Nature Energy Kværs A/S

Nature Energys nye biogasanlæg i Kværs er endnu en innovativ tilgang til grøn energi, der ved hjælp af avanceret teknologi omdanner organisk affald fra landmændene, industrien og borgerne til CO2-neutral biogas.

Biogassen produceres gennem en proces, hvor bakterier ved ca. 50°C omdanner biomasserne til biogas og flydende gødning.

Efter rensning af biogassen kan den distribueres til forskellige sektorer, hvilket potentielt kan erstatte fossile brændstoffer i transport, industri og opvarmning.

Nærværende case beskriver Linka Energy og EUROmillings komplette halmhåndteringslinje til Nature Energy Kværs, hvor et varme- og mekanisk halmbehandlingsanlæg nedbryder halmen fuldstændigt, hvorefter den behandlede halm bruges i det næste trin af biogasanlægget til produktion af biogas.

Hele processen starter på halmlageret, hvor halmkranen har afleveret en halmballe ved en metaldetektor, som scanner halmballen, hvorefter kranen flytter den enten til halmbordet eller til et kassationsområde, hvis der er detekteret metal i ballen.

Halmkran
En travers halmkran er et vigtigt redskab til håndtering af halmballer i lagerfaciliteter, designet til effektivt at transportere, løfte og placere halmballer. Den installerede travers halmkran afleverer automatisk halmballen på halmbanen og kan håndtere op til 4 tons halm pr. time.

Kranen leveres med lokal styretavle og som en PLC styret kran med panel for såvel betjening af kranen som udlæsning af system informationer til brugeren. Kranstyringen er integreret i SRO’en.

Traverskranen er omfattet af personsikringen ved døre og porte til arbejdsområdet, så hvis en dør eller port åbnes, stopper kranen alle bevægelser undtagen grab funktionen, for at forhindre tab af en halmballe.

Når systemet kalder på halm, får halmkranen signal om at den skal hente en halmballe.

Skubbebord (halmbord)

Skubbebordet (halmbordet) er en type Linka® TWIN, hvilket vil sige, at der står to baller side om side hele vejen fra bagenden af halmbordet og hen til opriveren.

Halmballerne placeres enkeltvis på det første skubbebord, før den føres gennem brandspjældet og ind på det næste skubbebord. Når der er to baller på skubbebordet, skubbes disse ind på halmbordet der trækker dem hen til snoraftageren.

Snoreaftager

Inden halmballerne kører ind i halmopriveren, skal snorene fjernes, hvilket gøres automatisk med en Linka® snoreaftager, der er udviklet således snorene ikke vikles rundt om oprivertromlerne.

Snoreaftageren styrer halmballerne med fotoceller for korrekt placering, hvorefter snorene skæres af under ballen og trækkes af ovenfra. Snorene vikles op og separeres fra halmen i en bigbag, en container, spand eller lignende.

Når en halmballe har fået fjernet snorene, fortsætter den frem mod opriveren, og fotocellen, der så ikke længere er brudt, giver et signal til halmkranen om at hente nye halmballer. Efter snoraftageren kommer halmopriveren, som ved signal fra halmmøllen starter op.

Halmopriver

Halmopriveren er en type Linka® TWIN, model 123, hvilket vil sige, at der står to baller side om side ind i opriveren. Her oprives halmen af de tre tromler, der både snitter og trækker stråene fra hinanden, før halmen havner i nedfaldet. Tromlerne opererer ved lav hastighed, hvilket reducerer energiforbruget samt sænker risikoen for gnistdannelse.

Når hammermøllen ”kalder” på brændsel, sættes oprivningsproceduren i gang, hvilket vil sige, at opriveren starter med at ”snitte” de to halmballer, som står ”inde” i opriveren. Her løftes halm med opriverens tromlerne op og drysser ned i et trug på den modsatte side.

I bunden af truget på opriveren kører to snegle, henholdsvis højre- og venstresnoet, som flytter den oprevne halm til et fælles og centreret udløb midt på halmopriveren. Herfra transporterer en dobbelt snegletransportør den oprevne halm hen til formøllen.

Anlægget består af et EUROmilling formalingssystem, der håndterer den oprevne halm og som består af en for-mølle, en hammermølle og mixertank.

• For-mølle: Klargør halmen til fin formaling.
• Hammermølle: Sikrer, at halmen får den ønskede fine partikelstørrelse.
• Mixertank: Mixer halmen med gylle med henblik på optimal biogasproduktion.

