Minnesanteckningar, seminarium Förädling av rötrest och rötslam

Transkript

1 Minnesanteckningar, seminarium Förädling av rötrest och rötslam Anteckningarna kompletterar de presentationer som kan laddas ned via Med reservation för eventuella felskrivningar och missuppfattningar! Stellan Jacobsson, VD Svensk Biogas Svensk Biogas har inte lyckats så bra med att utveckla biogödseln, man har haft projekt för att produktifiera rötresten, men inte riktigt mäktat med även det utvecklingsarbetet. När biogasproduktionen växer så får man motsvarande tillväxt av biogödsel, vilket blir en fråga som måste lösas. I Östergötland har man tur och har tillgång till jordbruksmark i relativ närhet, men biogödseln innehåller stor andel vatten vilket medför ett stort transportarbete. Stellan Jakobsson arbetar mycket med att skapa bättre villkor för biogasen. Regeringen ska tillsätta utredare för att se vad man behöver göra för att få en fossilfri fordonsflotta. Ola Palm, JTI moderator Kallar rötrest för biogödsel och arbetar med certifieringssystem inom Avfall Sverige. Biogödsel är ett mer positivt och säljande ord. JTI är ett industriforskningsinstitut, som finns i Uppsala och ingår i SP koncernen. Finns nationella miljömål, 60% av fosforn ska återföras 2015, 20% var utfallet Allt organiskt avfall från livsmedelsindustrin ska behandlas biologiskt, målet uppnått! Till 2010 skulle 35% av organiskt hushållsavfall återvinnas, uppnått 25% Organiskt avfall och slam är samhällets växtnäringsresurs. När vi satsar på att utveckla biogasen och ökar substrat och produktion så ökar även andelen biogödsel som måste tas om hand. Drygt ton substrat behandlades Knappt samma mängd biogödsel. För att få en bra behandling på stora gårdar så behövs en produktifiering av biogödseln. Om vi lyckas med detta så öppnas en marknad upp mot större kunder. Gunnar Thelin, Ekobalans Ny teknik för hantering av rötrest. Driver pilotprojekt på Öresundsverket, Helsingborg. Det är på tiden att även näringsämnena och inte bara energin tas på allvar i biogasprocessen. Två stora problem som finns med biogassatsningar är substratet och rötresten. Rötrestfrågan är central. Ekobalans arbetar med lösningar för hållbart omhändertagande av slam, rötrest och aska. Skapar återföring av näringsämnen till kretsloppet via högkvalitativa gödselmedel och erbjuder även konsulttjänster. För att utnyttja näringen i rötresten så finns det ett antal tekniker. Kan köra ut på åkern som det är, 97% vatten, inga kemikalier, men stor volym och stort transportarbete som ökar jordpackningen. Innebär även problem med kort spridningsperiod. Därför vill gärna koncentrera biogödseln på något sätt, avvattna, torka eller pelletera. Problemet med detta är att det är energikrävande. Våtfasen behöver hanteras på något sätt och finns det marknad för pellets? Viktigt att utgå från kundens behov. Vad vill de ha? Näringsämnen! Gärna koncentrerat i fast form och i rätt proportioner. Det ska vara rent (inga tungmetaller), lagringsbart och billigt. Igenkänt och spridbart med befintlig utrustning. Lösningen som Ekobalans erbjuder är en modul som avvattnar och utvinner näringen ur våtfasen. Torrfasen går till förbränning. Våtfasen går vidare till gödselproduktion och även näringen i askan från förbränningen går till gödselproduktionen. Rejektvattnet går till bevattning eller återförs till rötningsprocessen.

