Samrötning. Rötning av avloppsslam med olika externa material

Relevanta dokument
Substratkunskap. Upplägg. Energinnehåll i olika substrat och gasutbyten. Olika substratkomponenter och deras egenheter

05/12/2014. Övervakning av processen. Hur vet vi att vi har en optimal process eller risk för problem? Hämning av biogasprocessen

Rötning Viktiga parametrar

RÖTNINGENS MIKROBIOLOGI NÄRINGSLÄRA BIOGASPROCESSEN PROCESSDRIFTPARAMETRAR PROCESSTÖRNING

Driftoptimering hur säkerställer vi att vi gör rätt? Upplägg. Förutsättningar för en bra gasproduktion. Vem är jag och vad sker på SLU?

SYVAB. Energiprojektet Ökad biogasproduktion på SYVAB. Sara Stridh

Var produceras biogas?

Pilotförsök för ökad biogasproduktion. hygienisering av slam vid Sundets reningsverk i Växjö

Simulering av biogasprocesser

Att starta upp en biogasanläggning efter ett driftstopp några praktiska tips!

Biogödsel Kol / kväve Kväve Ammonium- Fosfor Kalium TS % 2011 kvot total kväve total av TS %

Strategier för att effektivisera rötning av substrat med högt innehåll av lignocellulosa och kväve

Utredning: Blåmusslor som biogassubstrat

Effek%vare biogasproduk%on

Rapport Metanpotential

OPTIMERING AV BIOGASPRODUKTION FRÅN BIOSLAM INOM PAPPERS- MASSAINDUSTRIN VÄRMEFORSKS BIOGASDAG 2011

Biogas och biogödsel - något för och från den lilla skalan?

Avfall Sverige Temadag FoU Biogas från avfall och slam Stockholm,

Samrötningspotential för bioslam från massa- och pappersbruk

Mikrobiologisk kunskap

RAPPORT U2009:14. Substrathandbok för biogasproduktion ISSN

Rötning med inledande termofilt hydrolyssteg för hygienisering och utökad metanutvinning på avloppsreningsverk

Växjö väljer termisk hydrolys varför och hur?

Substrathandbok för biogasproduktion

FÖRBEHANDLING EN MÖJLIGHET TILL ÖKAD BIOGASPRODUKTION. Ilona Sárvári Horváth Högskolan i Borås

Skumning vid svenska samrötningsanläggningar RAPPORT B2007:02 ISSN

RÖTNING AV HUSHÅLLSAVFALL OCH RENINGSVERKSSLAM I VÄXJÖ Anneli Andersson Chan Växjö kommun

MILJÖRAPPORT 2013 SVENSK BIOGAS, NORRKÖPING TEXTDEL

EXRT EN NY SORTS SLAMBEHANDLING FÖR ÖKAT BIOGAS PRODUKTION. (extended sludge retention time)

Rötning av matavfall och bioslam från pappers- och massabruk

Svensk Biogas. Miljörapport 2009 Norrköping Biogas

Översikt över befintliga och nya tekniker för förbehandling av slam före rötning. VA-teknik

Rötning av fiskslam med återföring av avvattnat rötslam

BMP-test Samrötning av pressaft med flytgödsel. AMPTS-försök nr 2. Sammanfattning

... till tillämpning

Avloppsrening för att uppnå morgondagens miljömål. Anneli Andersson Chan, Utvecklingschef VA

Organiskt matavfall från Vimmerby och omkringliggande kommuner

RÅGASPRODUKTION: ENERGIGASPRODUKTION FRÅN BIOMASSA OLIKA METODER FÖR RÖTNING GRUNDLÄGGANDE PROCESSBEGREPP BIOGASANLÄGGNINGENS DELAR EGENSKAPER HOS

Optimering och effektivisering av biogasprocessen vid biogasanläggningen Kungsängens gård

Satsvis och kontinuerlig rötning av biogassubstratblandningar

Avfallshantering TE0014

Presentation av kommunens samrötningsanläggning

MILJÖRAPPORT 2012 SVENSK BIOGAS, NORRKÖPING TEXTDEL

BIO P PÅ KÄLLBY ARV. Elin Ossiansson Processingenjör

Rötning av matavfall och bioslam från pappers- och massabruk

Gödsel som substrat vid biogasproduktion

Miljörapport Svensk Biogas i Linköping AB Norrköping Biogas Anläggning

Ökat utnyttjande av befintliga biogasanläggningar

Gårdsbaserad biogasproduktion

Upplägg. Vad begränsar biogasproduktion vid reningsverk? Hur kan FoU bidra till att reducera dessa begränsningar?

