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11 / 2015 PW / WJ / UF Jaske & Wolf Verfahrenstechnik GmbH * Am Alten Flugplatz 16 * 49811 Lingen * Fon: +49 591 / 91 54 110 * www.jaske-wolf.de * [email protected]
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Hocheffiziente Wärmerückgewinnung aus Abwasser
Automatisch selbstreinigendes
Wärmerückgewinnungs-System
Energie- und Ressourcenkosten senken, Wettbewerbsfähigkeit stärken
Fördermöglichkeiten nutzen
Hannover
07. Juni 2017
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11 / 2015 PW / WJ / UF Jaske & Wolf Verfahrenstechnik GmbH * Am Alten Flugplatz 16 * 49811 Lingen * Fon: +49 591 / 91 54 110 * www.jaske-wolf.de * [email protected]
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Wir recyceln heute :
Altglas (87 %)
Papier (85 %)
Metalle (88 %)
Batterien (80%)
Kunststoffe (42 %)
…
Und was ist mit Wärme … ?Quelle: Umweltbundeamt 2013
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Warum Wärme ?
50% des Endenergieverbrauchs in Deutschland entfallen auf industrielle Prozesswärme
45 % der CO2-Emissionen
Wärme ist der schlafende Riese der Energiewende !
Warum wird das so wenig gemacht ?
Quelle: Kompetenzzentrum Energie
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Problem: Fouling durch Molkereiabwasser
oben links:Molkereiabwasser
rechts & links:Verschmutzter Platten-Wärmetauschernach ca. 1 Woche
Quelle: Stadt Aurich
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Molkereiabwasser: Verschmutzter Platten-Wärmetauscher
Quelle: Stadt Aurich
nach ca. 2 Wochen
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Molkerei-Abwasser: Projekt in NL - Anlagencheck nach 6 Wochen
Quelle: Stadt Aurich
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Herkömmlicher Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher beim Einsatz mit Molkerei-Abwasser
Schichtdicke in µm
Übert
ragungsl
eis
tung in %
Quelle: Stadt Aurich
Schnitt durch Rohr-in-Rohr WTWarmes Schmutzwasser innenKaltes Frischwasser im Mantel
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0
2
4
6
8
10
12
14
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Wärmeübertragung
Versuchsreihe mit Molkerei-Abwasser
Tage
Übertragungsleistung [kW]
2 2
5
1 1
Reinigungsintervalle [Tage]
1 1
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Verschmutzung / "Fouling"
reduziert Wärme-
Übertragung
Hohe ÜbertragungsleistungReinigungs-Molch
Problem Lösung Ergebnis
Wirkungsweise Reinigungssystem Rohrbündelwärmetauscher
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Abwasser
≈ 22,5 m³/h≈ 24,0 °C
Abwasser aus Molkerei
≈ 22,5 m³/h≈ 38,0 °C
Prozessintegrierte Wärmerückgewinnung zur Frischwasservorwärmung incl. Systemtrennung, Molkerei
365,4 kW
8 Rohr-System mit 2 Molch-Ventile
10 Module á 6 Meter
ZulaufFrischwasser
≈ 12,0 °C≈ 11,25 m³/h
Blockschaltbild Abwärmekonzept Energierückgewinnung aus Abwasser
Grobab-scheider5 mm
Wärmemenge: 7.000 h/a ≈ 2.740.500 kWh/a
Strombedarf: 33 kWh ≈ 231.000 kWh/a
Stromkosten: 0,155 €/kWh ≈ 35.805,00 €/a
Kostenersparnis für Erdgasgegenüber Dampf (η90%)
≈ 76.860,00 €/a
Stromkosten: €/kWh Wärme ≈ 0,013 €/kWh
WP
DUPUR ®
Wärmetauscher
Ablauf Frischwasser
≈ 11,25 m³/h≈ 42,0 °C
,
,
WPth ca. 130,5 kW WPel ca. 26,1 kW
Heizleistung 391,5 kWLeistungszahl 11,86CO2 – Einsparung 645 t/a
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Anwendung: "Kalte Fernwärme" aus Molkereiabwasser
Quelle: Stadt Aurich
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Oben: Container mit DUPUR®
Abwärmerückgewinnungssystem an der Wärmeübertragungs-Station.
Rechts: DUPUR ® 8 Rohr-System mit 6 Modulen und Steuerung für automatisches Reinigungssystem.
DUPUR Wärmerückgewinnungs-System im 40 Fuß Container
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Exemplarischer Auszug aus dem Messprotokoll
hohe Dynamik:innerhalb 1 Minute von 0 => 100 kW Leistung
Erwärmung des KNW auf > 20 °C
Konstanter Betrieb mit hoher Leistung und kleinem ∆ T
T emp. Ab-
wasser Ein
Temp. Ab-
wasser Aus
Entzugs-leistung
aus Abwasser
Temp. KNWEin
Temp. KNW Aus
Heiz-leistung
KNW
Mittleresdelta T
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Fließschema: "Kalte Nahwärme" Aurich mit Betriebstemperaturen
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DBU – Mobiler Wärmetauscher - Meßcontainer
Eckdaten:
Modularer Wärmetauscher
Messtechnik
Wissenschaftliche Begleitung
Ausgewählte Versuchsreihen für neue Anwendungsfälle
Wärmepumpe adaptierbar
z.B. VIESSMANN
Vitocal 300-G ProWP
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Oben: DUPUR® 20´ Versuchscontainer mit Rückkühler
Rechts:Blick in den Container mit Rohrleitungssystem, Molchventil und Schaltschrank mit Steuerung.
DBU – Mobiler Wärmetauscher - Meßcontainer nach Fertigstellung
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DBU-Abwasser aus der pharmazeutischen Produktion (Marburg)
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Wie wecken?
Sensibilisieren
Hohes wirtschaftliches Potential
Förderanreize für Wärmerecycling (z. B. KFW, BAFA)
Bilanzieren der Abwärme & CO2
Abwärme-Nutzung als Recycling von Wärme definieren
Strategie zur Abwärmenutzung- Vermeiden
- Verwerten
- Entsorgen
Lösungsansatz
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