Fra opriveren transporteres den oprevne halm via en dobbelt snegletransportør hen til formøllen.

Hammermølle til formaling af halm

Hammermøllen, er et fyldnings-, formalings- og mekanisk transportsystem, der integrerer alle funktioner omkring formalingsprocessen og den mekaniske transport af den færdigformalede halm.

Formalingen foregår mellem hærdede, løst ophængte hamre og formalingskomponenter, hvor slidstærke komponenter i toppen af formalingskammeret optimerer formalingsprocessen. Disse komponenter forhindrer unødig rotation af den oprevne halm, hvilket øger formalings effektiviteten ved at reducere energiforbruget, minimere slid på sigter, begrænse varmeudviklingen og forkorte opholdstiden i formalingskammeret.

Formalingsfinheden og partikelstørrelsesfordelingen af produktet bestemmes af soldets type og størrelse.

Komplet med integreret motorplatform på vibrationsdæmpningskit og inkluderer sikkerhedsafbryder til topdækslet samt service- og rengøringsklap.

Bundudløbet har luftvakuum fra ventilatoren, som suger det færdigformalede materiale ud gennem møllen, hvilket øger kapaciteten og kølingen under formalingsprocessen.

Hammermølle, formalingsprocessen

Hammermølle, type EUBL, er en effektiv formalingsløsning, der integrerer metal- og stenadskillelse, luftfilter, ventilator og underbeholder med udtrækssnegl for støvfri drift. Formalingen sker mellem løst ophængte hærdede hamre og slidstærke, udskiftelige malebro-komponenter i toppen af formalingskammeret. Møllen er vendbar, hvilket forlænger serviceintervallerne og optimerer energiforbruget ved at forhindre unødig rotation.

Den hydraulisk betjente soldskuffe muliggør hurtig udskiftning af soldet, som bestemmer formalingsgraden og partikelstørrelsesfordelingen. En vakuumventilator tilsluttes for at øge kapaciteten og køle produktet under formalingsprocessen. Møllen styres af en frekvensomformer med common mode-filter og er udstyret med vibrationsdæmpere.

Rotoren er udstyret med hærdede hamre, der er arrangeret i flere rækker for at sikre ensartet formaling. Magnetfælden adskiller tunge partikler, mens vindsigten sikrer høj separation af sten og metal før indløbet. Frasorterede elementer transporteres trykløst til opsamling i en Bigbag eller container via ventilen. Luftindtaget sker gennem en sugeledning, der kontinuerligt transporterer materialet til indløbet og fordeler det jævnt med justerbare spærreplader.

Filter

Selvrensende dysefilter, Teflon-belagt og antistatiske, med runde filterposer sikrer en støvfri installation, der under driift er selvrensende med lufttryk i flere sektioner, og rensningsprocessen styres af et filterkontrolpanel.

Mixertank

Mixertanken er en beholder, der sikrer ensartethed i den færdige formalede/neddelte halm med henblik på fermenterings- og gæringsprocessen til optimal biogasproduktion.

Fra hammermøllen transporteres den færdige formalede/neddelte halm via en snegletransportør hen til mixertanken. Her starter fermenterings- og gæringsprocessen med nedbrydning af halmen til organiske materialer af mikroorganismer under anaerobe (iltfrie) forhold.

I anaerobe forhold nedbryder mikroorganismer de organiske materialer til biogas gennem en fermenterings- og gæringsproces, hvor der dannes biogas bestående af metan (CH₄) og kuldioxid (CO₂), hvilket er afgørende for produktionen af metan og andre gasformer. Resultatet af metanproduktionen afhænger i høj grad af størrelsen på den neddelte halm samt fugtighed.

Komplet styrings- og overvågningssystem til drift af hele anlægget, der styres fra en separat styringstavle via hovedtavle. Styrings- og overvågningssystemet overvåger, optimerer og beskytter driften, hvilket sikrer effektivitet, sikkerhed, dataindsamling og fjernstyring.

Kontrol- og overvågningssystemet er baseret på PLC-styring, hvilket sikrer en kontrolleret og logisk fødning af halmballer og hammermøllen baseret på aftalte tid/signalinput. Alle værdier og signaler kan tilgås via interface/datablok i mølleovervågnings-PLC’en, enten via Profinet eller Profibus, i henhold til aftalte specifikationer. Alle grænseflader til eksterne kontrolsystemer såsom Modbus, Profibus, Profinet TCP/IP-protokoller, m.v., defineres i samarbejde med kunden.