UTVÄRDERING AV JETOMRÖRNING-

PM om hur växthusgasberäkning och uppdelning på partier vid samrötning

ÄMNEN SOM INTE FÅR TILLFÖRAS AVLOPPS- VATTNET. Exempel på ämnen som inte får tillföras avloppsledningsnätet är;

Biogasanläggning Energibesparing med avloppsvatten Peter Larsson ver 2

Biogas. en del av framtidens energilösning. Anna Säfvestad Albinsson Projektledare Biogas Norr, BioFuel Region

Biogas från tång och gräsklipp

Skumningsproblem vid rötning

Ann-Charlotte Jakobsson Åhs

JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik. Tekniskt jordbruksinstitut med tydlig miljö- och energiprofil

Välj rätt typ av bakteriepreparat vid ensilering av din vallgröda

Erfarenheter från matavfallskvarnar på Fullriggaren, Malmö. Mimmi Bissmont, VA SYD Åsa Davidsson, Lunds universitet

Kartläggning av organiska restprodukter i Österbotten och Västerbotten

Foderbetor och kogödsel som substrat för biogasproduktion; anaerob mesofil samrötning i labbskala

Jordbruk, biogas och klimat

Möjligheter och risker vid samrötning

Kolets biogeokemiska kretslopp. Fotosyntes

Biogasproduktion vid Ecocitrus

Miljövetenskap 180hp KANDIDATUPPSATS. Kan samrötning av gödsel ge en större biogasproduktion? Ida Lilja. Miljövetenskap 15hp. Halmstad

AnoxKaldnes ANOXBIOGAS Referensprojekt AnoxBiogas, uppdaterad Mars 2015

Effekten av Kemiras processhjälpmedel BDP866 i Hulesjöns avloppsreningsverks rötgaskammare för matavfall

Biogaspotential vid samrötning av mikroalger och blandslam från Västerås kommunala reningsverk

En uppgraderingsanläggning för småskaliga biogasanläggningar

Strategier för att effektivisera rötning av substrat med högt innehåll av lignocellulosa och kväve

Utvärdering av potential för anaerob behandling av industriellt avloppsvatten vid ambient temperatur

Förstudie biogasproduktion Jakobssons Slakteri AB

Biofilter, en bra luktreduceringsteknik för Sveriges biogasanläggningar?

En uppgraderingsanläggning för småskaliga biogasanläggningar

Industriell symbios livsmedels- och biogasproduktion på Österlen

Förbehandling av matavfall med skruvpress

Emissionsfaktorer för beräkning av metan från husdjur använda vid beräkningar för officiell statistik, (kg metan/djur/år) Växthusgaser i Sverige

Substrat till certifierad biogödsel skall vara rena, källsorterade och biologiskt lättnedbrytbara enligt Tabell 1.

1

Biogasproduktion. Effekten av volymratio vid samrötning av avloppsslam och matavfall. Mila Ostojic

Effekter av Zeoliter i Biogasproduktion. Effects of Zeolites in the Production of Biogas

Biogasprocessen. Bestämning av verkningsgrad

Utveckling av en beräkningsmodell för biogasproduktion

Biogasprocessen och rötning med olika råmaterial

Växtbiomassa i dammar och våtmarker en resurs för biogasproduktion?

Föroreningar i biogas före och efter uppgradering

Optimerad slamhantering inom NSVA för ökad biogasproduktion

Biogas i skogsindustrin. Anna Ramberg, Holmen (Hallsta Pappersbruk)

Rätt grovfoderkvalitet är nyckeln till framgång

Termofil efterrötning av avloppsslam

Marknadsanalys av substrat för biogasproduktion

Skumningsproblem vid rötning

Bio A++ Biologisk avloppsunderhåll & luktkontroll Naturens egna lösning på stopp och dålig lukt i avloppssystem.

Biogasanläggningen i Linköping

Klimatpåverkan från gårdsbaserade biogasanläggningar


Biogaspotential hos rejektfraktionen från biogasanläggningen Kungsängens gård

Transkript:

Samrötning Rötning av avloppsslam med olika externa material 2011-11-06 1 www.syvab.se

Nytt substrat Karakterisering Processkontroll och optimering Efterkontroll 2011-11-06 2 www.syvab.se

Hämmande substanser Salter av metaller, särskilt tungmetaller (Cu, Cr, Ni, Zn i löst form) Starka syror och baser Oljor och fetter Desinfektionsmedel Ammoniak från nedbrytning av proteinrika substrat Organiska föroreningar Sulfid H 2 S (>200 mg/l) från sulfatrika substrat 2011-11-06 3 www.syvab.se

Ammonium och ammoniakhämning Hämning kan ske från både ammonium och ammoniak NH 4 + NH 3 + H + Jämvikten beror av temperatur och ph 2011-11-06 4 www.syvab.se

Ammonium och ammoniakhämning Intermediära produkter Alkoholer, fettsyror, mjölksyror Anaerob oxidation H 2 +CO 2 Acetat (CH 3 COOH) CH 4 +CO 2 NH 3 Protein Metanbildning via vätgas Metanbildning via ättiksyra Processen kan skifta till syntrof acetatoxidation. Slamålder > 30 d 2011-11-06 5 www.syvab.se

Ammonium och ammoniakhämning Ammoniakhämning: ph > 7,4-7,5 och NH 4 -N > 1500-3000 mg/l (NH 3 = 100-300 mg/l) Beräkning: NH 3 (mg/l) = 17/24 tot-n (mg/l) 10 ph /[exp(6344/(273+ C))+10 ph ] Ammoniumhämning: NH 4 -N > 2000-3000 mg/l 2011-11-06 6 www.syvab.se

