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Mehr Effizienz in der Entschwefelung von Biogas

Paques ersetzt überhitzende Exzenterschneckenpumpen durch Schlauchpumpen
Mehr Effizienz in der Entschwefelung von Biogas

Paques, Anlagenexperte für Abwasser- und Gasbehandlung, setzt in einer Anlage zur Entschwefelung von Biogas in Brasilien Bredel- und Apex-Industrieschlauchpumpen sowie Qdos-Dosierpumpen von Watson Marlow in der anaeroben Abwasserbehandlung ein. Dadurch konnten häufige Wartungseinsätze durch Überhitzung der zuvor verwendeten Exzenterschneckenpumpen überwunden und die Ausfallzeiten reduziert werden. Der Anlagenbetreiber profitiert von signifikanten Kosteneinsparungen.

Paques mit Sitz in den Niederlanden ist einer der weltweit führenden Experten in den Bereichen Entwicklung und Bau von kosteneffizienten Reinigungssystemen für Abwässer und Gase. Mit seinen umweltfreundlichen biotechnologischen Prozessen und Anlagen unterstützt Paques Unternehmen dabei, ihren Frischwasserverbrauch zu senken, ihren CO2-Fußabdruck zu verringern und wertvolle Ressourcen aus Abwässern zurückzugewinnen.

Pumpen für das Thiopaq-Verfahren

Das von Paques eingesetzte biologische Verfahren Thiopaq entfernt Schwefelwasserstoff (H2S) aus Biogas- und Erdgasströmen und wandelt diesen in elementaren Schwefel um. Dieses Verfahren kann bei einer Vielzahl von H2S-haltigen Biogasströmen eingesetzt werden. Im Thiopaq-Prozess kommen traditionell standardmäßig Exzenterschneckenpumpen zum Einsatz. Im Betrieb neigte diese Pumpenart jedoch zu Überhitzung, insbesondere beim Transfer der Schwefelmasse von den Reaktoren zur Zentrifuge. Die Pumpen verursachten daher häufige Wartungsausfälle und erforderten eine ständige Temperaturüberwachung.

Während des Baus einer neuen Anlage für einen Kunden in Brasilien hatte Paques daher Verbesserungen an seinem Thiopaq-Biogasentschwefelungssystem vorgenommen. Bei dem Betreiber der neuen Anlage handelt es sich um ein Joint Venture zwischen einer großen Zuckermühle und einem Unternehmen, das sich auf die Erzeugung von Biogas aus landwirtschaftlichen Abfällen spezialisiert hat. Im Zuge dieses Projekts wurden die Exzenterschneckenpumpen im Thiopaq-System durch mehrere verschiedene Schlauchpumpen von Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS) ersetzt, darunter robuste Apex- und Bredel-Industrieschlauchpumpen sowie Qdos-Dosierpumpen für die präzise Zugabe von Chemikalien. Die Pumpen in dem Prozess laufen im Dauerbetrieb und werden für die Dosierung von Chemikalien, insbesondere Nährstoffe, Soda und Entschäumer, in die aus den Bassins kommenden Abwässern sowie für den Transport der Schwefelmasse zur Zentrifuge eingesetzt. Die kompakten Qdos-Pumpen kommen in der Chemikaliendosierung zum Einsatz, während die Apex- und Bredel-Industrieschlauchpumpen für die Dosierung von Soda (Natriumsalze) und den Transfer von Schwefel eingesetzt werden.

Überzeugende Leistung

Die Schlauchpumpen konnten bei dem Einsatz in der Biogasanlage sowohl die Prozessqualität steigern als auch Ausfallzeiten und Wartungsaufwand deutlich reduzieren. Durch ihre hohe Genauigkeit bei der Förderung und Dosierung von Chemikalien leisten die eingesetzten Apex- und Qdos-Pumpen einen Beitrag zum effizienten Chemikalieneinsatz und zur Effizienzsteigerung des H2S-Absorptionsprozesses.

Die Industrieschlauchpumpen der Bredel-Baureihe überzeugen vor allem durch die Fähigkeit, die stark abrasive und korrosive Schwefelmasse zu fördern. Dadurch werden die früher häufigen, kostspieligen Unterbrechungen des Betriebs aufgrund von Pumpenwartungsarbeiten vermieden, was zu einer weiteren Effizienzverbesserung des Prozesses beiträgt.

Durch ihre Bauart und ihr Funktionsprinzip eignen sich Schlauchpumpen besonders gut für die Verarbeitung von abrasiven und korrosiven Medien: Durch die Rotation des Pumpenrotors drücken Gleitschuhe den Pumpenschlauch zusammen. Deren Bewegung führt zu einer Verdrängung des Fördermediums nach vorne. Der Schlauch richtet sich von selbst wieder auf, erzeugt ein Vakuum und saugt so neues Fördermedium an. Dank des geschlossenen Systems kommen keinerlei bewegliche Teile mit dem abrasiven Medium in Berührung. Einzig die Innenseite eines besonders abriebfesten und widerstandsfähigen Schlauchelements berührt das Medium.

Gegenüber anderen Industrieschlauchpumpen verdanken die Bredel-Industrieschlauchpumpen von Watson-Marlow ihre hohe Zuverlässigkeit insbesondere der robusten, direkt gekoppelten Pumpenbauweise. Diese vereint die Zuverlässigkeit der Lagerstuhlbauweise mit den Vorteilen der kompakten Blockbauweise: Eine innovative Pufferzone schützt das Getriebe, die Lager und den Pumpenkopf bei Leckagen. Schwerlastlager des Pumpenrotors nehmen die Radialbelastung auf, die Antriebswelle überträgt damit nur das Drehmoment und die Drehzahl, die für die jeweilige Anwendung benötigt wird. Das Getriebe bietet eine längere Lebensdauer und die Pumpe damit ein Plus an Einsatzzeit. Bredel verfügt darüber hinaus über eine eigene Produktion von Hochleistungsschlauchelementen – speziell und ausschließlich für den Einsatz mit den eigenen Schlauchpumpen. Anwender können sich so darauf verlassen, dass Pumpe und Schlauchelement perfekt aufeinander abgestimmt sind und optimale Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit bieten.

„Im Vergleich zu den bisherigen Exzenterschneckenpumpen, die im Thiopaq-System eingesetzt wurden, bieten die Schlauchpumpen von WMFTS deutlich niedrigere Betriebskosten“, bestätigt Antonio Yamada, Engineering Manager bei Paques. „Darüber hinaus wurden die Kosten für die Pumpenwartung und auch für die Chemikalien, die im Prozess verwendet werden, erheblich reduziert.“

Die neue Biogasanlage wurde Ende 2020 in Nachbarschaft einer bestehenden Ethanol- und Zuckermühle eines multinationalen Unternehmens in Betrieb genommen, in der mehr als 5 Mio. t Zuckerrohr pro Jahr verarbeitet werden. Dabei fällt eine große Menge Schlempe – ein Nebenprodukt der Zucker- oder Ethanolindustrie – an, die eine Biogasproduktion im kommerziellen Maßstab ermöglicht. Durch Verstromung des Biogases wird eine Strommenge von
138 000 MWh pro Jahr angestrebt. Dies ermöglicht den Projektpartnern eine strategische Positionierung auf dem schnell wachsenden Markt für erneuerbare Energien und verdeutlicht einmal mehr das große Potenzial, das in der Nutzung von Abfällen aus der Landwirtschaft steckt.

Watson-Marlow GmbH, Velbert


Autor: Christian Paschen

Commercial Manager,
Watson-Marlow

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