2 Förbehandling sker innan avvattning. Vill få ut så mycket fosfor och kväve som möjligt i våtfasen. Torrfasen torkas och förbränns. Till våtfasen tillförs magnesium och höjer ph för struvitutfällning. Luttillförseln kan minskas genom att ta bort koldioxid. Nästa steg är att få bort struviten från vattenfasen, fällningsavvattning ger struvitutfällning i kristallin form. Därefter sker filtrering och förbehandling för att öka kvävet med lut och värme. Svavelsyra tillsätts för att utvinna kvävet. Får ut en fällning av struvit med fosfor, kalium och kväve. Fällning av ammoniumsulfat med svavel och kväve. Aska med fosfor och kväve. Dessa olika fraktioner kan sedan kombineras i olika mängder efter marknadens behov. Har centrifug för avvattning på Helsingborgs reningsverk samt tankar för fällningar. Utmatning av fällning och torrfas sker på olika ställen i anläggningen. Hela anläggningen har kontinuerlig drift. Maxkapaciteten är m3 per år i full drift, i Helsingborg. Jobbar nu med full automation. Varför är detta system bra? Det är viktigt att koncentrera näringsämnena och inte köra runt en massa vatten. Ekobalans tar del av finansiella risken, biogsproducenten behöver inte ta hela finansieringen. Vi säljer inte anläggningar, utan säljer omhändertagandet. Vid stora anläggningar behövs inte lokalt behov av avsättning efter denna behandling vilket ger ökad avsättningsmöjlighet och minskat transportbehov. Innebär även minskad ammoniakavgång och mindre näringsförluster. Skapar ett värmebehov som kan gå till rötkammaren. Är konceptet lönsamt? För fem år sedan var det tveksamt. Men prisökningar på handelsgödsel skapar marginaler för förädling av rötrest. Runt 2005 började priserna sticka iväg ordentligt. Liknar oljeprisutvecklingen för det krävs mycket fossil energi för att utvinna handelsgödselkväve. Peak fosfor skapar också en prisökning. Första avvattningssteget är en centrifug, försöker undvika att få så mycket fosfor i torrfasen. Tittar på en ny anläggning med skruvpress. Men då kan inte anläggningen fungera enligt någon som vill certifiera sig enligt SPCR120 eftersom man tillsätter polymer? Jo, den tillsatta polymeren hamnar i den fasta fasen som går till förbränning. Det innebär dock ett problem om den organiska torrfasen ska användas till organisk gödsling. Prisberäkning? Vi räknar på priser på handelsgödsel i konventionellt jordbruk, räknar inte med extra betalningsvilja. Kan dock få mer inom trädgårdssidan och ekolantbruk, men å andra sidan är den marknaden mindre. Mikronäringsämnen? Vill man utnyttja hela näringsinnehållet och även mikronäringsämnena så får man göra det via askan. Det är svårt att kombinera aska med kväve. Vill man få med sig allt, så är det svårt med vår metod, men handelsgödsel på marknaden innehåller sällan mikronäringsämnen. Men fördelen med biogödsel är mikronäringsämnen och det organiska materialet. Polymer? Får enligt europeiska eko, inte använda polymerer någon stans i systemet, även om du skickar den till förbränning. Att polymeren brinner upp och inte finns kvar i askan som återförs hjälper inte, man får inte använda polymerer någonstans! Svar: Vi är inte beroende av ett avvattningssystem med polymer om det är problem, kan använda annat system. Har valt centrifug med polymer för att vi är på ett reningsverk. Kan göra annorlunda på t ex en samrötningsanläggning. Vilka volymer rejektvatten blir det? Ungefär samma volymer som kommer in, då största volymen är vatten. Kan styra hur mycket som hamnar i rejektvattnet. Utan efterrening 20 mg/l kväve. I avvattningen hamnar 80% av kvävet i våtfasen. Vad kostar detta? Utgår från ekonomin på reningsverk, får samma peng som alternativt omhändertagande av rötslammet. Utgör ungefär hälften av ekonomin. På biogasanläggning mer värde i rötresten och bättre ekonomi där, men lägre betalningsvilja för omhändertagandet. Men det går runt ekonomiskt med den ekonomi som finns på reningsverk.

