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Recybell Umweltschutzanlagen GmbH & Co. KG

Bioabfallverwertung durch Vergärung.

Bioabfallbehandlungsanlage Boden nach dem BIO-STAB Verfahren zur stofflichen und energetischen Verwertung von Bioabfällen

Standort der Anlage: Rheinland- Pfalz, Westerwaldkreis, An der B 255, 56412 Boden
Betreiber: Recybell Umweltschutzanlagen GmbH & CoKg

Bioabfallbehandlungsanlage Boden nach dem BIO-STAB Verfahren zur stofflichen und energetischen Verwertung von Bioabfällen Standort der Anlage: Rheinland- Pfalz, Westerwaldkreis, An der B 255, 56412 Boden Betreiber: Recybell Umweltschutzanlagen GmbH & CoKg Die Bioabfallvergärungsanlage in Boden mit einer Kapazität von 25000 Jahrestonnen wurde im Januar 1999 in Betrieb genommen.

Im Jahr 2001 wurde die Anlage erweitert mit der Genehmigung 57000 t Bioabfälle anzunehmen und zu verwerten. In der Anlage werden ausschließlich getrennt gesammelte Bioabfälle (Biotonne) aus den Landkreisen Westerwaldkreis und Altenkirchen von ca. 350.000 Einwohner behandelt und verwertet. Von Januar 1999 bis jetzt (4. Kalenderwoche 2011) wurden in der Bioabfallvergärungsanlage in Boden 350.000t Bioabfälle verwertet. Damit ist diese Anlage die z.Zt. erfolgreichste und leistungsfähigste ihrer Art.

Beschreibung der Anlage

Annahme und Vorbehandlung Die anliefernden Fahrzeuge entladen nach vorhergehender Wägung und Registrierung an der Waage in den als Flachbunker ausgebildeten Bereich der Anlieferhalle.

Die Sammelfahrzeuge entladen den Bioabfall in der Anlieferhalle bei geschlossenen Toren. Hierdurch können Emissionen - Lärm und Geruch – weitgehend ausgeschlossen werden. Der Anlieferbereich hat eine nutzbare Lagerfläche für mehrere Tagesanliefermengen. Ausreichende Rangierfläche für den Radladerbetrieb und die entladenden Sammelfahrzeuge steht auch bei maximal ausgenutzter Lagerung von Bioabfällen zur Verfügung.

Die Aufgabe von Bioabfall erfolgt mit Radlader in den Aufgabekasten der als Kurzzeitspeicher dient und eine gleichmäßige geregelte Beschickung der Aufbereitungslinie gewährleistet. Durch geschwindigkeitsregelbare Förderbänder wird eine Materialentzerrung erreicht.

Am Steigeband zur Siebung hin werden Fe- Metalle mit einem Überband- Magnetabscheider sowie mit einer Magnetbandrolle vom Aufgabegut getrennt und anschließend einer Verwertung zugeführt.

Die Siebung selbst erfolgt mit einem Scheibenseparator. Als Siebüberlauf wird nur grobes Strukturmaterial wie Gehölze und ein großer Teil der Störstoffe wie Kunststofftüten mit einem Förderband in einen Container ausgeschleust und verwertet. Der relativ grobe Siebdurchgang (Körnung etwa 70 - 150 mm) wird mit einer Rotorschere auf 60 mm zerkleinert und mit Trogkettenförderer zur Nassaufbereitung in einen nächsten abgeschlossenen Hallenbereich weitergefördert.

Flüssige (pumpfähige) Abfälle können ebenfalls angenommen werden. Sie werden an der Annahmestation für Flüssigabfälle auf 8mm zerkleinert und in einen Speicher gepumpt und anschließend der Bioabfallaufbereitung zudosiert.

Zerkleinern; Auflösen; Hygienisieren

Beim BIO-STAB Verfahren wird der Abfall mit Wasser vermengt und gelöst, um die Pumpfähigkeit zu erreichen (Nassvergärung). Bei der RECYBELL Vergärungsanlage in Boden handelt es sich um eine Nassvergärung mit vorgeschalteter Hygienisierung und es wird erstmals mit heißem Prozesswasser aufgelöst.

Trogkettenförderer transportieren den vorbehandelten vorzerkleinerten Bioabfall steil nach oben in zwei je 10 cbm große Turbinenmischer. Durch die Zugabe von 95°C heißem Prozesswasser wird eine Mischungstemperatur von über 70°C erreicht und gleichzeitig ein TS-Gehalt von etwa 10 - 12% eingestellt. In den Turbomischern wird der Bioabfall bis hin zu kleinen Fasern zerkleinert. Schwerstoffe werden während des Rührens ausgeschleust.

Die so hergestellte Suspension läuft anschließend in die darrunterliegenden Löse- und Hygienisierungsbehälter ab. Es sind zwei beheizte 20 cbm fassende horizontal liegende Trommeln. In ihnen wird die Suspension eine Stunde lang auf über 70°C gehalten und hygienisiert. Die Hygienisierungseinheit der RECYBELL Vergärungsanlage Boden ist technisch derart konzipiert, dass sowohl längere als auch kürzere Verweilzeiten möglich sind. Über die Mantelheizung der Hygienisierungsbehälter kann die Temperatur auf größer gleich 70°C auch angehoben werden, falls die Mischtemperatur der Suspension dieses Niveau unterschreitet. Anschließend beginnt die eigentliche Hygienisierung über die vorgeschriebene Zeit. Die abgeschlossene Behälterfüllung wird während der Hygienisierung ständig umgewälzt. Dadurch werden die löslichen organischen Feststoffe im heißem Milieu weitgehend vollständig aufgelöst.

