Schwachgasverbrennung

Bei der Gasaufbereitung über die Druckwechseladsorption entsteht zu Anteilen von je rund 50 Prozent Biomethan und Schwachgas. Das Schwachgas besteht zu ca. 96 % aus Kohlendioxid (CO2) und zu ca. 4 % aus Methan (CH4) und wird nach einer weiteren Methananreicherung, die über eine Durchleitung durch die Substratlager erreicht wird, einer e-Flox Schwachgasverbrennung zugeführt. Mit einem zusätzlichen Spitzenlastkessel kann so, die Prozesswärme für die fünf Fermenter bereitgestellt werden. Auch die Beheizung der Büro- und Sozialräume der Anlage kann hierüber realisiert werden, sodass für die Biomethananlage benötigte Heizwärme kein externer Gas- oder Wärmebezug notwendig ist. Dadurch ist sichergestellt dass das produzierte Methan zu 100 % verwertet wird und somit keine zusätzliche Belastung der Umwelt entsteht, wie dies etwa durch das Ablassen des Schwachgases in die Umgebungsluft der Fall wäre.

Die e-Flox Schwachgasverbrennung basiert dabei auf dem Prinzip der flammlosen Oxidation. Im Gegensatz zur klassischen Flamme bei normalen Brennertypen reagieren bei der e-Flox Schwachgasverbrennung Brenngas und Verbrennungsluft stromab von den Brennerdüsen. Durch die Rezirkulation heißer Brennkammergase erfolgt die Zündung. Auf diese Weise können niedrigste Stickstoff-(NOx)-Emissionen selbst bei hoher Luftvorwärmung erzielt werden. Zusätzlich kann durch dieses Verfahren auch ein stabiler Betrieb bei schwachkalorischen Gasen gewährleistet werden. Durch die homogene Reaktionsführung ist die Temperaturbelastung des Kessels äußerst gleichmäßig und die mittleren Temperaturen können bei gleichen Kesselmaterialien deutlich angehoben werden.

Für eine sichere Oxidation der im Schwachgas enthaltenen Komponenten ist eine Temperatur von > 850°C erforderlich. Die Anforderungen der TA-Luft und der darauf basierenden Genehmigungsbescheide zwingen sogar meist zu Temperaturen von über 900°C. Die bei der Oxidation freiwerdende Wärme muss, unter Abzug der Brennraum-Verluste, die notwendige Energie aufbringen, um den Temperaturhub zwischen eintretenden Gasen (Deponiegasen und Verbrennungsluft) und der Feuerraumtemperatur zu erbringen. Je nach Gaszusammensetzung und Anforderungen an die Feuerraumtemperatur gelingt dies bei Methangehalten im Schwachgas unter 12-15 % nicht mehr. Dann muss Verbrennungsluft oder besser noch Luft und Gas vorgewärmt werden. Hierfür wird dem aus der Feuerung austretenden Abgas über einen rekuperativen Wärmetauscher (Rekuperator) Wärme entzogen und an die eintretenden Gasströme übertragen.