3 Per Lundgren, processingenjör, Skellefteå Kommun Avvattnar rötrest från samrötningsanläggning och avloppsslam. Två publika tankställen. Dimensionerad för 2,1 milj Nm3 fordonsgas, inte uppe i det i dagsläget. Avvattnar både rötslam och rötrest, slammet går till sluttäckning. Kan även torka slammet och rötresten och göra pellets. Kördes igång 2007 och togs i drift Ts halt på 25%, pellets 95%. Innan avvattning tillsätts polymer, skillnad på slam och biogassidan. Har använt 3 olika varianter av polymerer. Använder skruvavvattnare. TS från biogasanläggningen 2%. Mer än dubbla mängden polymer på biogassidan. Presszon i toppen på skruvavvattnare där man kan montera en kon som används på biogassidan, dock inte på avloppssidan. I snitt 25% Ts halt. Har zink och kadmiumproblem på avloppssidan. Rejektvattnet går tillbaka till avloppsreningsverket. Kan i termisk torkning göra pellets av reningsverksslam, tror inte det fungerar på biogassidan. Processen kostar 700 kr per timme att driva, torken kostar mycket i drift. Tar 190 kr per ton för att bli av med avloppsslammet, rötresten är gratis. Efter skruvavvattnarna finns en bufferttank. Torkar slammet i en siltork, shopper gör spaghetti som fördelas till bandtork. Pris på torken är 18 miljoner, då ingick inte byggnad och utvattningssystem. Fabrikat Innoplana. Inget problem med siltorkarna. På transportbandet till bandtorken, fördelas materialet ut jämnt. Matas sedan ut till betongplatta och skopa gör utmatning i säckar. Har gått från containersystem till säck, container var för bökigt. Utlastning till lastbil. Ånga till tork och hygienisering. Fosfor går opåverkad igenom, tappar kväve till vätskefasen. Kväveförlust vid pelletstillverkning 58%. Trots kväveförlust goda resultat vid gödsling av skog, dock stopp när det gäller spridning. Inga problem med övergödning. Drivs inom kommunal förvaltning, inget bolag. Har anläggningen varit ett projekt, eller beslut på kommersiella grunder? Beslut baserat på miljö och ekonomi. För dyrt med tidigare avsättning. Men Skogsvårdssyrelsen har nyligen sagt nej till spridning på mer än en hektar vilket är ett ekonomiskt problem. Överkapacitet? Kan ni ta emot slam från andra ställen? Har det gått bra? Nej. Skulle vara självgående automatiserad process, men det har krävt en heltidstjänst för att drifta torken på grund av för stora variationer i slammet. Priset på produkten? Har fått betala för att bli av med, har ännu inte fått betalt för produkten. Försökt återvinna mer kväve i processen? Nej. Inga försök. Inte möjlighet att göra själva. Utmaning norröver att finna avsättning för näringen, inte så mycket lantbruk. Trodde det skulle vara lättare att bli av med rötresten från biogasanläggningen men då sade Svensk Mjölk nej. Ola Palm: Dialog på går med mejeribranschen. Vill också ha återföring av näring, men vill ha transparens kring innehåll. Slamsidan svårare. Man valde skruvavvattnare på grund av pris och arbetsmiljö, då den är tystgående. Carl-Olof Zetterman, VD SYVAB Jobbat med slam länge. Sveriges femte största reningsverk, 4 mil söder om Stockholm. Kostnader, tredje bäst i norden. Vattnet rinner till reningsverket i tunnelsystem på flera mil. Syftet är att värna vattnet, men tar även emot ton externt material för att göra biogas. 2,1 milj Nm 3 uppgraderad biogas, fördubblat produktionen av fordonsgas. Har maskin för att få ut matavfall ur förpackningar. Har ABP tillstånd och genomför hygienisering innan blandning i reningsverket. Har tank för flytande vegetabilier och tar emot hushållsavfall från Stockholm. SYVAB driver en omfattande verksamhet. Producerar ton slam som ska ut, helst till jordbruk. Problem eller möjlighet? Vi uppfyller många mål genom verksamheten, såväl regionala som nationella miljömål! Har en kostnadseffektiv hantering av organiskt avfall och vill öka produktionen av biogas i regionen. Drivkraften är inte att tjäna pengar utan klimatmålen, hållbar avsättning för bionäring, att minimera transporter av organiskt avfall samt utnyttja befintliga investeringar. Det måste finnas långsiktighet och politiskt ansvar. Vi behöver ställa krav på våra huvudmän om långsiktighet. Vi kan inte motverka

