FAST Fermentation
Eddie Broeders
[email protected] [email protected] Wilbert Menkveld
[email protected]
Inhoud • Over Nijhuis Water Technology BV • Waarom ammonium verwijderen/terugwinnen? • Beoogde doelstellingen project • Proces ammonium terugwinning • Eerste opzet pilot Nijhuis Ammonia Recovery (NAR) • Projectfasen/planning • Economisch perspectief
Partners
Nijhuis Water Technology • Biedt totaaloplossingen • Meer dan 2400 installaties in 50 verschillende landen gerealiseerd
• • • •
Marktleider met DAF systemen Hoofdkantoor vanaf 1 januari Doetinchem Nijhuis Industries: 50 miljoen omzet / 210 employees Zowel industriële als overheden als klant
Wat we doen
Waarom ammonium verwijderen/terugwinnen?
Problematiek omtrent vergisting (ammonium): • Lage rendabiliteit vergistingsinstallaties • Ammoniak toxiciteit in vergister (remming biogasproductie, vaak onderkend) • Slibvergisting lage BZV/N verhouding problemen met verwerking RWZI • Verwerking stikstof kost energie • Huidige trend vergisting meer ontsluiting slib/mest meer ammonium meer toxiciteit
Waarom ammonium verwijderen/terugwinnen?
Vanwege het perspectief: • Vergisting economisch interessanter maken Meer biogasopbrengst Productie meststof Beter te behandelen centraatstroom (BZV/N) • Veel vergistingsinstallaties waar dit voor geldt
Beoogde doelstellingen project • Technisch werkend concept voor hogere biogasproductie (> 15%) Voorkoming van ammoniumtoxiciteit Extra hydrolyse van CZV
• Voor zowel mestvergisting als slibvergisting • Productie geconcentreerde meststof (stikstof terugwinning) • Verlaging jaarlijkse kosten vergisting • Opdoen operationele ervaring
Proces ammonium terugwinning Concept mestvergisting NAR
Scrubber
Substrate
Stripper
Nutrient
Digester
Recycle
Digestate
Proces ammonium terugwinning Concept slibvergisting NAR
Scrubber
Nutrient
Nutrient
Substrate (after TDH)
Stripper
Digester
Decanter
Recycle
Centrate
Proces ammonium terugwinning
Scrubber kolom Ruwe mest-slib
H2SO4 water
(NH4)2SO4
Stripper tank Recirculatie tank Effluent
Laboratorium vooronderzoek
Verwijdering stikstof in digestaat
Verwijderingsrendement [%]
80 70
60 50 40
tN verwijdering
30
NH3 afname
20 10 0
0
5
10 Tijd [uur]
15
20
25
Eerste opzet voor pilotinstallatie (NAR)
Nijhuis Ammonia Recovery • Pilotinstallatie voor gescheiden digestaat • 15 l/h • Maakt gebruik van restwarmte • Temperatuur tussen 60-80 °C • Weinig neutralisatie nodig (pH 8,5 - 9)
• 25-35% ammoniumsulfaat als meststof • Ammoniakprecipitatie d.m.v. zwavelzuur • Pilotinstallatie dient aangepast te worden om ruwe mest/slibstroom te behandelen
Aanpassingen vervolgonderzoek
Nijhuis Ammonia Recovery • Toepassing op ruwe mest/slib • Verhogen flow naar 150 l/h • Aparte reactietank voor neutralisatie ruwe mest/slib • Verbeterde hydrolyse • Optimalisatie stripproces
• Materiaalkeuze
Projectfasen (werkpakketten)
WP
Korte beschrijving
Resultaat
Vooronderzoek, labschaal onderzoek en
Verbeterd/aangepast ontwerp pilotinstallatie
doorontwikkeling pilotconfiguratie/set-up
Ontwerp veldtest setup mest en slib
2
Veldexperiment mest
Veldtestresultaten toepassing NAR bij mestvergisting
3
Veldexperiment zuiveringsslib
Veldtestresultaten toepassing NAR bij slibvergisting
1
4
Modelontwikkeling en beoordeling/evaluatie
Procesmodel mest / slib
Parameters installatie-ontwerp Business cases
Globale Planning
Werkpakket en omschrijving
Start
Eind
Maanden
WP 1
Vooronderzoek, labschaal onderzoek en optimalisatie/doorontwikkeling pilotopstelling
01-01-2014
01-05-2014
4
WP 2
Veldexperiment mest
01-03-2014
01-06-2014
3
WP 3
Veldexperiment zuiveringsslib
01-06-2014
01-12-2014
6
WP 4
Modelontwikkeling, beoordeling/evaluatie en disseminatie
01-07-2016
01-02-2015
7
01-01-2014
01-02-2015
13
Totaal project
Duurzaamheid
• Verhoogde biogasproductie Wegnemen van ammoniumtoxiciteit Ontsluiting van slib/mest • Mogelijkheid om meer stikstofrijk substraat toe te voegen • Verbeterde centraatverwerking slibvergisting (minder energie nodig) • Lagere CO2 footprint voor totale vergistings –en centraatverwerkingsproces
Economisch perspectief
• Vergisting economisch interessanter maken dmv NAR Meer biogasopbrengst Productie meststof Beter te behandelen centraatstroom (BZV/N) • Veel vergistingsinstallaties marktacceptatie
Nijhuis heeft een: • Uitgebreid netwerk en salesapparaat over de gehele wereld • Veel ervaring met normeringen en certificeringen
Economisch perspectief
Vragen?
