ist, dass sie auf Vorbehandlungen in ihrem Filtrationssystem verzichten konnten.
- Bei einem Kunden konnte die Lebensdauer seines nachgeschalteten VOC-Filters, der mit normaler Aktivkohle gefüllt war, um mindestens 20 % verlängert werden – ein Wert, den DESOTEC nun durch weitere Systemoptimierung am Standort dieses Kunden noch steigern will.
Dank unserer langjährigen Partnerschaft war dieser französische Kunde bereit, uns zu vertrauen und die neue PF5-Kohlenstoffsorte zu testen, unter der Voraussetzung, dass ein Wechsel zurück zur alten Sorte bei Bedarf problemlos möglich sein würde.
Ende 2023 ersetzten wir daher die beiden Filter des Kunden durch ein einziges AIRCON HC-XL -Modell, das mit unserem neuen PF5-imprägnierten Aktivkohlefilter zur Abscheidung von H₂S und VOCs befüllt ist.
Bei Anwendungen mit hohen VOC-Emissionen installieren wir üblicherweise einen zweiten Filter mit Standard-Aktivkohle. Für Deponiebiogas ist dies jedoch selten erforderlich. Eine optimierte Anlage ist kostengünstiger und betriebsfreundlicher, da sie weniger Filterwechsel erfordert und nur einen Abfallstrom erzeugt.
Die Ergebnisse
Die Lösung hat sich schnell als noch effektiver erwiesen als von DESOTEC prognostiziert. Nach dem Wechsel der Kohlenstoffqualitäten von einer standardmäßigen imprägnierten Kohlenstoffqualität zu unserer PF5-imprägnierten Kohlenstoffqualität stieg die H₂S-Beladungskapazität von durchschnittlich rund 30 % auf 60 % und mehr – wie die untenstehende Grafik zeigt.
Die Lebensdauer der Filter wurde drastisch verlängert: Bisher waren fünf Filterwechsel pro Jahr erforderlich, jetzt sind es nur noch drei, wodurch die Kosten erheblich gesenkt werden konnten.
Messungen am Auslass zeigen, dass die H₂S-Konzentrationen von 5500 ppm auf null oder nur wenige ppm reduziert wurden , während die Siloxankonzentrationen konstant unterhalb der Nachweisgrenze liegen.
Wie viele Biogasproduzenten hatte auch dieser Kunde einen kleinen fest installierten Filter als Reserve, der nun nur noch selten benötigt wird – was die Betriebskosten weiter senkt.
Auf unsere Empfehlung hin wird der Kunde das System in Kürze optimieren, indem er einen zweiten AIRCON HC-XL-Filter in Reihe schaltet, der mit demselben PF5-Produkt befüllt ist. Durch die Verdopplung der Kohlefilterbetten erreicht diese Konfiguration eine noch höhere Beladungskapazität für H₂S und VOCs, was die Filterlebensdauer weiter verlängert und Kosten sowie Aufwand reduziert.
Der Kunde ist mit dem Ergebnis sehr zufrieden, und der Anlagenleiter erwägt nun, diese Filtrationsanlage auch in neun weiteren Biogasanlagen unter seiner Leitung einzusetzen.
Um den Kreislauf weiter zu schließen, wird der Kohlenstoff in unserer PF5-Anlage nicht nur reaktiviert und recycelt , sondern der gewonnene Schwefel wird auch zur Gipsherstellung verwendet. Dieser wird dann als Baustoff an die Bauindustrie verkauft, wodurch DESOTECs CO₂-Fußabdruck verringert und der gesamte Recyclingprozess vollständig zirkulär gestaltet wird.
Kontaktieren Sie DESOTEC
Um zu besprechen, wie DESOTECs neues PF5-Kohlenstoffprodukt die Kosteneffizienz und Nachhaltigkeit Ihrer Filtrationslösung in Ihrer Biogasanlage steigern kann, kontaktieren Sie noch heute unsere Experten.
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