4 miljövinsten genom att använda diesel för att transportera runt stora volymer rötrest. Har redan stora rötkammare och har kunnat utnyttja befintliga rötkammare för att fördubbla biogasproduktionen. Tycker det är viktigt att utnyttja den kapacitet och de investeringar som redan finns i samhället. Vi var precis på gränsen för att få betalt för granulat produkten vi produceras, men då stoppades spridningen. Använder Svenskt vattens certifieringssystem REVAQ. Certifiering för återföring av slam till produktiv mark, har högre krav än lagstiftningen. Spårbarhet och ständig minskning av miljöstörande ämnen ingår. Jobbar på flera fronter, uppströms, internt i anläggningarna och nedströms ute på jordbruksmark och i skogen. Genomför informationskampanjer till hushållen och har genomfört miljöutbildning för 3000 barn. Har fått in tävlingsbidrag från barn. Behandlar dagvatten och industri, men inte mycket industri i vårt område. Rötkammarbränslet utgörs av restprodukter från industrin, hushållsavfall och jordbruksprodukter (majs på sikt). Behöver ställa krav på dem för att säkra avsättning av restprodukter. Internt jobbar vi med insatskemikalier. Planerar anläggning på 1,3 mdr för att förbättra reningen av kväve och fosfor. Nedströms, vad, när, hur ska det spridas, till vilken mark och vilken gröda? Behöver stämma för lantbrukets behov. Vi producerar hård pellets som sprids och bryts ned mycket långsamt vilket innebär att det inte blir något läckage. Systemet består av tubulär tork, en hög investering på miljoner, kräver energi och underhåll och är en avancerad utrustning. Fördelarna är att vi får en säker hygieniseringsbarriär då vi värmer upp materialet ordentligt. Vi får minskad transportvolym vilket innebär en energibesparing. Att köra ett ton torkat slam till Norrland kostar 225 kr, att köra motsvarande oavvattnat kostar 1000 kr. Vi skapar produkter till jordbruk, skogsbruk, anläggningsjord och biobränsle. Har genomfört försök med produkten som biobränsle i ugnar på Gotland. Förutom rent vatten producerar vi biogas och biomull. Biogasen värmer egna lokaler, driver slamtorken och gasmotorn samt förädlas till fordonsgas. Ska fördubbla fordonsgasen igen till nästa år. Säljer gasen till EON som distribuerar vidare. Biomullen torkas till pellets och förs till skogen. Gör omfattande försök tillsammans med SLU i Norrbottens skogar. Undersöker läckage, innehåll i träden och i djur. Har inte kunnat hitta någon negativ påverkan någonstans. Tror vi är de enda som har fått betalt för rötslam i Sverige. Hoppas att vi får okej från Skogsvårdsstyrelsen för att utvidga projektet så att vi får sprida på större ytor för att kunna utvärdera ännu bättre. Arbetet måste ske i samband med forskningen så att det inte blir fel. Vi sprider biogödseln i Norrland för att det är näringsbrist där. Har registrerat produktnamn bionäring på torkad och granulerad slam. Ägs av Syvab, Skellefteå och Käppala. Lägger 800 kg kväve per hektar, väldigt mycket, men gör kontrollerade försök som jämförs med handelsgödsel. Vill finna var brytpunkten finns för läckage. Vi kan inte sprida våta volymer i skogen, måste vara torkat. Behöver dock ha fler avsättningsmöjligheter. Förbränning är ett alternativ. Utnyttjar värmevärdet i produkten, men då klarar vi inte fosforn. Vi måste dock få acceptans för det här och om vi inte får avsättning i jord och skogsbruk så återstår förbränning. Stor nyinvestering, varför? Ny investering för att klara nya krav på vattenrening. Stor skärpning när det gäller krav på vattenrening. Kommer även koppla in utvidgad region. Minska kemikalieförbrukningen genom biologisk rening? Inte aktuellt för oss. Löses upp sakta, med mineralgödsel vill man ha snabb effekt. I skog med långsam tillväxt bra med långsam tillgänglighet på näringsämnena. Kommentar: Ingen har problem med rötrest från gödsel eller växter. Problem är hushåll och slaktavfall, producentorganisationerna säger nej. Samma med REVAQ-slammet, man tillämpar försiktighetsprincipen. Men drivkraft finns att odla andra produkter än mat vilket öppnar upp möjligheter för rötslammet att kunna avsättas på industrijord. Gör även försök för att näringsberika pelletsen med kväve efter torkningsprocessen.

