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Integration of Biogas Plants in the Building Materials Industry

M. Ellersdorfer
Institute of Process Technology and Industrial Environmental Protection, Mining University Leoben, Austria

C. Weiss
Institute of Process Technology and Industrial Environmental Protection, Mining University Leoben, Austria

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Published in: World Renewable Energy Congress - Sweden; 8-13 May; 2011; Linköping; Sweden

Linköping Electronic Conference Proceedings 57:11, p. 1560-1567

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Published: 2011-11-03

ISBN: 978-91-7393-070-3

ISSN: 1650-3686 (print), 1650-3740 (online)

Abstract

The paper quantifies the synergy-effects of an areal combination of biogas-plants with plants of the building materials industry (e.g. cement plants) from the energetic and economical point of view. Therefore a model biogas and cement plant are defined and the effects of a combination of both plants in terms of energetic efficiency; investment and operating costs; greenhouse gas emission reduction and overall energy production costs are quantified. The main benefits of this combination are the utilisation of low temperature excess heat sources from the cement plant for fermenter heating and the direct thermal utilisation of unprocessed biogas as a valuable; CO2-neutral fuel for combustion processes for instance clinker burning. Due to the combination; the energetic efficiency of the biogas plant; defined as utilisable energy output in relation to the energy content of the produced biogas; significantly increases from 63.0% to 83.8%. Concurrently the energy production costs are reduced; turning biogas into a competitive source of energy without the need for federal sponsorship. Calculations show; that from a plant size of around 90 m³STP/h biogas production costs in combined plants are even lower than the actual market prize of natural gas.

Keywords

Biogas; cement plant; thermal utilisation; excess heat recovery

References

[1] M. Ellersdorfer; W. Kepplinger; Utilisation of Biogas; in: 13th International Tuzla Summer University; Symposium Rational Energy Usage; Energetic Efficiency and Sustainable Ecological Development; 2008; p. 45 – 48.

[2] Bayerisches Landesamt für Umwelt (Hrsg.); Biogashandbuch Bayern - Materialienband; Kap. 1.7; Stand Mai 2007; p. 20.

[3] European IPPC Bureau (Hrsg.); Reference Document on Best Available Technique in the Cement; Lime and Magnesium Oxide Manufacturing Industries; Feb. 2009; pp. 26 – 32.

[4] Verein Deutscher Zementwerke e.V.; Umweltdaten der deutschen Zementindustrie 2009; 11. Ausgabe; 2010; p. 21.m

[5] R. Zah et. al.; Ökobilanz von Energieprodukten: Ökologische Bewertung von Biotreibstoffen; Schlussbericht; Empa (Hrsg.); 2007; pp. 92 – 94.

[6] G. Mauschitz; Emissionen aus Anlagen der österreichischen Zementindustrie Berichtsjahr 2009; Vereinigung der österreichischen Zementindustrie (Hrsg.); 2010; p. 4.

[7] B. Baumgartner; M. Kupusovic; H.T. Blattner; National Report on current status of biogas/biomethane production – AUSTRIA; WP5 – deliverable 5.1; Feb. 2010; p. 4.

[8] Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (Hrsg); Biogas-Anlagen; 12 Datenblätter; www.fnr.de; 2004; pp. 7 – 39.

[9] H. Döhler et. al.; Faustzahlen Biogas; Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (Hrsg.); 2. Auflage; 2009; p. 187 – 199.

[10] ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V. (Hrsg); BHKW-Kenndaten 2005; Verlag rationeller Erdgaseinsatz; 2005; p. 14.

[11] H. Berger; V. Hoenig; Energieeffizienz der österreichischen Zementindustrie; Vereinigung der österreichischen Zementindustrie (Hrsg.); 2010; pp. 18 – 44.

[12] Institut für Energetik und Umwelt GmbH; Studie Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz; Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (Hrsg); 2. Auflage 2006; pp. 127 – 159.

[13] D. Hornbacher; Online Planung einer Anlage zur Biogas-Netzeinspeisung; www.biogas-netzeinspeisung.at; 2010.

[14] Bgbl.II Nr.42/2010; Ökostromverordnung 2010 – ÖSVO 2010 Teil II; www.ris.bka.gv.at.

[15] Statistik Austria (Hrsg.); Jahresdurchschnittspreise und –steuern für die wichtigsten Energieträger 2009; www.statistik.at; 2009; pp. 1.

[16] Energie-Control GmbH (Hrsg.); Auswertung der Industriepreiserhebung Strom Jänner 2010; www.e-control.at; 2010; pp. 2.

[17] Bayerisches Landesamt für Umwelt (Hrsg.); Leitfaden für effiziente Energienutzung in Industrie und Gewerbe; 2. überarbeitete Auflage; Stand November 2009; p. 27.

[18] International Energy Agency; CO2 Emissions from Fuel Combustion Highlights; IEA Statistics; 2010 Edition; p. 107.

[20] Energie-Control GmbH (Hrsg.); Auswertung der Industriepreiserhebung Gas Jänner 2010; www.e-control.at; 2010; p. 2.

Citations in Crossref