Branchen - Höntzsch Messgeräte

Klärgas- / Biogasmengenmessung in der Abwasserreinigung

Messen des Volumenstroms am Austritt aus dem Faulturm und vor dem BHKW

Prozessdaten

Messaufgabe:
Strömungsgeschwindigkeit zur Ermittlung des Volumenstroms

Messstelle:
Am Austritt des Klärgases aus dem Faulturm, vor dem Blockheizkraftwerk und vor der Fackel

Messbereich:
bis 40 m/s

Prozessdruck:
Atmosphärisch

Prozessumgebung:
ATEX Zone 1

Prozess:
ATEX Zone 0

Anwendung

Während der Abwasserreinigung in einer Kläranlage finden im Faulturm anaerobe Abbauprozesse statt. Dabei entsteht Biogas (auch Klär- oder Faulgas), das hauptsächlich aus Methan und Kohlendioxid besteht.

Die exakte Messung der Biogasmenge ist aus mehreren Gründen eine der anspruchsvollsten Aufgaben der Durchflussmesstechnik. Das Biogas ist sehr feucht, neigt zum Kondensieren und ist mit Partikeln beladen. Seine Zusammensetzung ist unterschiedlich und aggressiv. In Verbindung mit Luft kann es zu explosiven Gemischen kommen. Deshalb sind entsprechende Sicherheitsmaßen zu ergreifen. So müssen die eingesetzten technischen Geräte für die definierte Ex-Zone zugelassen sein.

Im Klärwerk wird das Faulgas einerseits direkt am Austritt vom Faulturm gemessen und andererseits vor dem Blockheizkraftwerk. Teilweise wird auch der Volumenstrom zur Fackel erfasst.

Ihr Nutzen

Sicher
Sichere Messung auch in explosionsgefährdeten Bereichen

Wirtschaftlich
Einmal eingebaut, benötigt der Sensor sehr wenig Wartung

Robust
Speziell für das kondensathaltige Faulgas, das auch mit Partikeln belastet sein kann ist der sehr robuste Höntzsch Vortex Sensor bestens geeignet

Empfohlene Produkte

Vortex VA40 ZG8 Ex-d / ATEX
Standard-Kompaktgerät für Ex-Anwendungen, variable Eintauchtiefe

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Vortex VA40 ZG4 mit abgesetzter Elektronik
Variable Eintauchtiefe, grosse Sensormaterial-Auswahl, max. +240 °C

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Messen des Volumenstroms am Faulturm und vor dem BHKW

Klärwerke dienen der zentralen Reinigung unserer Abwässer. Für die Aufbereitung wird sehr viel Energie benötigt und dies vor allem in den biologischen Reinigungsstufen (Belüftung). Kommunale Kläranlagen sind mit ungefähr 20 % des Gesamtenergiebedarfs in Kommunen der größte Energieverbraucher. Somit besteht hier ein großes Einsparpotential.
Ein Teil der benötigten Energie kann im Klärwerk selbst erzeugt werden: durch das bei der Abwasserreinigung entstehende Klärgas.

Wie entsteht Faulgas aus Klärschlamm?

Der im Klärwerk anfallende Klärschlamm wird im Faulturm gesammelt. Bakterien zersetzen diesen in einem anaeroben (ohne Vorhandensein von Sauerstoff) Abbauprozess. Bei diesem Prozess entstehen unterschiedliche Gase in unterschiedlichen Mengen.

Biogas, Klärgas, Faulgas

sind verschiedene Begriffe für das im Faulturm entstehende Gas. Je nach Zusammensetzung des Klärschlamms und je nach Umgebungsbedingungen hat dieses Gas eine andere Konsistenz und damit auch eine andere Dichte. Die Hauptbestandteile sind Methan, Kohlendioxid und Kohlenwasserstoffe.

Methan ist brennbar und kann ideal zur Energieerzeugung eingesetzt werden. Dazu wird es einem Verbrennungsmotor zugeführt. Der Motor erzeugt einerseits Strom und andererseits Wärme. Auch diese Wärme kann energetisch verwendet werden.

Wie kann der Volumenstrom des Biogases gemessen werden?

Aufgrund der variablen Zusammensetzung, der möglichen Kondensatbildung und anderen Verunreinigungen im Biogas sind viele Messgeräte ungeeignet oder erfordern einen hohen Reinigungs- und Wartungsaufwand.

Der Höntzsch Vortex Strömungssensor misst den Volumenstrom unabhängig von der Dichte des Gases. Er besitzt keine beweglichen Teile. Dadurch ist er unempfindlich gegenüber Kondensatanteilen und möglichen Partikeln im Gas. Somit benötigt er einen sehr geringen Wartungsaufwand: „einfach einbauen und vergessen“.

Kontinuierlicher Betrieb in der Kläranlage

Die Menge des Klärgases, die im Faulturm entsteht, variiert. Deshalb wird das Gas in einem Speicher zwischengelagert (gepuffert), um von dort dem Blockheizkraftwerk (BHKW) zugeführt werden zu können.

Das entstehende Klärgas wird einerseits direkt nach dem Faulturm (Quelle) gemessen, zum anderen auch vor dem BHKW, um die Stromerzeugung regeln zu können. In einigen Anlagen wird zudem der Volumenstrom zur Fackel erfasst.

Manche Betreiber mischen dem Biogas Erdgas bei, um eine kontinuierliche Stromerzeugung sicherzustellen. Auch hierfür hat Höntzsch die passende Messtechnik.

Wenn die Durchflussmessung des Klärgases schnell gehen soll

Für kurzfristige Messungen, um den aktuellen Status einer Anlage an einem speziellen Punkt zu überprüfen, eignet sich ein mobiler Sensor mit einem Handmessgerät. Dieses System ist ebenfalls für ATEX Zone 1 verfügbar.