Följ Avfall Sverige på Facebook
Följ Avfall Sverige på Twitter

Processintern metananrikning vid samrötningsanläggningar – samtidig reduktion av koldioxid, svavelväte och ammonium vid rötning av matavfall

Sammanfattning: Försöken med processintern metananrikning vid mesofil drift föll väl ut. Det gick dock inte att uppnå stabil drift med processintern metananrikning vid termofil drift. Processintern metananrikning kan inte ensam uppnå svensk fordonsgaskvalitet utan det krävs att den kombineras med annan uppgraderingsteknik. De ekonomiska resultaten är tvetydiga kring om det blir en positiv eller negativ nettonytta med processintern metananrikning vid samrötningsanläggningar. Bedömningen är att det krävs mer ingående ekonomiska beräkningar och att dessa bör ske i nära samarbete med en teknikleverantör av konventionell uppgraderingsteknik.

Institutet för Jordbruks- och Miljöteknik (JTI) utvecklar tillsammans med Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) ny innovativ teknik för uppgradering av biogas. En av metoderna är processintern metananrikning som går ut på att vid totalomblandad våtrötning cirkulera rötkammarinnehållet genom så kallade desorptionskolonner där luft blåses genom slammet för avdrivning av löst koldioxid och ammoniak. Slammet återförs därefter till rötkammaren och resultatet blir att gasen ut från rötkammaren anrikas på metan samtidigt som halten svavelväte reduceras kraftigt och koncentrationen av ammoniumkväve i rötkammaren minskar. Metoden har vid tidigare projekt testats med goda resultat på mesofila rötningsprocesser baserade på avloppsslam respektive gödsel. Syftet med det här projektet var att studera vilken effekt processintern metananrikning har för termofila och mesofila samrötningsanläggningar matade med kväverikt substrat (matavfall, slakteriavfall).

Försöken med processintern metananrikning vid mesofil drift drevs under sex veckor med kontinuerlig drift. Vid höga slam- och luftflöden var CO2-avdrivningen över 50 procent av totalt producerad koldioxid samtidigt som metanemissionerna från huvudkolonnen var ca 1 procent av totalt producerad metan. Målsättningen med <0,5 procent metanslipp kunde dock uppnås genom att sänka slamflödet men resulterade samtidigt i att CO2-avdrivningen minskade till 33 procent. Vidare resulterade försöken i att mängden svavelväte i biogasen reducerades med 50 procent till följd av luftningen. Det innebär att doseringen av tillsatsmedel med järnklorid eller liknande kraftigt kan minskas vid drift med processintern metananrikning utan att det ger avkall på låg halt svavelväte i biogasen. Avdrivningen av ammoniak var relativt låg och resulterade i att NH4-N halten i rötkammaren minskade med 1-5 procent.

Det gick inte att uppnå stabil drift med processintern metananrikning vid termofil drift. Luftningen i kombination med höga kvävehalter och hög processtemperatur resulterade i hämmad gasproduktion och även om olika driftsstrategier testades gick det inte att uppnå stabil drift vid de höga kvävenivåer som förekom. Därmed föll hypotesen att processintern metananrikning skulle kunna användas vid termofila anläggningar för att sänka kvävebelastningen och därmed tillåta högre organisk belastning av processen med ökad biogasproduktion som följd.

Processintern metananrikning kan inte ensam uppnå svensk fordonsgaskvalitet utan det krävs att den kombineras med annan uppgraderingsteknik, t.ex. membran eller liknande för att tillräcklig renhet ska uppnås. En hypotes inför det här projektet var att den reduktion av koldioxid och svavelväte som processintern metananrikning ger upphov till skulle kunna reducera kapital- och driftskostnaderna för konventionella uppgraderingstekniker. Därför har det inom det här projektet genomförts en extern granskning där effekten av att kombinera processintern metananrikning med konventionell uppgraderingsteknik (vattenskrubber, amin, membran och PSA) har undersökts med avseende på besparingar i kapital- och driftkostnader. Minst av alla undersökta tekniker gynnas en vattenskrubber av ökade CH4-halter i ingående gas. För aminskrubber och membran minskar driftkostnaden ungefär 1,5 gånger mer än för vattenskrubbern. PSA var den teknik som gynnades mest och där var det stora kostnadsbesparingar både vad gäller drift- och kapitalkostnaden. 

De ekonomiska resultat som beräknats i detta projekt är tvetydiga kring huruvida det blir en positiv eller negativ nettonytta med processintern metananrikning vid samrötningsanläggningar. Vår bedömning är att det krävs mer ingående ekonomiska beräkningar och att dessa bör ske i nära samarbete med en teknikleverantör av konventionell uppgraderingsteknik. Detta eftersom optimal integrering och utnyttjande av processintern metananrikning sannolikt uppnås genom att tekniken levereras av samma företag som levererar den konventionella uppgraderingstekniken.

Avfall Sveriges medlemmar kan ladda ner rapporter kostnadsfritt efter att ha loggat in på avfallsverige.se/medlemmar, saknas inloggningsuppgifter kontakta ingegerd.svantesson@avfallsverige.se

Icke medlemmar måste beställa Avfall Sveriges rapporter. Skicka mail med namn och fakturaadress till info@avfallsverige.se så skickar vi rapporten som en pdf tillsammans med fakturan. Rapporterna kostar 300 kr styck exklusive moms.

Lediga platser

Norrköping Vatten och Avfall söker projektledare som kan leda, driva och samordna Sveriges bästa returpunkt.

Läs mer

Naturvårdsverket söker avfallshandläggare med inriktning mot biologisk behandling och bygg- och rivningsavfall.

Ladda ner annonsen

NSR i Helsingborg söker chef för planering och uppföljning.

Ladda ner annonsen

NSR i Helsingborg söker insamlingschef.

Ladda ner annonsen

Knivsta kommun söker VA-planerare.

Läs mer

Renova i Göteborg söker platsanvarig för deponier.

Läs mer

Renova i Göteborg söker byggnadsingenjör till enheten Projekt och Investeringar.

Läs mer

Envac söker nya medarbetare till olika tjänster.

Läs mer

Här kan Avfall Sveriges medlemmar annonsera ut sina lediga platser kostnadsfritt. Maila info@avfallsverige.se

Den här vinjetten kommer ni att möta i många olika sammanhang under 2017. Det är nämligen den samlande symbolen för Avfall Sveriges 70-årsjubileum. I tidningen Avfall och Miljö, i nyhetsbrevet och i många andra sammanhang kommer vi att titta bakåt på vad som hänt inom svensk avfallshantering de gångna 70 åren. Och vi kommer även att försöka oss på en framtidsspaning – vad händer 70 år framåt? Följ oss under året!