Da das Biomethan mit Erdgas vergleichbare Eigenschaften haben muss, wurden spezielle Reinigungs- und Aufkonzentrationsverfahren entwickelt. Tieftemperaturdestillation (Kryoextraktion), Membrantrennung, Druckwechseladsorption (PSA) und Stripper werden zur Trennung von Methan und Kohlendioxid eingesetzt.
Die Tieftemperaturdestillation ist eine Separationstechnologie, bei der der Gefrierpunktunterschied zwischen Methan und Kohlendioxid ausgenutzt wird.
Die Membrantrennung verwendet semipermeable Barrieren, die Kohlendioxid durchlassen und folglich das Methan aufkonzentrieren.
Die Druckwechseladsorption nutzt das unterschiedliche Adsorptionsverhalten von Methan und Kohlendioxid an speziellen Adsorbentien (Molekularsieben) bei unterschiedlichen Drücken zur effektiven Trennung der beiden Gase.
Wäscher (Stripper) nutzen die unterschiedlichen Löslichkeiten von Methan und Kohlendioxid in unterschiedlichen Lösemitteln. Zur Trennung beider Gase werden Lösemittel wie Amine, organische Lösungsmittel oder Wasser verwendet. Zum Beispiel ist Kohlendioxid in Wasser löslich und Methan fast nicht.
In Abhängigkeit von der Biogasquelle wird Aktivkohle in verschiedenen Prozessschritten eingesetzt um die erforderliche Reinheit zu erreichen. Aktivkohle findet Anwendung zur Entferung von Schwefelwasserstoff (H₂S), zur Ammoniakabscheidung (NH₃) sowie zur Abscheidung von Siloxanen und Terpenen.
Ammoniak (NH₃) kann das Gas-Luft-Gemisch des Gaswäschers verunreinigen und muss entsprechend der örtlich geltenden gesetzlichen Bestimmungen entfernt werden.
Schwefelwasserstoff (H₂S) verbrennt bei der Verstromung von Biogas zu SO₂/SO₃, was sich negativ auf das Motorenöl des Gasmotors auswirkt und zu hohen Wartungskosten führt. Entsprechend der Vorgaben der Motorenhersteller und zur Vermeidung von Emmisionen ist H₂S daher aus dem Gas zu entfernen. Die H₂S-Konzentration können auch für die Netzeinspeisung zu hoch sein. Als Voraussetzung für die Netzeinspeisung muss eine Gasqualität von> 99% Methan erreicht werden.
Schwefelwasserstoff (H₂S) im Kohlendioxid-Luftgemisch verursacht unangenehme Gerüche und muss vor dem Einbringen in Gewächshäuser oder vor der Abgabe in die Atmosphäre entfernt werden.
Siloxane verursachen Ablagerungen auf den Turbinenschaufeln, die zu Vibrationen oder sogar zur Beschädigung der Turbinen führen. Durch Ausgall oder Wartung können zusätzliche Kosten entstehen.
Terpene sind eine große Klasse organischer Verbindungen, die von einer Vielzahl von Pflanzen, beispielsweise Zitruspflanzen und Nadelbäumen, produziert werden und typischerweise einen starken Geruch aufweisen. Terpene müssen vor der Einspeisung des Biomethans in das Netz aus dem Gasstrom entfernt werden, da sie den typischen Geruch des aus Sicherheitsgründen beigegebenen THT (Tetrahydrothiophen) überdecken können. Darüber hinaus greifen Terpene Dichtungsmaterialien an und verursachen so zusätzliche Wartungsarbeiten und Kosten.
Die richtige Wahl und Einstellung der Betriebsdedingen ist Voraussetzung für eine optimale Biogasaufbereitung und einen wirtschaftlichen Anlagenbetrieb. Die Ingenieure und Techniker von Jacobi Services beraten vor Ort mit dem Ziel, die Gesamtbetriebskosten zu reduzieren.
Jacobi Services bietet verschiedene Lösungen für die Aufbereitung von Biogas an, die von folgenden Faktoren abhängen:
· dem Volumenstrom des zu reinigenden Gases
· dem jährlichen Aktivkohleverbrauch
· der Art der Beladung der Aktivkohle
