Hållbar avfallshantering - ett måste för framtiden

Transkript

1 Hållbar avfallshantering - ett måste för framtiden Johan Saarela Utvecklingsingenjör +358 (0) johan.saarela@stormossen.fi 05 Maj 2018 Närpes, Finland

2 INNEHÅLL Bakgrund Biogasproduktion Biogas som fordonsbränsle System integrering Sammanfattning

3 AB STORMOSSEN OY Grundades: 1985 Anställda: 44 Kommunalägt: 6 kommuner Verksamhetsområde: invånare Återvinningsgrad: 98,7 % (2017) Omsättning: 15,3 M. (2016) Produkter: Biogas som fordonsbränsle, el och värme Kompostjord Fjärrvärme och el Materialåtervinning

4 AB STORMOSSEN OY 1985 Stormossen grundades 1990 Biogasproduktionen inleddes 1994 Biogasreaktor 2 + gasmotor (330 kwe) 1995 Biogas för uppvärmning av Botniahallen 2007 Deponigas samlas upp 2009 Ny gasmotor (730 kwe) 2012 Westenergy 2014 Avtal med Vasa stad att använda biometan som drivmedel i stadsbussarna 2017 Uppgradering och gastankningsstation

5 WESTENERGY Energiåtervinning Verksamhetsområde: 50 kommuner och invånare Förbränner: ton/år = ca. 20 ton/h Fjärrvärme: 280 GWh/år = ca. 1/3 av behovet Electricitet: 80 GWh/år = ca bostäder

6 AB STORMOSSEN OY

7 AVFALLSHANTERING Nationella avfallsplanens mål 50 % materialåtervinning 30 % energiåtervinning 20 % max till deponi Stormossen 2017 (2016)f 49 % materialåtervinning (46) 50 % energiåtervinning (53) 1 % maxi till deponi (1)

8 BIOGAS HISTORIA 1859 första biogasanläggningen i Indien 1895 processen utvecklas i UK och Tyskland för att minska slamvolymerna 1930-talet utvecklas biogasprocessen åt jordbrukare i Indien 1930-talet förståelse av den anaeroba bakterien 1940-talet biogasanläggning i Helsingfors och Stockholm 1960-talet Kina och Indien för matlagning 1970-talets oljekriser ökade intresset en aning 1990-talet för behandling av organiska avfallsströmmar

9 METANKÄLLOR Source: Lampinen (2013) - Proposal for a glossary of methane fuels in transport. Edited: Johan Saarela (2014)

10 RÖTNING Anaerob = inget syre (Aerob = kompostering) Våt- eller Torr-rötning Termofil eller mesofil (55 eller 35 grader celsius) Kontinuerlig eller Batchvis Bakterierna växer till sig i slurryn eller på ett medie En stegs eller två stegs Omrörning eller inte

11 SUBSTRAT

12 PRODUKTION Raw biogas 65 % methane 2,4 million Nm³ = Upgraded biogas 1,6 million Nm³ (97 % methane) = 16 GWh = 1,6 million liter diesel = Enough for 12 buses vehicles or 24 buses ton bio-waste (TS 31%) = ton bio waste-slurry (DM 10%) Digestate approx ton annually of which almost all is used for landscaping ton sludge (TS 20%) = ton sludge-slurry (TS 7%)

13 PRODUKTION Raw biogas 63 % methane 2,4 million Nm³ = Upgraded biogas 1,6 million Nm³ (97 % methane) = 16 GWh = 1,6 million liter diesel = Enough for 12 buses vehicles or 24 buses ton sludge (TS 20%) = ton sludge-slurry (TS 7%) ton bio-waste (TS 31%) = ton bio wasteslurry (DM 10%) 1,45 /kg = 0,97 /liter gasoline = 1,10 /liter diesel Digestate approx ton annually mostly used for landscaping 130 ton P 175 ton N

