Veiligheid van biogasinstallaties Prof. dr. ir. Raf Dewil Dept. Chemische Ingenieurstechnieken.

download Veiligheid van biogasinstallaties Prof. dr. ir. Raf Dewil Dept. Chemische Ingenieurstechnieken.

of 29

  • date post

    08-Jun-2015
  • Category

    Documents

  • view

    218
  • download

    3

Embed Size (px)

Transcript of Veiligheid van biogasinstallaties Prof. dr. ir. Raf Dewil Dept. Chemische Ingenieurstechnieken.

  • Dia 1
  • Veiligheid van biogasinstallaties Prof. dr. ir. Raf Dewil Dept. Chemische Ingenieurstechnieken
  • Dia 2
  • Overzicht Inleiding: veiligheidsaspecten Belangrijkste veiligheidsproblemen Brand/explosie Toxiciteit Besmetting door pathogene organismen Verstikking Conclusie: Biogas: een gevaarlijk gas?
  • Dia 3
  • Veiligheid algemeen Risico = kans x gevolg Kans = dat er iets misgaat Gevolg = omvang van de gevolgen als er iets misgaat Risicos zo klein mogelijk houden Risico-inventarisatie en evaluatie (cfr. HAZOP) Risicos zijn nooit uit te sluiten, maar hoe kleiner de kans, hoe kleiner het risico Veiligheid = bewust nemen van aanvaardbare risicos
  • Dia 4
  • Explosies en brand Belangrijkste risico bij biogasinstallaties Biogas bevat 50-75% methaan energie-inhoud van 35.8 MJ/Nm 3 Explosief mengsel met omgevingslucht Vooral methaan Andere gassen in te lage concentraties aanwezig (waterstofsulfide, methylmercaptaan) Chemische explosies fysische explosies
  • Dia 5
  • Explosiegrenzen Explosielimieten LEL = lower explosion limit minimale concentratie waarbij explosie kan optreden UEL = upper explosion limit maximale concentratie waarbij explosie kan optreden Voor de componenten in biogas is dit: GasLELUEL CH 4 5 %15 % CO 2 -- H2SH2S4.3 %46 %
  • Dia 6
  • Aanwezigheid van de gassen CH 4 lichter dan lucht concentratieopbouw bovenin gebouwen CO 2 zwaarder dan lucht concentratieopbouw op grondniveau H 2 S concentratieopbouw op grondniveau GasSpecifieke dichtheid CH 4 0.5 H2SH2S1.2 CO 2 1.53
  • Dia 7
  • Ontvlamming en brandbaarheid Ontvlambaar mengsel: Mengsel van lucht (O 2 ) en een brandbaar gas dat na ontsteking voldoende energie (warmte) vrijmaakt om autonoom verder te branden Mengsels met > 50% methaan zijn ontvlambaar
  • Dia 8
  • Veiligheidsmaatregelen tegen explosies Nodig voor explosie: Brandbaar gas Zuurstof Activering Inherent aanwezig: zuurstof Brandbaar gas: vermijd lekken Energie: vermijd vonken/vlammen
  • Dia 9
  • Vonken Vonkvrije elektrische toestellen Gebruik van aangepaste werktuigen (geen staal) Elektrische schakelaars Mobiele telefoons Statische elektriciteit + geen open vlammen
  • Dia 10
  • Lekken Gasreservoir + vergister Lekdicht Drukbestendig (beveiliging tegen over/onderdruk: zie later) Goede ventilatie (ook om verstikkingsgevaar te voorkomen)
  • Dia 11
  • Overdruk/onderdruk Overdruk door ophoping gas Onderdruk door leegpompen van hermetisch afgesloten reactor Schommelende temperaturen voorzie over- en onderdrukbeveiliging (veiligheidskleppen)
  • Dia 12
