Biogas is doorgaans een mengsel van gassen, waaronder methaan (CH4), kooldioxide (CO2), waterstofsulfide (H2S), vluchtige organische stoffen (VOS) en atmosferische gassen zoals stikstof (N2), zuurstof (O2) en water (H2O). De feitelijke samenstelling van het biogas kan afhangen van de herkomst en de aard van de verwerkte afval- of biomassagrondstof en van de feitelijke prestaties van het vergistingsproces.
Om biogas echter als brandstofbron te gebruiken, hetzij via elektriciteitsopwekking of injectie in het aardgasnet, moet het worden gezuiverd tot zeer lage drempelwaarden om te garanderen dat het biogas de juiste zuiverheid heeft. Daarom zijn verwerkingsstappen essentieel om ruw biogas op te waarderen, zodat het kan worden gebruikt als directe brandstof voor verbranding of als hernieuwbaar aardgas.
Wat zijn deze onzuiverheden?
Er kunnen veel verontreinigingen of onzuiverheden voorkomen in biogas- of biomethaanstromen.
Waterstofsulfide (H2S) en alle zwavelverbindingen, zoals mercaptanen, ontstaan gewoonlijk door de afbraak van zwavelhoudende biomassavoeding. Deze verbindingen veroorzaken corrosie in motoren en apparatuur, wat gevolgen heeft voor de nageschakelde processen. Daarom worden ze gewoonlijk in een vroeg stadium van het biogasopwaarderingsproces verwijderd.
Vluchtige organische stoffen, of VOS, zijn doorgaans afkomstig van huishoudelijk afval en komen vooral voor in stortgas en sommige soorten agrarisch biogas. De verwijdering ervan is noodzakelijk omdat ze de nageschakelde processen beïnvloeden.
Siloxanen in biogas zijn vluchtige organosiliciumverbindingen die doorgaans afkomstig zijn van afval van huishoudelijke producten, zoals wasmiddelen, shampoos, deodorants, tandpasta en cosmetica. Deze siloxanen bevatten een Si-O-Si-binding die bij verbranding siliciumdioxide (SiO2) kan vormen. Dit zet zich af in motoren en andere componenten, wat kalkaanslag veroorzaakt en het rendement vermindert, waardoor vaker onderhoud nodig is.
Ammoniak kan ook worden geproduceerd door biologische afbraak van stikstofhoudende biomassa. Ammoniak in hoge concentraties wordt echter beschouwd als een remmer van de methaanproductie.
Formaldehyde kan ook ontstaan tijdens onvolledige verbrandingsprocessen van organische stoffen met langere ketens.
Welke onzuiverheden kunnen worden verwijderd met actieve kool?
Actieve kool verwijdert effectief diverse verontreinigingen uit biogas- of biomethaanstromen. Voor de meest effectieve verwijdering van onzuiverheden zijn echter doorgaans verschillende koolstofsoorten vereist, afhankelijk van de vraag of de belangrijkste verontreiniging een organische of anorganische onzuiverheid of verbinding is.
Organische onzuiverheden
Enkele typische organische onzuiverheden die actieve kool effectief kan verwijderen, zijn onder meer VOS en andere verontreinigende stoffen:
| Alfa-pineen | Aromatische verbindingen |
| Benzeen | Careen |
| Cumeen | Cymeen |
| D3: Hexamethylcyclotrisiloxaan | D4: Octamethylcyclotrisiloxaan |
| D5: Decamethylcyclotrisiloxaan | D6: Dodecamethylcyclotrisiloxaan |
| Dodecaan | Ketonen? |
| L2 of MM of HDMS: Hexamethyldisiloxaan | L3 of MDM: Octamethyltrisiloxaan |
| L4 of MD2M: Decamethyltetrasiloxaan | L5 of MD3M: Dodecamethylpentasiloxaan |
| Limoneen | Methylethylketon |
| Naftaleen | Oliën |
| Pineen | Silanen |
| Siloxanen | Oplosmiddelen |
| Terpenen | TMS Tetramethylsilaan |
| Tolueen | Trimethylsilanol |
Anorganische onzuiverheden
Voor anorganische onzuiverheden wordt doorgaans een geïmpregneerde actieve kool gebruikt voor de meest effectieve verwijdering. Dergelijke anorganische onzuiverheden zijn als volgt:
| Ammoniak | Waterstofsulfide (H2S) | Formaldehyde |
| Mercaptanen | Zwaveldioxide (SO2) | Zwavelverbindingen |
Voor andere verontreinigende stoffen van meer gespecialiseerde of anorganische aard, zie onze artikelen “Wat zijn luchtverontreinigende stoffen”of “Wat zijn vluchtige organische stoffen (VOC’s)”.
Hoe kunnen we helpen?
De meest effectieve koolstof voor de behandeling van een biogas- of biomethaanstroom kan afhangen van de aard van het te behandelen gas, de procesomstandigheden van de installatie, de specifieke te verwijderen onzuiverheden en de te behalen behandelingsdoelstelling.
Als dit nodig is voor een nieuw behandelingsproces, kunt u het gebruik van een mobiel koolstoffilter overwegen. Dit zijn actieve koolfilters die zowel op locatie als biogasbehandelingsvat kunnen worden gebruikt en vervolgens van en naar de locatie kunnen worden getransporteerd, zonder dat er ter plaatse koolstof hoeft te worden gewisseld.
Als u hulp nodig heeft bij de keuze van actieve kool, ondersteuning van onze mobiele koolstoffilterservice of gewoon wat meer advies, neem dan contact met ons op.