Franse biogasfabriek vertrouwt op Bredel slangenpompen voor verwerken van hete en abrasieve slurry

• Drie Bredel 65 pompen ondersteunen vergistingsprocessen bij grote biogasfabriek
• De grootte van de pompen is bewust zo gekozen dat uitvaltijd en rendement tot een minimum worden beperkt
• Weinig onderhoud is van het grootste belang in biogasinstallaties

Een van de grootste biogasfabrieken in Frankrijk is onlangs in bedrijf gesteld, met drie Bredel 65 slangenpompen van Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS) als belangrijkste componenten. De pompen worden gebruikt voor het transport van homogene abrasieve slurry in drie procesfasen die essentieel zijn voor de duurzame energievoorziening in de regio.

De nieuwe biogasinstallatie, die in 2017 werd ontworpen, gebouwd en in gebruik genomen, zal jaarlijks 2.2 miljoen m³ biomethaan produceren, het GRDF-net (Gaz Réseau Distribution France) voeden en 10% van de lokale bevolking van energie voorzien. Bijna 50% van de vergiste mix van organische afval die in de nieuwe installatie wordt verwerkt, bestaat uit mest van vee- en pluimveehouderij. De rest wordt geleverd door lokale visconservenfabrieken en slachthuizen. 

In deze installatie worden in een voorbehandeling stap verschillende afvalstromen vóór de vergisting gemengd in een homogene organische suspensie, vrij van inert materiaal. Het specifieke proces (mesofiele vergisting) dat in de installatie wordt gebruikt betekent dat afval 50 dagen in de vergister moet blijven (in plaats van de gebruikelijke 17-21 dagen), niet alleen omdat de verwerkingstemperaturen lagere zijn, maar omdat 20% van het materiaal plantaardig is, en meer tijd nodig heeft om te vergisten. Deze plantaardige stof betekent ook dat de volumevermindering na de vergisting slechts 20% bedraagt, in plaats van 50%, wat een meer typische vermindering van het afvalvolume in biogasinstallaties is.

Ontwerp en uitvoering

Bredel 65 pompen vervullen drie belangrijke transporttoepassingen in de processen in de Franse fabriek: van buffertoevoer naar buffertank via warmtewisselaars; van buffertoevoer naar buffertank via pasteurisatoren; en van buffertank naar vergister via warmtewisselaars.

Bij de installatie van de pompen moest gelet worden op het leidingsysteem, van buffertoevoer naar de vijf meter hoge buffertank (via warmtewisselaars), via de afvoerleidingen met een aanzienlijke lengte en vele bochten. De invloed op de tegendruk als gevolg van de lange leidingen kan veel andere pomptypen negatief beïnvloeden. Bredel pompen houden echter gedurende de gehele levensduur van de slang een constante opbrengst tegen de druk in.

Op deze productielocatie voor biomethaan draaien Bredel 65 pompen met relatief lage snelheden van 14 tpm om een opbrengst van 4m3/u. te genereren In het eerste deel van het proces heeft de slurry een temperatuur van ongeveer 30C en een viscositeit van 500 cPs, met een droge inhoud van 9-12%, en potentieel tot aan 60%, waardoor zeer hoge shear ontstaat. Deze temperatuur stijgt tot tussen de 40 en 55C in de tweede fase van de vergisting, waardoor de viscositeit echter vermindert. Na pasteurisatie stijgt de temperatuur weer naar 70 C. 

Bredel pompen transporteren viskeuze en abrasieve slurry's en slib met tot 80% vaste stoffen in suspensie. De pompcapaciteit is volledig onafhankelijk van de aanzuig- en afvoeromstandigheden, en met deze toepassing betekent de keuze van natuurlijke rubberen slangen dat vloeistoffen met temperaturen tot 80C kunnen worden verpompt. De slangen hebben een zachte binnenkant die grote en schurende deeltjes opvangt, terwijl de meerdere lagen versterkend nylon en het taaie buitenste rubber van de slang zorgen voor uitstekende prestaties en een lange levensduur van de slang. 

Franse biogasfabriek

Lage TCO

De relatief lage bedrijfssnelheid van de Bredel pomp van 14 tpm in deze toepassing werkt door in de uptime en de TCO-vereisten (Total Cost of Ownership). Weinig onderhoud is van het grootste belang in biogasinstallaties met een zeer hoge graad van automatisering en met weinig werknemers. De fabriek heeft bijvoorbeeld slechts drie medewerkers. 
De kans op herhaaldelijk onderhoud met PC-pompen is groot. De stator is bijvoorbeeld binnen enkele seconden vernietigd als de pomp per ongeluk droog loopt. Factoren zoals druk, abrasieve inhoud en temperatuur kunnen de prestaties van een PC-pomp negatief beïnvloeden. 

Met een Bredel pomp kan er daarentegen niets mis gaan, omdat het onmogelijk is om fouten te maken zoals drooglopen. Bovendien is er slechts één slijtageonderdeel – de slang – waarvan het (ter plaatse) vervangen slechts ongeveer 30 minuten kost en geen inzet van daarvoor opgeleid personeel vereist. Belangrijk is dat de levensduur van slangen herhaalbaar is, zodat biogasinstallaties preventief onderhoud kunnen plannen. 
Na de vergisting worden de reststoffen van de Franse biogasfabriek hergebruikt als natuurlijke organische meststof voor 20,000 hectare omliggende landbouwgrond, wat het gebruik van chemische meststoffen met 60 ton vermindert en een jaarlijkse kostenbesparingen tot aan 15.000 euro oplevert voor elk van de 17 boeren in het omliggende gebied. Bovendien vermindert het vergistingsproces de CO2-uitstoot met 4,222 ton CO2.

Europese Biogas Association

Bredel slangenpompen