Arnold Evaporateur
Procédé à basse température avec utilisation de la chaleur perdue et récupération complète de tous les nutriments.
L'excès d'éléments nutritifs, les problèmes de stockage et de transport ainsi que la chaleur résiduelle inutilisée sont des préoccupations courantes de nombreux exploitants d'usines de biogaz et de leurs résidents. Le problème peut être atténué par la déshydratation des résidus de fermentation. L'objectif est d'éliminer autant d'éléments nutritifs que possible. Les procédés de séparation connus tels que la séparation, la filtration ou le séchage des matières fibreuses ont peu d'effet ou sont trop coûteux à mettre en œuvre.
L'évaporation thermique des résidus de fermentation pompables offre une solution optimale à cet effet. Il combine les déchets inutilisés du procédé de transformation du biogaz en flux et permet d'obtenir deux produits finaux de valeur sans sous-produits indésirables.
Le fonctionnement sous vide permet d'évacuer la chaleur perdue à basse température et garantit en même temps l'absence d'émission d'odeurs. L'efficacité et la pureté maximales de séparation des produits finis sont garanties sans étapes de traitement supplémentaires. D'une part, le concentré contenant jusqu'à 30% de matière sèche et plus de 99,99% de tous les nutriments contenus dans le produit de départ. D'autre part, l'eau de condensation, claire, pauvre en nutriments, peut être utilisée pour l'évacuation, la pluie ou comme eau de service et de rinçage. Le volume des résidus de fermentation à stocker et à transporter est ainsi réduit de 90 %.
Un système à différents niveaux multiplie la capacité d'évaporation tout en maintenant la capacité de chauffage et garantit ainsi l'utilisation de la quantité totale des résidus de fermentation. Notre installation ne nécessite que 0,25 kWterme pour 1 litre d'évaporation d'eau.
Si le client souhaite un produit final séché ou même granulé, l'évaporateur peut être combiné de manière très élégante avec un sécheur. L'évaporateur agit comme un laveur des vapeurs poussiéreuses et ammoniacales du séchoir et utilise immédiatement leur chaleur résiduelle. Il n'est pas nécessaire d'avoir recours à un nettoyage à la vapeur qui serait autrement coûteux.
Avec chaque degré de raffinement, le produit final augmente hautement sa valeur nutritive. De tout nouveaux marchés s'ouvrent maintenant à sa vente. L'utilisation judicieuse de la chaleur dissipée permet d'économiser de l'argent grâce à la prime à la production combinée de chaleur et de raccourcir considérablement la période de retour sur l’investissement.
Intégration de l'évaporateur dans une installation de biogaz: Les résidus de fermentation du fermenteur ou de l'installation de stockage final sont séparés mécaniquement et élucidés en une phase liquide et une phase solide.
La matière solide (phase solide) est stockée temporairement et peut être utilisée pour une fertilisation ciblée ou ajoutée au concentré de l'évaporateur et, si nécessaire, séchée davantage.
Le filtrat de digestat séparé est chauffé dans l'évaporateur par la chaleur résiduelle de la cogénération dans des échangeurs de chaleur, puis évaporé sous vide. Le résidu de fermentation est ainsi épaissi et concentré. Afin d'éviter la volatilisation de l'ammoniac, le taux pH des résidus de fermentation est abaissé au moyen d'acide sulfurique avant évaporation. Tous les nutriments contenus dans le produit de départ se trouvent dans le concentré épaissi. On obtient ainsi une séparation maximale des liquides et des nutriments, sans sous-produits indésirables !
Grâce à l'évaporateur à plusieurs étapes, la quantité de chaleur nécessaire est réduite au minimum. Les vapeurs évaporées à la 1ère étage sont utilisées pour le chauffage de la 2ème étage et ainsi de suite.
. Pour ce faire, on baisse la pression au moyen d'une pompe à vide de l'étage d'évaporation suivant. Le fonctionnement sous vide garantit un fonctionnement inodore. Le tuyau d'évacuation d'air de la pompe à vide est raccordé à la chambre à gaz de l'installation de biogaz côté pression, de sorte que les gaz résiduels s'échappant du produit de fermentation sont renvoyés en toute sécurité à l'installation de biogaz. Là, ils sont soit métabolisés par voie microbienne (par exemple, le H2S, qui est converti en soufre), soit brûlés dans l'unité de cogénération (CH4). La vapeur exempte d'ammoniac produite au cours du processus est condensée en eau dans des échangeurs de chaleur (condensat). La vapeur de la dernière étape est condensée par des refroidisseurs à air. Le distillat peut être dirigé dans l'eau réceptrice ou être évaporé comme liquide de refroidissement dans la tour de refroidissement sèche ou humide de la dernière étape de l'évaporateur. L'installation est télécommandée de manière entièrement automatique par un automate programmable.
Si désiré, l'ammoniac peut être filtré séparément en tant que flux de matière supplémentaire et fourni sous forme de solution de sulfate d'ammonium (ASL).
Avantages
Avantages Evaporateur Arnold :
- Prime de cogénération grâce à l'utilisation de la chaleur perdue à basse température
- Réduction du volume de 90% → moins d'installations de stockage final, moins de transports
- Plus de 99,99 % de tous les nutriments contenus dans les concentrés → engrais de haute qualité
- Condensat conducteur ( NH4-N < 5 mg/l, DCO < 30 mg/l)
- Absolument inodore grâce au fonctionnement sous vide
- Crée jusqu'à 4 litres d'évaporation d'eau par kW de puissance thermique grâce à la conception multi-étagée.
- Pas de sous-produits indésirables
Autres étapes de raffinement : compostage, séchage, granulation