5 Skulle inte köpa samma torkanläggning i dag, men definitivt ha tork i framtiden. Torkas mycket slam ute i Europa. Tittar i dagsläget på inköp av ny tork. Claes Gustafson, Noxon Arbetar både i Sverige och internationellt. Är en maskinleverantör som tillhandahåller centrifug. Bra att avskilja partiklar med hjälp av centrifugering. Har 45 anställda och kontor utanför Kungsbacka. Utvecklar, tillverkar och säljer maskinerna. Den Svenska marknaden räcker inte till. Tillsätter polymerer till slammet för att få bra resultat i maskinen. Viktigt att få bort så mycket vätska som möjligt från slammet och få en hanterbar produkt. Vad vi än rötar får vi ett slam som torkas, förbränns eller deponeras. Viktigt att få bort vatten för att få det att fungera. Avvattning är ett billigt sätt att få ner volymerna. Torkning är dyrare. Därför fokuserar vi på att avvattna så mycket som möjligt. Vi vill minska kostnaden och miljöpåverkan när det gäller slamhanteringen. Har en centrifug i olika storlekar och olika utförande. Partiklarna måste vara tyngre än vätskan för att kunna avskiljas, allt som flyter följer med vätskefasen. Partiklar som kan sedimenteras avskiljs. Viktigt för avvattning: Hög TS halt i det avvattnade slammet. Polymerer och slam ska gifta sig med varandra. Rejektvattenkvaliteten behöver vara god för bra avsättning. Om man har dålig kvalitet på vattnet som återförs i systemet så får man på sikt en anrikning som inte är bra. Vi har inte den mest energieffektiva centrifugen, men sett till helheten utgör det inte så stor energiförbrukning på ett reningsverk. Underhållskostnader är viktigt. Maskinerna byggs efter olika applikationer och behov och anpassas efter kundens specifika behov. Arbetar med olika avvattningsprinciper, både med och motströms inmatning i centrifugen. Säljer det som passar bäst i efterfrågad applikation. För och nackdelar med båda principerna. Har ett högt vridmoment. Vågar köra hårdare med bibehållen kontroll. Har stora trummor för att utnyttja g-kraften bättre, innebär lägre varvtal och längre uppehållstid. Byggt in lamell tekniken, snedställda plåtar för att öka sedimenterings hastigheten. Ger bättre rejekt, högre TS och mindre polymertillsats. Slamregulator, sköter sig självt. Regulatorn styr hur fort slammet transporteras genom centrifugen. Känner av vad som händer och anpassar maskinen efter volymerna. Kan även anpassa vilken TS man vill ha ut. Viktigt att ta vara på den energi man har, arbetar med eldrift och energiåterföring. Generellt i biogassystemen arbetar man mycket med rostfria material, i denna situation är det mekaniska slitaget väldigt stort, och då är rostfritt inte bra. Har därför volframcarbidbeläggning för att förlänga livslängden. Arbetar med egna servicetekniker som finns över hela landet i nätverk, serviceavtal tecknas med kunden. Förebyggande underhåll är viktigt och att kunna vara snabbt på plats. Viktigt för oss med flexibilitet och jobba nära kund och anpassa maskinerna till att bli optimala för varje situation. Går det att avvattna utan polymer? Måste få partiklarna att kroka ihop, har testats med fiber från pappersindustrin men inte lika bra. Kan få tunga slamtyper att avsättas utan polymer. Men med mycket vätska är det svårt. Har testat att avvattna, biogödsel från matavfall och grisgödsel t ex. Ska vara svåravvattnat med rötrest från matavfall, men det har fungerat bra, finns anläggning för detta i Holland. I TRAAB har man kört utan polymer inledningsvis, men fick ändra för det blev för mycket anrikning och problem i filtren. Tomas Anden, Biotain Chemistry manager, arbetar med kemisk utveckling och analys. Företaget