Diese Art der Aufbereitung, auflösen und hygienisieren in einem Behälter, wird erstmalig angewandt und ist ein neuer Schritt in der Verfahrenstechnik zur Aufbereitung von Biomüll. Mit diesem Verfahren werden alle Anforderungen der Bioabfallverordnung (BioAbfV) zur seuchen- und phythohygienischen Unbedenklichkeit erfüllt.

Danach durchläuft die Suspension eine Rechen- und Sandfangkombination, wo nicht lösbare Fremdstoffe über einen Rechen abgezogen werden und der absinkende Sand automatisch ausgeschleust wird. Diese Fremdstoffe und der Sand sind entgegen der bisherigen Verfahren zur Hygienisierung ebenfalls vollständig hygienisiert, und können somit einer weiteren Verwertung zugeführt werden. Anschließend werden die restlichen Fasern in der Bioabfallsuspension mit einem Rota-Cut nochmals zerkleinert und kontinuierlich durch Wärmetauscher in den Bioreaktor gepumpt.

Vergärung und Entwässerung

Die eigentliche Vergärung läuft in dem Bioreaktor (Fermenter) mit 3500 cbm Volumen bei ca.37°C im sogenannten mesophilen Temperaturbereich ab.

Dieses Volumen ermöglicht eine Verarbeitung von 25.000 t Bioabfall pro Jahr. Über Wärmetauscher wird die frisch erzeugte Rohsuspension abgekühlt und die Temperatur im Reaktor konstant gehalten.

Neben der gewählten Betriebstemperatur ist eine intensive Umwälzung eine grundlegende Voraussetzung für eine wirkungsvolle Vergärung mit hoher Biogasausbeute. Deshalb wird der Umwälz- und Mischkreislauf um eine Gaseinpressung ergänzt. Ein Teil des entstehenden Biogases wird mit einem Verdichter mit Gaslanzen an mehreren Stellen unten in den Bioreaktor gepresst. Das dann aufsteigende Gas führt zu einer schonenden, aber sehr intensiven Durchmischung des Reaktors, die Ablagerungen und inaktive Zonen sehr wirkungsvoll verhindert. Auf diese Weise wird der Abbau von über 50% der zugeführten Organik und die Umwandlung in Biogas erreicht.

Die täglich durch die Zuführung der frischen Bioabfallsuspension verdrängte, vergorene Suspension wird mittels einer Zentrifuge automatisch entwässert. Das abgetrennte Wasser geht in die eigene Abwasserreinigungsanlage. Das gereinigte Wasser wird bis zu 80% zum Lösen des Bioabfalls wieder verwendet.

Faulturm und Abwasserreinigung

Das eigentliche Endprodukt, die BIO-STAB-Erde, wird innerhalb der sogenannten Umstellungshalle abgeworfen und auf aerobe Verhältnisse umgestellt. Es fallen ca. 10.000 t im Jahr an, die als organischer Dünger verwendet werden. Neben Pflanzennährstoffen enthalten Gärrückstände erhebliche Anteile an organischer Substanz, die dem Boden als Nähr- oder Dauerhumus dienen. In der anschließenden Nachrottehalle kann der Gärrest auch zu Fertigkompost nachrotten.

Strenge Qualitätskontrollen garantieren seine hygienische Unbedenklichkeit und seine hervorragende Verwendbarkeit zur Herstellung von Qualitätserden.

Energieverwertung

Bei der Vergärung entsteht ein hochwertiger Energieträger (6,5 kWh/m3 Biogas = 0,6 Liter Heizöl). Damit entspricht der Energiegehalt des anfallenden Biogases bei 25.000 t im Jahr etwa 1,5 Millionen Liter Heizöl jährlich.

Ein Niederdruckgasbehälter mit einem Volumen von 2.000 m3 dient der Speicherung und der vergleichmäßigten Abgabe dieser umweltfreundlichen Energieform an das Blockheizkraftwerk (BHKW). Dieser Gasmotor mit einer Brennstoffleistung von 2.700 Kilowatt besitzt einen sehr hohen Wirkungsgrad und wandelt das zugeführte Biogas zu 51% in thermisch nutzbare Energie sowie zu 38% in elektrische Energie um.

Der gesamte produzierte Strom wird als regenerative Energie in das öffentliche Netz eingespeist Auf der anderen Seite wird der benötigte Strom für die Anlage zu günstigen Konditionen bezogen (EEG).

Einspeisung und Stromverbrauch
Einspeisung und Stromverbrauch (als Beispiel) im Betriebsjahr 2006

Die gesamte nutzbare thermische Energie wird zur Aufbereitung des 95°C heißen Prozesswassers und zum Heizen der Anlage sowie für die Hygienisierung gebraucht. Somit stellt sich eine sehr positive Energiebilanz für diese Anlagenkonzeption dar.

Abwärme (als Beispiel) Betriebsjahr 2006

Umweltfreundliches Konzept

Die Vergärung nach dem BIO-STAB Verfahren ist ein sehr umweltfreundliches Verfahren der Bioabfallverwertung. Die aktuellsten technischen Konzepte der Biogasnutzung durch Verbrennungsmotor und Heizkessel werden zur Energiegewinnung angewandt. Ein innovatives Abwasserreinigungsverfahren ermöglicht den sparsamen Umgang mit Frischwasser und eine effektive Kreislaufführung des Brauchwassers in der Bioabfallvergärungsanlage.