Passiv gödselseparering

Transkript

1 Passiv gödselseparering För effektivare näringsanvändning och biogasproduktion

2 Det här kommer jag att tala om: Bakgrund Varför är det ett problem med vatten i gödseln Försöksresultat: Näringsinnehåll och metanpotential i olika skikt av nöt- och grisgödsel Separering med gödseltunna: resultat Exempel på vad det kan innebära för en central biogasanläggning att använda passivt separerad gödsel Förslag på enkel teknik för passiv separering.

3 Bakgrund Stallgödsel skiktar sig naturligt & gratis. Skikten har olika TS & näringsinnehåll. Stallgödsel innehåller ibland mycket vatten Mer transporter & markpackning Sämre ekonomi för biogas

4 TS-halt i nötflytgödsel

5 TS-halt i grisflytgödsel

6 Problem med vattenrik gödsel inom biogasproduktion - höga transportkostnader - energiåtgång för att värma vattnet - vattnet tar plats i reaktorn utan att ge metan

7 Frågeställningar Hur självseparerar flytgödsel från nötkreatur och grisar under svenska förhållanden? Hur fördelar sig växtnäringsämnen? Hur är metanpotentialen?

8 Genomförande 4 st flytgödselbehållare 2 st mjölkkor 1 st integrerad grisproduktion 1 st slaktgrisproduktion Flytgödselbehållarna inspekterades före fyllning Vid provtagning orörda minst 6 veckor efter fyllning

9 Gödselbrunn med mjölkkogödsel 1 ca 20 cm svämtäcke

10 Gödselbrunn med mjölkkogödsel 2 ca 70 cm svämtäcke

11 Gödselbrunn med integrerad grisgödsel ca 70 cm svämtäcke

12 Flyttad slaktgrisgödsel inget svämtäcke

13 Provtagning och analyser 3 provpunkter per behållare 3 prov i varje provpunkt - ytprov, ca cm från ytan - mittprov - bottenprov, ca cm från botten Provrötning för analys av metanproduktion (Biomil AB) Analys av TS-halt och glödförlust (VS) Analys av Tot-N, Org-N, Am-N, Tot-C, C/N-kvot, Tot-P, Tot-K Tjocklek på bottensediment och svämtäcke

14 Provtagare för gödselprover

15 Utrustning för mätning av tjocklek på svämtäcke och bottensediment

16 TS och metanpotential i gödsel från mjölkproduktion

17 Kväve i gödsel från mjölkproduktion

18 Fosfor och kalium i gödsel från mjölkproduktion

19 Halt TS (%) och metanpotential i gödsel från integrerad grisproduktion

20 Kväve i gödsel från integrerad grisproduktion

21 Fosfor och kalium i gödsel från integrerad grisproduktion

22 Metanpotential i gödsel från slaktgrisproduktion

23 Kväve i gödsel från slaktgrisproduktion

24 Fosfor och kalium i gödsel från slaktgrisproduktion

25 Fullskaleförsök

26 Självseparerande gödsel till stora biogasanläggningar. 30% av totalvolymen avleds från mittenskiktet TS ökar: Nötgödsel: från 6 till 8,2% TS Grisgödsel: från 5,2% till 7,0%TS. Metanpotentialen/ton våtvikt (vv) ökar: Nötg.: från 10,9 till 12,1 Nm3 CH4/m3 vv gödsel (+11%) Grisg.: från 16,7 till 19,2 Nm3 CH4/m3 vv gödsel (+15%)

27 Självseparerande gödsel till biogas Förutsättningar: 30% gödselvätska avleds fr nöt respektive grisgödsel Transportkostnader 20, 30 eller 40 kr/ton (t o r) Mindre vatten in ger energibesparing från minskad uppvärmning Reaktorn ger ca +10% CH4/ m3 reaktorvolym & dygn

28 Självseparerande gödsel till biogas Resultat: Fler kwh/m3 ger lägre körkostnad (Mindre vatten in ger energibesparing) 2-3 öre/kwh 2-5 kr/ton 0,55 kwh/ton gödsel Reaktorn ger +10% CH4/m3 reaktorvolym & dygn.

29 Självseparerande gödsel till biogas Resultat: Den organiska belastningen från stallgödsel ökar, vilket ökar metanproduktionen.

30 Räkneexempel Metanproduktionen i reaktorn ökar från t ex 0,55 till 0,6 m3 CH4/ reaktorvolym & dygn (+10%): Ex 5000 m3 reaktor, 30 dgr uppehållstid ( ton gödsel) Vanlig gödsel: 2750 Nm3 CH4/dygn Passivt separerad gödsel: 3000 Nm3 CH4/dygn Skillnad 250 Nm3 CH4/dygn *365 dygn/år= Nm3 CH4/år 1 Nm3 CH4 = 9,8 kwh Ökad energiproduktion med passiv gödselseparering: *9,8= kwh à 50 öre; = kr/år eller 7,35 kr/ton gödsel in

31 Självseparerande gödsel till biogas Total effekt: Lite tjockare gödsel in Före:5-6% TS Efter: 7-8% TS Fler kwh/m3 bil ger lägre körkostnad 2-3 öre/kwh 2-5 kr/ton (Mindre vatten in ger energibesparing) Det man värmer ska ge energi 0,27 kr/ton Reaktorn ger +10% CH4/m3 reaktorvolym & dygn. 7,35 kr/ton gödsel in

32 HUR? 2 seriekopplade brunnar med lucka som kan stängas Hämta ej omrörd gödsel till växtodlingen Nedsänkt pump?

33 Slutsatser Gödseln i en behållarna hade självseparerat när den stått orörd i 6 veckor Svämtäcke och bottensats innehöll mellan 20-60% av fosforn i behållarna. Mittenfasen i grisgödsel är NK-gödsel & kan passa på P-rika marker Viktigt att hämta gödsel till biogas från gårdar med bra gödsel, hög TS. Passiv separering är ett enkelt/intressant sätt att minska mängden vatten in till central biogasanläggning. Ökad metanproduktion i reaktorn med självseparerad gödsel kan öka metanproduktionen med 10% per m 3 reaktorvolym jämfört med vid rötning av vanlig gödsel.

34 Gödsel från samma stall. Förra årets gödsel med kraftigt svämtäcke, 1 månad gammal gödsel är spegelblank. Projektet finansieras av SLU, Partnerskap Alnarp SLF, Bioenergiprogrammet