Komplette el-installationer, herunder kabelstiger, kabler og øvrige ophæng, til drift af hele anlægget, der styres fra en separat tavle via hovedtavle. Komplet el-installation fra hovedtavlen til det centrale støvudsugningssystem.

Centralt støvudsugningssystem, vægmonteret, ATEX Zone 20, selvrensende og automatisk (trykluft), der med det kraftfulde vakuumsystem, er designet til at opsuge store partikler som halm, sand og sten.

Den centrale enhed er højt placeret i møllerummet og forbindes til et fast rørsystem med sugepunkter i både møllerummet og ”halmmodtageområdet”.

Der er vægmonterede slangerulle-enheder med elektrisk aktivering, der kan forlænges med en forlængerslange, samt er et støvsugerør med sugehoved.

I halmmodtageområdet er slangerullen monteret på en svingarm for nemmere støvsugning. Det opsugede materiale ledes automatisk ind i halmllinjen under mølleanlæggets drift. Når halmmøllen ikke er i drift, overføres støvet til en container.

Anlægget i Kværs er sikret mod brand- og eksplosionsrisici fra lager til færdig proces. Brandsikker overførsel af bigballer fra lagerlokaler til formalerummet. Formålet med systemet er at sikre, at en brand i formalerummet ikke kan sprede sig til halmlageret.

Brandbeskyttelsen er udført og konstrueret i overensstemmelse med ”BS60”, så der kun er en ”fri åbning” mellem lag-eret og formalerummet under selve overførselsprocessen. Halmindføringssystemet er en del af en styringsintegreret funktion mellem ”halmballe-traverskranen” og ”halmopriveren”. Indføringssystemet drives udelukkende af hydrauliske funktioner, hvor oliepumpestationen er placeret i formalerummet.

Driftsprincip:

• Halmballen placeres på ”modtagelejet” i indføringsenheden.
• ”Branddøren” mellem halmlageret og formalerummet åbnes.
• Halmballen overføres fra ”modtagelejet” til ”mellempositionen” i formalerummet.
• Brandspjældet lukker.
• Halmballen overføres fra ”mellempositionen” til halm-skubbebordet.

Alle funktioner og operationer udføres kun, hvis alle øvrige funktions- og sikkerhedskrav er opfyldt.

Brandslukning

Der er monteret et sprinklersystem oven på halmopriveren, som aktiveres ved for høj temperatur, med en grænseværdi på 50°C.

Opriveren er udstyret med to brandslukningssystemer:

• Et temperaturstyret system, der åbner en magnetventil.
• Et mekanisk system med smeltesikringer og en tryksat beholder, der også fungerer ved strømafbrydelse.

Når sprinklersystemet aktiveres, udløses det enten af en PT100-sensor (elektronisk) eller af smeltesikringer (mekanisk). Dette dobbeltsystem sikrer, at anlægget stadig virker ved strømsvigt.

Aktivering af sprinklersystemet påvirker en flow-switch, der samtidig udløser en alarm. Begge systemer stopper anlægget og sender en alarm.

Geneelt er der indsat ATEX-sikrede komponenter, bl.a. cellesluse, hvor der forekommer finstøv.

Nextech: Brandsikring/gnistslukningssystem

Gnistsøgnings- og slukningssystemer er specialiserede brandsikringsløsninger, der detekterer og neutraliserer antændelseskilder som gnister og glødende partikler for at forhindre brand eller eksplosion. Ved detektion udløses en finforstøvet vandtåge under højt tryk fra slukningsdyserne inden for millisekunder, hvilket fjerner antændelseskildens termiske energi. Systemet kan tilpasses med andre slukningsmidler efter behov.

Disse systemer beskytter kun installerede områder og registrerer infrarød stråling. Overholdelse af brand- og eksplosionssikringsregler er påkrævet. GreCons systemer er certificeret af VdS (E 8850001) og FM (NC 5AO.AY, OT 1A2.AY).

Bemærk, at grænseflader til eksterne kontrolsystemer, såsom modbus, profibus og TCP/IP-protokoller (profinet), ikke er beskrevet her. Disse specifikationer kan tilpasses og specificeres i samarbejde med kunden efter behov.

Kort fortalt

Anlægget hos Nature Energy i Kværs er et særdeles driftseffektivt anlæg med lave driftsomkostninger i forhold til konkurrerende teknologi. StB-anlægget fra Linka Energy og EUROmilling kan kombineres og sammensættes baseret på dine ønsker til både ydelse per time, størrelsen på det formalede produkt og kan kombineres med indblandingstank og pumpe til mixeranlæg.