Följ Avfall Sverige på Facebook
Följ Avfall Sverige på Twitter

Biogasprocessens mikrobiologi – handbok

Sammanfattning: Biogas bildas när organiskt material, som till exempel matavfall eller gödsel, bryts ner av mikroorganismer i frånvaro av luftens syre, så kallad anaerob (syrefri) nedbrytning eller rötning. Denna process skiljer sig från kompostering, som också är en biologisk nedbrytningsprocess, men där aeroba förhållanden, det vill säga syre, krävs för att de ingående organismerna ska kunna växa och arbeta. 

Biogas bildas spontant i miljöer där organiskt material ansamlas med låg eller ingen tillgång till syre, till exempel i våtmarker och risodlingar, på sjöbotten eller i magen på idisslare. På senare år har intresset för att utnyttja denna process under kontrollerade förhållanden ökat både i Sverige och utomlands och flera nya biogasanläggningar har byggts. Utformningen varierar, men grundprincipen är att innesluta det organiska materialet i en tät behållare dit luftens syre inte kan tränga in och låta de anaeroba mikroorganismerna bryta ner materialet under en viss tid. Den biogas som bildas består av en blandning av gaser, främst metan (CH4) och koldioxid (CO2), varav metan är den energirika delen. Innehållet av metan varierar beroende på vilket material som bryts ner i processen (rötas). Förutom biogas bildas också en rötrest, som kan användas som ett näringsrikt gödnings- och jordförbättringsmedel. 

Biogas är ett miljövänligt bränsle som kan användas för produktion av el och värme eller som fordonsbränsle. För att kunna använda biogas till fordon måste koldioxiden först avskiljas, så kallad uppgradering. Vid förbränning av metan bildas endast koldioxid och vatten. Eftersom biogasen har sitt ursprung i organiskt material som finns i omlopp ovan mark är den koldioxid som bildas en del av kretsloppet och bidrar inte till växthuseffekten. Detta är till skillnad mot när naturgas används som bränsle. Naturgas består också av metan men hämtas upp ur berggrunden och är därmed fossil. Biogasprocessen med sin mångfald av mikroorganismer, kemiska reaktioner och nedbrytningsvägar kan i framtiden också komma att få betydelse för produktion av nya biokemikalier. Metanmolekylen kan även användas som råvara i tillverkningsindustrin. Även rötresten kan användas som råvara för nya produkter. 

De första biogasanläggningarna i Sverige etablerades vid landets reningsverk under 1940-talet och byggdes ut under följande årtionden. Avsikten med dessa anläggningar var i första hand att stabilisera och minska den mängd slam som bildas efter det aeroba luftningssteget. Energikriserna under 1970-talet gjorde att biogasprocessen började användas även i industrin, till exempel vid sockerbruk och pappersmassafabriker. Biogas började också utvinnas ur avfallsdeponier, bland annat för att minska utsläppen av metan, som i sig är en stark växthusgas. Storskaliga samrötningsanläggningar tillkom under 1990-talet. I dessa rötas ofta flera material – till exempel matavfall, slakteriavfall, gödsel med mera–  tillsammans med målet att få ut så mycket biogas som möjligt. På senare år märks även ett ökat intresse att i mindre anläggningar röta gödsel, diverse växt- och livsmedelsrester på gårdsnivå eller i mindre företag. 

Gemensamt för alla biogasprocesser, oavsett vilket material – substrat – som rötas, är att nedbrytningen sker stegvis i ett komplicerat samspel mellan olika anaeroba mikroorganismer. För att kunna driva en biogasprocess effektivt är det viktigt att känna till hur detta samspel fungerar och veta vad som krävs för att mikroorganismerna ska arbeta optimalt. I denna skrift beskrivs den biologiska processen och viktiga grupper av mikroorganismer som är aktiva i olika nedbrytningssteg, deras krav på näring och miljö och hur tekniken kan anpassas till dessa. Olika substrat kan kräva olika behandling och nya substrat tillkommer, vilket kan ge nya utmaningar. Målet med biogasprocessen är ofta att bilda så mycket biogas som möjligt från ett givet substrat, men det är också viktigt att ha en hög stabilitet i processen och att producera en rötrest av god kvalitet. Detta behandlas i kapitlen om substrat, toxicitet och rötrest. Dessutom tas några metoder upp för övervakning och kontroll av biogasprocessen, samt hur några vanliga problem kan undvikas och åtgärdas.

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

Icke medlemmar kan beställa handboken via mail med namn och fakturaadress till info@avfallsverige.se så skickar vi den som en pdf tillsammans med fakturan. Handböcker och rapporter kostar 300 kr styck exklusive moms. 

 

Vill du bli medlem? Här finns information och intresseanmälan.

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!