Optimering och effektivisering av biogasprocessen vid biogasanläggningen Kungsängens gård
BiogasMethane potentialThermophilicFood wasteIncreased organic loading rate and pasteurization.BiogasMetangaspotentialTermofiltMatavfallBelastningsökning och pastörisering.
Under år 2008 användes globalt en energimängd motsvarande nästan 144 000 TWh ochav dessa stod fossila bränslen för 81 %. I Sverige uppgick energitillförseln under år2010 till totalt 616 TWh och av detta stod råolja/oljeprodukter för 30,4 %. Vidförbränning av fossila bränslen frigörs koldioxid, en gas som bidrar till att förstärkaväxthuseffekten. År 2000 uppmättes halten av koldioxid i atmosfären till 370 ppmv ochför att den globala temperaturen inte ska öka med mer än 2°C bör halten stanna på 450ppmv innan år 2100. Ett sätt att minska andelen av fossila bränslen är att öka andelen avförnybara energikällor, som t.ex. biogas, som i Sverige uppskattas kunna ge enenergimängd motsvarande 10-15 TWh/år i framtiden.Vid biogasanläggningen Kungsängens gård, Uppsala, samrötas slakteriavfall samtorganiskt avfall från hushåll och livsmedelsindustri i en termofil rötningsprocess. Underår 2011 producerades ca 3 400 000 Nm3 biogas och den största andelen uppgraderadestill fordonsgas. Behovet fordonsgas i Uppsala ökar och i detta examensarbete utreddestvå sätt att effektivisera processen och öka gasproduktionen. Dels undersöktes om enökad belastning skulle ge en ökad biogasproduktion utan att riskera processensstabilitet. Detta gjordes i två labskalereaktorer där belastningen ökades gradvis i denena. Dels studerades möjligheten att minska energiförbrukningen på anläggningengenom att byta hygieniseringsmetod. Innan substratet matas in i rötkamrarna måste dethygieniseras, vilket i dagsläget görs genom pastörisering (upphettning till 70oC under entimme). Då detta är väldigt energikrävande finns det planer på att byta metod ochistället låta substratet hygieniseras i rötkamrarna (52°C) i minst 10 timmar. Det är dockviktigt att beakta huruvida metanpotentialen för pastöriserat och opastöriserat materialskiljer sig åt, varför detta utreddes i sk satsvisa utrötningsförsök.Genom hela belastningsökningen (från 3 till 6 kg VS/m3,d) ökade biogasproduktionenoch vid den högsta belastningen var ökningen 100 % jämfört med dagens nivå. Andraviktiga processparametrar, så som specifik gasproduktion, kvoten CO2/CH4, pH,halterna av fettsyror och utrötningsgraden, låg på en jämn nivå under försöket, vilkettyder på att processen var stabil trots den ökade belastningen. Utrötningsförsöket visadeatt pastöriseringen inte hade någon effekt på metanproduktionen, troligtvis eftersomsubstratet redan var lättnedbrytbart. Beräkningen av energiförbrukning visade attenergianvändningen skulle minska med ca 33 % vid byte av hygieniseringsmetod.