startades 1996 under namnet Split vision men har bytt namn. Tillverkat ARV-system för hushåll, split box. 4 tekniker och flexibel teknik. Splitbox domestic för hushåll och flerfamiljshus som får miljövänligt avlopp. Splitbox Agri, minskar volymen av slam och djurgödsel med 90%, samt minskar transportbehov. Splitbox Sludge, effektiviserar slamhanteringen för biogasproducenter och reningsverk. Splitbox Lechate, lakvattenhantering. Splitbox version 1. Struvitbaserad anläggning som fäller ut struvit och får NPK den vägen. Grovavvattnare, fyrkantsfilter, finfilter, strippingsystem för att få ut kväve. I Mariestad, Otterslätten, finns Splitbox Agri

6 ton gödsel, tillsats 100 ton kemikalier, får biomassa som ser ut som All Bran Flakes, 38% TS. Får blöt NPK vätska och salmiakvatten, samt rent vatten. Får rent vatten, torrt slam och livsviktig näring. Färre transporter är viktigt. Arbetar med två containersystem. Flakes kommer ut i ena delen. Tubfilter/finfilter, som njurar. Har många fällningstanknar för struvit. Får NPK vätska med mull som vattnas ut, det var det som kunden ville ha. Struvitutfällning med efterföljande stripping scrubbing, beprövad teknik men kemikalier kostar pengar. Många anläggningar har lagts ner på grund av olönsamhet i driften. Stora luftvolymer krävs för strippingsystemet vilket försvårar scrubbingsteget. Handlar även om kemikaliesäkerhet, NaOH är starkt frätande. Splitbox, version 2. Använder inga kemikalier över huvud taget. Arbetar med reaktiv bädd. Behöver ta bort fibrösa materialet, grovfiltrera, finfiltrera, reaktiv bäddfiltering. NPK fastnar. Använder olika material för reaktiv bäddfiltrering. Första version 2 levereras om tre veckor till Irland. Gått från plast till rostfritt i konstruktionen. Filtrering genom reaktiv bädd sker med jonbytarförmåga i kombination med regenerering vilket är en beprövad teknik. Bäddmaterialet är billigt och kan spridas på åkrarna när den är fylld med NPK. Sköljer ut ammoniumvatten. Nackdel, bädd kan sättas igen om den inte byts ut med rätt intervall. Har lösts genom att bädden kan bytas ut under drift. Ännu bara testat i labbskala, men första anläggningen på väg ut. Inte riktigt hemma när det gäller COD (chemical oxygen demand). Får torr NPK på reaktivt bäddmaterial, behöver inte torkas, sker automatiskt så fort bädden tas ut på grund av materialets kvalitet. Ingen avgång på grund av jonbytarförmåga. Polymer får inte användas om rötresten skall certifieras enligt SPCR120 och Jordbruksverket godtar inte polymerer i sin tolkning av ekologiska gödselmedel. Version 2 är därför intressant. Vad innehåller den reaktiva bädden för material? Kan inte säga exakt vad det är eftersom man inte kan ta patent på naturligt material. Men bryts ned och används redan i dag som mullmaterial. Tillsätter inga kemikalier. Kostar 2 kr kg med materialet i bädden inklusive transport. Svårt att få perfekta värden på innehållet i olika fraktioner. Ska gå automatiskt. En heltidsanställd på 3-6 anläggningar är tanken. Splitbox Agri säljs av lantmännen. Sammanfattning av Ola Palm, JTI Intressant och bra att det är nya typer av tekniska lösningar dyker upp som lämnat Lab stadiet och når större storlek. Har i dag kunnat visa på exempel på både torkning och avvattning, ekonomin är dock fortfarande otydlig. Men om några år hoppas vi på tydligare ekonomiska kalkyler när produkterna varit ute på marknaden längre. Det har kommit många nya anläggningar som seglat upp och försvunnit för driftskostnaden i form av kemikaliehantering har varit för dyr. Finns intresset för produkterna? Stigande handelsgödselpriser? Mycket aktuella frågor för branschen!