Pumpen mit hoher Standzeit in der Biogaserzeugung aus Biomüll

Handelsübliche Pumpen erreichen nur geringe Standzeiten, wenn sie in der Biomüllverarbeitung eingesetzt werden. Die Medien, die dort gefördert werden müssen, greifen Pumpen in zweifacher Hinsicht besonders stark an: Einmal durch stark abrasive Beimengungen, zum anderen durch stark schwankenden pH-Werte und damit chemisch sehr aggressive Medien. Dies belastet Dichtungen und Elastomerstatoren sehr stark. Ein häufiger Wechsel und damit ein häufiger Anlagenstillstand ist die Folge.

Die Marchfelder BioEnergie GmbH im niederösterreichischen Weinviertel hat jedoch eine Lösung gefunden. Zusammen mit den Anlagenbauer Komptech Anlagenbau GmbH. und der Allweiler AG wurden die Werkstoffe der eingesetzten Pumpen optimiert. Das Ergebnis: Lange Standzeiten, auch bei den Pumpen, die am Anfang der Verarbeitung stehen und damit am stärksten beansprucht werden.

Allweiler Exzenterschneckenpumpe der Baureihe AEB1E1450, Medium: Gärreste, Fördermenge: 60 m³ /h, Druck: 4 bis 5 bar

Die Anlage verarbeitet nahezu beliebige Verpackungen und Beimengungen.

Die Anlage nimmt jede Art organischen Abfalls entgegen. Dazu gehören Speisereste, Biomüll, überlagerte Lebensmittel und Gastronomieabfälle ebenso wie Gartenabfälle und Grünschnitt. Pro Jahr sind dies etwa 15.000 t, etwa 5.000 t bleiben als Deponieabfall und Dünger übrig.

Alle Abfälle werden in ihrer Verpackung angenommen und ungetrennt verarbeitet. Beispiele sind Gläser, Metalldeckel und -verschlüsse, Holzpaletten, Kunststoffverpackungen und sogar Metallfässer. Der erste Prozessschritt zerkleinert die angelieferten Materialien auf eine Korngröße von max. 60 mm. Über ein Förderband gelangen sie dann in einen Auflösebehälter. Dort wird Prozesswasser zugeführt, schwere Störstoffe sinken ab und werden entfernt. Die verbleibende Flüssigkeit hat einen Trockensubstanz-Gehalt von 10 bis 15 Prozent und einen minimalen pH-Wert von 4. Ein Sieb hält Feststoffe mit mehr als 12 mm Durchmesser zurück, bevor die erste Exzenterschneckenpumpe die Masse zum Sandabscheider fördert. Diese Pumpe der Baureihe AEB1E fördert bis zu 60 m³ pro Stunde. Sie ist durch die sehr stark schwankenden chemischen Eigenschaften des Mediums und seine Belastung mit Sand und anderen mechanisch abrasiven Feststoffen besonders stark belastet. Insbesondere Biomüll schwankt sehr stark in seiner Zusammensetzung – fast immer sind jedoch Sand, Kiesel und Glas enthalten.

ALLWEILER Pumpen für jeden Prozessschritt

Die in den anschließenden Prozessschritten eingesetzten Pumpen sind ebenfalls Allweiler Exzenterschneckenpumpen des gleichen oder ähnlichen Typs. Insgesamt sind elf Exzenterschneckenpumpen in der Anlage eingesetzt. Sie fördern die Biomasse über die Hygienisierung zum Biogasreaktor und zum Separator sowie das Prozesswasser in der Anlage.

Wichtige Voraussetzung für eine lange Standzeit der Pumpen sind langsame Drehzahlen und hochwertige Werkstoffe. Die gewählten Drehzahlen liegen im Bereich von 200 U/min.: Um die nötige Förderleistung (bis 100 m³/Std.) bei dieser geringen Drehzahl zu erreichen, setzt die Anlage große Pumpen mit FU-Regelung

Der 1.250 m³ umfassende Biogasreaktor erzeugt in einem 30-tägigen Fermentierungsprozess das Gas, das dann im Blockheizkraftwerk in Wärme und in Elektrizität umgewandelt wird.

Allweiler Exzenterschneckenpumpe der Baureihe AEB1E750, Medium: Biomasse mit 75 °C, Fördermenge: 18 m³ /h, Druck: 2 bis 4 bar

Spezielle Statoren

Die möglichen Werkstoffe wurden nach Inbetriebnahme gemeinsam mit dem Lieferanten in der Anlage erprobt. Mit nachspannbaren Statoren aus PU und speziell beschichteten Rotoren erreicht selbst die erste und damit am stärksten belastete Pumpe im Prozess Standzeiten von mehr als einem Jahr bei einer Betriebsdauer von mehr als 1.000 Stunden. Dies ist möglich, da die Allweiler AG als einer der wenigen Hersteller von Pumpen, die Statoren selbst fertigt und über 20 verschiedene Werkstoffe zur Auswahl hat.