Egy francia biogázüzem Bredel tömlőszivattyúkat használ a forró, koptató hatású iszap kezeléséhez

• Három Bredel 65 szivattyú segíti a rothasztási folyamatot egy nagy biogázüzemben
• A szivattyúk méretének megválasztása minimalizálja az állásidőt és optimalizálja a befektetés megtérülését
• Az alacsony karbantartásigény kiemelten fontos a biogázüzemekben 

Nemrég helyezték üzembe Franciaország egyik legnagyobb biogázüzemét, és benne a Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS) három Bredel 65 tömlőszivattyúját. A szivattyúk homogén, koptató hatású iszap továbbítására szolgálnak a régió fenntartható energiaellátásához kulcsfontosságú három folyamatfázisban.

Az évi 2,2 millió m³ biometán előállítására tervezett, megépített, majd 2017-ben üzembe helyezett új biogázüzem a GRDF (Gaz Réseau Distribution France) hálózatát táplálja, és a helyi lakosság energiaszükségletének 10%-át elégíti ki. Az új üzemben feldolgozott rothasztott szerves hulladékkeverék majdnem 50%-a szarvasmarha- és baromfitartásból származó trágya. A maradék a helyi halkonzervüzemekből és vágóhidakról származó hulladék.

Az üzemben végrehajtott, kezelést megelőző lépésben a különféle forrásokból származó hulladékokat inert anyagoktól mentes, homogén szerves szuszpenzióvá keverik a rothasztás előtt. Az üzemben alkalmazott konkrét folyamat (mezofil rothasztás) során a hulladék 50 napig marad a rothasztótartályban (a szokásos 17–21 nap helyett), nem csak azért, mert alacsonyabb feldolgozási hőmérsékleten zajlik a folyamat, hanem azért is, mert az anyag 20%-át növényi anyag teszi ki, amelynek rothasztása több időt igényel. A növényi anyag miatt a rothasztás utáni térfogatcsökkenés mindössze 20%, nem pedig a biogázüzemekben jellemzőbb 50%.

Kialakítás és tervezés

A Bredel 65 szivattyúk három fő anyagtovábbítási alkalmazáshoz szolgálnak a francia üzemben: a pufferbemenettől a puffertartályig a hőcserélőkön keresztül, a pufferbemenettől a puffertartályig a pasztörizálókon keresztül és a puffertartálytól a rothasztótartályig a hőcserélőkön keresztül.

A szivattyúk üzembe helyezése során figyelembe kellett venni a pufferbemenet és az öt méter magas puffertartály közti csőrendszert (amely a hőcserélőkön halad át); ehhez számottevő hosszúságú kilépő oldali csövet és idomot kellett használni. Az ellennyomás csökkenése a hosszú csőszakaszok miatt sok másik szivattyútípust negatívan érint. A Bredel szivattyúk azonban a nyomástól függetlenül állandó térfogatáramot biztosítanak a tömlő teljes élettartama folyamán.

Ebben a biometán-előállító üzemben a Bredel 65 szivattyúk viszonylag alacsony, 14 ford./perc fordulatszámon működnek, és 4 m3/óra térfogatáramot biztosítanak. A folyamat első szakaszán az iszap hőmérséklete kb. 30C, viszkozitása pedig 500 cP, a szárazanyag-tartalom 9–12%-os értéke mellett, jóllehet ez akár a 60%-ot is elérheti, rendkívül erős koptató hatást keltve. A hőmérséklet 40–55C-ra emelkedik a rothasztás második szakaszában, a viszkozitás pedig ennek megfelelően csökken. Pasztörizálás után a hőmérséklet ismét emelkedik, 70C-ra. 

A Bredel szivattyúkkal akár 80%-os szilárdanyag-tartalmú, viszkózus és koptató hatású iszapok és zagyok is továbbíthatók. A szivattyú kapacitása teljes mértékben a szívóoldali és a kilépési körülményektől függ, és a természetes gumi tömlő választásával akár 80C hőmérsékletű folyadékok szivattyúzására is lehetőség van ebben az alkalmazásban. A tömlők rugalmas belseje párnázatot nyújt a nagyméretű és koptató hatású részecskéknek, a többrétegű nejlonszövet és a strapabíró külső gumi pedig a tömlő kiváló teljesítményét és hosszú élettartamát biztosítja.  

Francia biogázüzem

Alacsony teljes tulajdonlási költségA Bredel szivattyú ebben az alkalmazásban használt viszonylag alacsony, 14 ford./perc értékű fordulatszáma a hasznos üzemidő és a teljes tulajdonlási költség követelményeivel függ össze. Az alacsony karbantartásigény kiemelten fontos a magas szinten automatizált, kevés alkalmazottal működő biogázüzemekben. Előfordul például, hogy az üzem teljes személyzete mindössze három fő. 

Excentrikus csigaszivattyúk használata esetén az ismétlődő karbantartás esélye nagy. Például az állórész másodpercek alatt tönkremegy, ha a szivattyút véletlenül szárazon működtetik. Az olyan tényezők, mint a nyomás, a koptató hatású anyagtartalom és a hőmérséklet mind-mind negatívan befolyásolhatják az excentrikus csigaszivattyúk teljesítményét. 

Ezzel szemben a Bredel szivattyú üzembiztos: az olyan hibák, mint a száraz működtetés nem vezetnek tönkremenetelhez. Ezenkívül egyetlen kopó alkatrész van, a tömlő; ennek cseréje mindössze 30 percet igényel (helyben), és végrehajtásához nincs szükség képzett személyzetre. Lényeges, hogy a tömlő élettartama előrejelezhető, így a biogázüzem ennek megfelelően tervezheti a megelőző karbantartást. 
Végeredményben a francia biogázüzemből származó rothasztott anyag természetes szerves trágyaként újrahasznosítható a környező 20 ezer hektáros mezőgazdasági területen, és ezáltal 60 tonnával csökkenthető a műtrágyaigény. Ez éves szinten fejenként 15 000 euró megtakarítást jelent a 17 környékbeli gazdának. Ráadásul a rothasztási folyamat 4222 tonnával csökkenti a CO2-kibocsátást.

Európai Biogáz Egyesület

Bredel tömlőszivattyúk