14 AMINOSCRUBBER Kemisk baserad vattenskrubber Trycklös uppgradering Metan-förlust (methane slip) <0,1% Aminosyra katalyserar reaktionen Gaskomponent Densitet kg/nm 3 Undre värmevärde MJ/Nm 3 Övre värmevärde MJ/Nm 3 Medel Rysk naturgas värmevärde MJ/Nm 3 Rysk naturgas energiinnehåll MJ/nm3 Vikt, kg/nm3 Uppgraderad biogas, minimi Uppgraderad biogas, Vikt, minimi kg/nm3 energiinnehåll MJ/nm3 Uppgraderad biogas, Aminscrubbber Stormossen Uppgraderad aminscrubbber energiinnehåll MJ/nm3 Vikt, kg/nm3 Volym-% Metan CH4 0,717 35,880 39,820 37,850 98,40 % 35,3059 0, ,00 % 34,4448 0, ,50 % 34,9830 0,6991 Volym-% Etan C2H6 1,355 64,350 70,310 67,330 0,60 % 0,3861 0,0081 0,00 % 0,0000 0,0000 0,00 % 0,0000 0,0000 Volym-% Propan C3H8 2,011 93, ,230 97,220 0,20 % 0,1864 0,0040 0,00 % 0,0000 0,0000 0,00 % 0,0000 0,0000 Volym-% Butan C4H10 2, , , ,580 0,05 % 0,0617 0,0014 0,00 % 0,0000 0,0000 0,00 % 0,0000 0,0000 Volym-% Pentan C5H12 3, , , ,949 0,01 % 0,0157 0,0003 0,00 % 0,0000 0,0000 0,00 % 0,0000 0,0000 Volym-% Hexan C6H14 4, , , ,116 0,00 % 0,0000 0,0000 0,00 % 0,0000 0,0000 0,00 % 0,0000 0,0000 Volym-% Kvävgas N2 1, ,000 0,30 % 0,0000 0,0038 0,00 % 0,0000 0,0000 0,00 % 0,0000 0,0000 Volym-% Syrgas O2 1, ,000 0,00 % 0,0000 0,0000 0,00 % 0,0000 0,0000 0,00 % 0,0000 0,0000 Volym-% Koldioxid CO2 1, ,000 0,30 % 0,0000 0,0059 4,00 % 0,0000 0,0791 2,50 % 0,0000 0,0495 Volym-% Kolmonoxid CO 1,250 12,634 12,634 12,634 0,00 % 0,0000 0,0000 0,00 % 0,0000 0,0000 0,00 % 0,0000 0,0000 Volym-% Vätgas H2 0,090 10,780 12,740 11,760 0,00 % 0,0000 0,0000 0,00 % 0,0000 0,0000 0,00 % 0,0000 0,0000 Volym-% Vatten H2O 0, ,000 0,00 % 0,0000 0,0000 0,00 % 0,0000 0,0000 0,00 % 0,0000 0,0000 Volym-% Svavelväte H2S 1,536 23,377 25,361 24,369 0,00 % 0,0000 0,0000 0,00 % 0,0001 0,0000 0,00 % 0,0001 0,0000 Volym-% SUMMA 100 % 35,9558 0, % 34,4449 0, % 34,9831 0, ,0 kwh/nm3 9,6 kwh/nm3 9,7 kwh/nm3 13,7 kwh/kg 12,5 kwh/kg Average 13,0 kwh/kg Up to 13,5 kwh/kg

15 TANKNINGSSTATION

16 TANKNINGSSTATION

17 BIOGAS SOM FORDONSBRÄNSLE Source: Rashid Abdi Elmi (2013) Oslo kommune Vann- og avloppsvatten Source: Miljöfaktabok för bränslen (2011) IVL Svenska miljöinstitutet. Edited figure: Sylwia Klatka

18 BIOGAS SOM FORDONSBRÄNSLE 1,45 /kg = 0,97 /liter bensin 1,45 /kg = 1,10 /liter diesel Source: Lampinen (2016) Source: Gasum (2017)

19 EUROPA Finland: 83 biogas plants Finland: 11 upgrading units Finland: vehicles Sweden: 279 biogas plants Sweden: 59 upgrading units Sweden: vehicles Europe: biogas plants Europe: 370 upgrading units Europe: 1,9 million vehicles = 0,7 % of the fleet

20 MÅLSÄTTNING The Paris climate agreement adopted in December 2015 Limit global warming to well below 2 celsius EU 2020 strategy, directive for renewable energy 10 % bio fuel in transport EU % cut of GHG-emissions 27% share of renewable energy EU % reduced GHG-emissions 60 % reduction in transport DAFI - Directive on alternative fuels infrastructure 2025 CNG/CBG fueling stations 150 km and LNG/LBG fueling station 400 km Finland CNG-vehicles by 2030 Vaasa to be first carbon-neutral city in Finland by 2035 Source: European Commission (2016) Statistical pocketbook

21 MARKNADEN FINLAND VASA KORSHOLM MALAX KORSNÄS VÖYRI ISOKYRÖ LAIHIA VAASA-REGION Henkilöa utot Pakettiau tot Kuormaautot Linjaautot Erikoisau tot TOTAL ,3 % Goal

22 MARKNADEN Attityd till biogas som bränsle i Vasa regionen I användning 38 GWh av 420 GWh Behov transportsektorn i Österbotten = 1465 GWh 420 GWh = 29 %

23 MARKNADEN

24 BIOGASFORDON (CBG/CNG) Source: Biogas 2020 (2016) project Photo: Stormossen (2016) Source: EBA (2015) Statistics

25 VALUE CHAIN Biogas uppgradering Biometan för transportsektorn Minskad fackling Fackling görs med gasmotorn Ombyggnation av förbehandling Fjärrvärme från Westenergy Minskad el-förbrukning Flare Heat Gas engine (CHP) Vehicle fuel Heat, /MWh El, /MWh Vehicle fuel, /MWh Output, % (heat) Output, % (power) Value,

26 BIOGAS STRATEGIN Etablera första gastankningsstationen i Vasaregionen Uppgradera biogas till biometan Fjärrvärme för processen Optimera biogasproduktionen Etablera andra gastankningsstationen i Vasaregionen Ökad susbstrat mängd och biogasproduktion Etablera tredje gastankningsstationen

27 SÖDRA TANKNINGSSTATION

28 VISION

29 SYSTEM INTEGRATION Source: BioGaC (2015) Skellefteå kommun and Biofuel region Source: Svenskt vatten (2013) Vattenvisionen

30 HÅLLBAR UTVECKLING

31 SAMMANFATTNING Hög kvalitativt bränsle från avfall, mångsidigt, lokalt och förnyelsebart Mycket onyttjad potential och bättre än att bränna organiskt avfall Beprövad teknologi med låga utsläpp (CO2, PM och NOx) Biogas drar nytta av LNG-utvecklingen För att nå miljömål måste biogas starkt invägas när naturgas planeras Biogas kan inte jämföras ett till ett när det gäller energiproduktion Konstgödsel kan ersättas med rötrest System integration för att skapa cirkulära ekonomier

32 Tack! Find out more at: