Over Avebe
Royal Avebe is een coöperatie van ongeveer 2.000 akkerbouwers uit Nederland en Duitsland. De zetmeelaardappelen van deze leden worden jaarlijks verwerkt tot hoogwaardige ingrediënten op basis van aardappelzetmeel en -eiwit, waar ze wereldwijd toegevoegde waarde bieden in voeding, maar ook in industriële toepassingen.
Bij de aardappelzetmeelfabriek (AMF) op de locatie in Ter Apelkanaal worden uit aardappelen, zetmeel en eiwit gewonnen. Hiervoor gebruikt Avebe droogprocessen voor de verwerking van de aardappelgrondstoffen, wat resulteert in uitstoot van fijnstof via de drogers. Om te voldoen aan steeds strengere regelgeving en de impact op het milieu te minimaliseren, heeft Avebe de ambitie om de emissies van deze drogers drastisch te verlagen.
Uitdaging van Avebe
Avebe stond voor de uitdaging om de uitstoot van 3 drogers terug te brengen naar maximaal 20 mg/m³, in lijn met de vergunningseisen. Dit vereiste een significante upgrade van de bestaande emissiereductie-installaties, zoals de natwassers. Bovendien moest de implementatie tijdig plaatsvinden om operationeel te zijn voor de start van een nieuwe campagne in september.
Naast emissiereductie was Avebe ook geïnteresseerd in mogelijke warmte-terugwinning om de energie-efficiëntie te verbeteren. Dit betekende dat er niet alleen gekeken werd naar stofreductie en emissie uitstoot, maar ook naar mogelijkheden om energie uit de afgassen te benutten.
Aanpak van JOA
JOA voerde een uitgebreide Pre-Engineering Study uit om een geoptimaliseerde oplossing te ontwikkelen. De aanpak bestond uit de volgende stappen:
Sitebezoek en Metingen:
- Inspectie van de huidige productielijnopstelling.
- Metingen van de bestaande natvangers, inclusief luchtdruk, temperatuur en vochtigheid.
- Interviews met operators en onderhoudspersoneel om de operationele uitdagingen in kaart te brengen.
Luchttechnische modellering en CFD-simulaties:
- Opstellen van een luchttechnisch model voor de AMF-lijnen op basis van meetgegevens.
- CFD-modellering van de natvangers om het gedrag van de luchtstroom en de druppelvorming beter te begrijpen.
- Simulaties om de interactie tussen de luchtstroom en de sproeiers te analyseren, met als doel een hogere efficiëntie in stofopvang te bereiken.
Ontwikkeling van oplossingsrichtingen: JOA presenteerde drie mogelijke oplossingen aan Avebe tijdens een 50% meeting
- Upgrade van bestaande natvangers: aanpassingen aan de natvangerinstallaties per droger, zoals verbeterde sproeiers en een hogere vloeistof-gasverhouding.
- Centrale opwaardering van natvangers: optimalisatie van de recirculatie en het hergebruik van water in een centrale tank.
- Vervanging van de natvanger voor scrubbers: Implementatie van JOA Inline Venturi Scrubbers, die zorgen voor een efficiëntere afvang van stofdeeltjes en een lage emissielimiet mogelijk maken.
Conceptontwerp en budgetofferte:
- Ontwikkeling van conceptuele lay-out tekeningen en implementatieplanning en budget.
- Analyse van de impact op energieverbruik en drukval.
- Voorstel voor een gefaseerde aanpak, waarbij eerst één natvanger wordt aangepast als proof-of-concept.
Resultaat & Oplossing
Na evaluatie van de voorgestelde oplossingen koos Avebe voor de centrale upgrade van de natvangers. Deze aanpak bood een balans tussen kosten, implementatietijd en effectiviteit. De oplossing omvat:
- Soepel implementatieproces: Dankzij de pre-engineering studie werd een strak implementatieplan opgesteld, rekening houdend met de aardappeloogstperiode. Hierdoor kon het systeem onmiddellijk worden geïmplementeerd, zonder de productie te vertragen.
- Vervanging van bestaande sproeiers door spiraal-volkegelsproeiers, die zorgen voor een kleinere druppelgrootte en een hogere efficiëntie bij het afvangen van stof.
- Verhoogde vloeistof-gas ratio van 0,18 naar 0,4 om een betere interactie tussen stofdeeltjes en waterdruppels te realiseren.
- Installatie van druppelvangers op de uitlaat van de natvanger om verlies van kleine waterdruppels te minimaliseren.
- Ombouw van de natvangermeelwatertank tot een recirculatietank, waardoor het systeem efficiënter kan werken zonder extra tanks in de droge zone te plaatsen.
- Verbetering van de luchtstroom en drukverdeling door geoptimaliseerde leidingdiameters en pompcapaciteiten.
Met deze nieuwe configuratie wordt de emissiegrenswaarde van 20 mg/m³ gehaald en dit biedt wellicht mogelijkheden voor verdere optimalisatie in de toekomst.
Daarnaast werd onderzocht hoe de energie-inhoud van de rookgasstroom kan worden gebruikt voor warmteterugwinning. Door gebruik te maken van een warmtepomp zou de restwarmte van het rookgas mogelijk gebruikt kunnen worden voor andere processen binnen Avebe.
Dit project illustreert hoe innovatieve technische oplossingen aanzienlijke ecologische en economische voordelen kunnen opleveren en de wereldwijde inspanningen voor duurzaamheid en energie-efficiëntie kunnen ondersteunen.
Conclusie
Dankzij de Pre-Engineering Study van JOA heeft Avebe een effectieve en haalbare oplossing om te voldoen aan de strenge emissienormen. De gekozen aanpak biedt niet alleen directe emissiereductie, maar ook operationele voordelen zoals efficiënter watergebruik en mogelijkheden voor warmteterugwinning.
Op basis van de Pre-Engineering Study heeft de gekozen oplossing geleid tot een succesvolle implementatie. De emissiedoelen worden gehaald en de productie heeft geen vertraging opgelopen tijdens de installatie van het systeem.
Deze casus laat zien hoe diepgaande analyse, modellering en simulatie in een vroeg stadium leiden tot betere en kosteneffectieve oplossingen voor industriële emissie-uitdagingen.