  • Zonering Gevaarlijke ruimten/omgevingen opdelen in verschillende zones: Zone 0: ruimte waar de atmosfeer bestendig of gedurende lange periodes explosief is of waar vaak een explosieve atmosfeer verwacht wordt Zone 1: ruimte waar zich tijdens de normale werking van de installaties periodiek of toevallig een explosieve atmosfeer kan vormen Zone 2: ruimte waar het bestaan van een explosieve atmosfeer weinig waarschijnlijk is bij normale werking of waar deze slecht voor korte tijd zou blijven bestaan in geval ze zich toch zou vormen Wetgeving geeft aan welke apparatuur er in de verschillende zones mag gebruikt worden
  • Dia 13
  • Toxicologische aspecten Giftige gassen / verstikking Giftige componenten in grondstof/digestaat Aanwezigheid van pathogenen
  • Dia 14
  • Eigenschappen van gevormde gassen GasGeurGeurdrempel (ppm) Toxiciteitsgrens (gemiddelde) (ppm) Toxiciteitsgrens (acuut) (ppm) Fysiologisch Effect MethaanGeen-n.a. Verstikkend Waterstof sulfide Rotte eieren 0,71015Toxisch Methyl mercaptaan Sterke lookgeur 0.50,5n.a.Toxisch Kooldioxidegeen-500011000Verstikkend
  • Dia 15
  • Toxiciteit van geproduceerd biogas Biogas = combinatie van potentieel gevaarlijke gassen Methaan (CH 4 ) 50-75% Verstikking bij 87% door gebrek aan zuurstof Kooldioxide (CO 2 ) 25-50% Gevaar voor gezondheid en leven vanaf 5% Bewusteloosheid binnen de minuut bij 11% Stuiptrekkingen bij 25-35% Waterstofsulfide (H 2 S) Gevaar voor gezondheid vanaf 10 ppm!! Imminent levensgevaar (ademhaling stopt) vanaf 500 ppm Verstikkingsgevaar (afgesloten ruimten) Zorg voor voldoende zuurstof !
  • Dia 16
  • Pathogenen Mengsel in de vergister bevat veel pathogenen Vergisting is gebaseerd op populaties bacterin vaak niet volledig gedentificeerd Materiaal afkomstig van Dierlijk mest Waterzuiveringsslib bevat veel pathogene organismen worden tijdens vergisting gedeeltelijk afgebroken (hogere T) houd rekening met onvolledige afbraak Te nemen maatregelen Contact met reactorinhoud/digestaat vermijden Hyginische normen na contact (handen wassen, )
  • Dia 17
  • Geur als waarschuwing? H 2 S geur van rotte eieren ga niet op enkel de geur af geur wordt na bepaalde tijd niet meer waargenomen gas is reukloos in de gevaarlijke concentraties
  • Dia 18
  • Na vergisting? Houd ook rekening met navergisting van het digestaat Vaak niet volledig uitgegist Ook in verwerking kunnen nog gassen gevormd worden
  • Dia 19
  • Onderhoudswerkzaamheden Vaak bron van ongevallen Bij biogas vooral letten op Werken in afgesloten ruimten: verstikkingsgevaar Gevaar op resthoeveelheid gas: eventuele explosies
  • Dia 20
  • Overzicht biogas-installatie
  • Dia 21
  • Thermische valorisatie
  • Dia 22
  • Elektrische valorisatie
  • Dia 23
  • Overdrukkleppen Met beveiliging vlamterugslag + beveiliging onderdruk
  • Dia 24
  • Vlamdovers
  • Dia 25
  • Terugslagklep
  • Dia 26
  • Drukregelaar leidingen
  • Dia 27
  • Vlamvanger Combinatie vlamdover, klep voor afsluiten brandstoftoevoer
  • Dia 28
  • Conclusie: Is vergisting gevaarlijk? Aan biogasproductie zijn gevaren verbonden net als: Andere industrile activiteiten Het verkeer (autos, vliegtuigen) Elektriciteit En zelfs water Indien enkele maatregelen in acht worden genomen is een veilige werking zeker mogelijk !
  • Dia 29
  • Nog vragen?