Ammonium och ammoniakhämning Orsak: Substrat med hög proteinhalt, låg C/N-kvot Åtgärd: ph-justering (saltsyra), sänkt belastning, substrat med hög C/N-kvot Kvävebrist kan uppstå om ammoniumhalten i filtrat från rötkammarna understiger 600 mg/l. Obs! Ovanligt 2011-11-06 7 www.syvab.se

Skum Nedbrytning av fettrika material ger långa fettsyror Dessa verkar hämmande på metanbildarna och kan orsaka skum Orsaker: Ojämn eller hög belastning, fettrika substrat som t.ex. fettslam och slakteriavfall, omrörningsproblem och lång uppehållstid i mottagningstankar 2011-11-06 8 www.syvab.se

Skum Syvabs åtgärder mot skumning: Ändrad cirkulationsriktning: från toppen till botten. Inmatning av substrat i botten Ozonering av bioslam motverkar filamentbakterier Förtjockning av bioslam: TS ökning 2,5 7% Skumraketer på bioreaktorerna 2011-11-06 9 www.syvab.se

Surrötning Intermediära produkter Alkoholer, fettsyror, mjölksyror Fermentering (Jäsning) Anaerob oxidation H 2 +CO 2 Metanbildning via vätgas CH 4 +CO 2 Acetat (CH 3 COOH) Metanbildning via ättiksyra 2011-11-06 10 www.syvab.se

Surrötning 1. De metanbildande bakterierna hämmas. 2. Vätgastrycket höjs. Ökad andel koldioxid i gasen. Ackumulering av syror (VFA) och sänkt bikarbonatalkalinitet Sänkning av ph 3. Övriga mikroorganismer hämmas. Om inget görs avstannar gasproduktionen och processen riskerar att slås ut. 2011-11-06 11 www.syvab.se

Surrötning Orsak: För hög eller ojämn belastning. För kort uppehållstid. Nedgång av temperatur. Problem med omrörning. Substans som hämmar metanbildarna Åtgärd: Stoppa/minska inmatning, justera temperatur/omrörning, dosering av alk-höjande medel (t.ex. natriumvätekarbonat), optimera uppehållstid/belastning/substratsammansättning 2011-11-06 12 www.syvab.se

Samrötning Substratsammansättning Gasproduktion (l/kg) Andel CH 4 (%) Kolhydrater 420 50 Proteiner 510 80 Fetter 960 70 Vilka substrat ska jag satsa på? - En bra substratslurry ger ökad mångfald bland mikroorganismerna, minskad risk för störningar och bättre biogasproduktion! 2011-11-06 13 www.syvab.se

Samrötning Karaktärisering av nya substrat Är det värt att ta emot substratet? Faktorer: Organiskt innehåll (TS VS, transporteffektivitet) Metanutbyte (m 3 gas/tillsatt ton substrat) Näringssammansättning (C/N-kvot > 10-15) Nedbrytbarhet (kostnad för slambehandling, hög VS men låg nedbrytbarhet, t.ex. lignin) Påverkan på biogödselns kvalité (näringsämnen och tungmetaller, Cd/P, Hg/P) Risk för mekaniska problem (Pumpbart? Slitage? Ackumulering av oönskat material i rötkammaren?) Förbehandlingsbehov (ABP material, pumpbarhet, förpackat material, investeringsbehov?) Hämmande substanser (metaller, sulfatrika material, kväverika substrat, fettrika substrat) Luktproblem (närhet till grannar, arbetsmiljö) Lagstiftning (ABP-förordningen, Revaq, tillstånd, avfallsförordningen) 2011-11-06 14 www.syvab.se

Tillvägagångssätt Utrötningsförsök 2011-11-06 15 www.syvab.se

Utrötningsförsök Milliliter CH 4 per gram VS Batchförsök Metangasproduktion per gram tillsatt VS 900 800 700 600 500 400 300 200 Substrat B Biogas: 1105 ml/g VS TS: 35,8 % Andel CH 4: 71,7 % VS: 92,3 % (av TS) CH 4 : 792ml/g VS Substrat A Biogas: 895ml/ g VS TS: 30,9 % Andel CH 4: 64,0 % VS: 94,5 % (av TS) CH 4 : 573ml/g VS Primärslam Biogas:658 ml/g VS TS: 3,44 % Andel CH 4: 63,8 % VS: 80,5 % (av TS) CH 4 : 420 ml/g VS 100 0 17-mar 22-mar 27-mar 01-apr 06-apr 11-apr 16-apr 2011-11-06 16 www.syvab.se

Utrötningsförsök Milliliter CH 4 per gram VS 500 450 400 350 300 250 Sammanfattning Batchförsök Metangasproduktion per gram VS Ftj. Prim. Biogas: 642 ml/g VS TS: 8,13 % Andel CH 4: 62,9 % VS: 65,3 % (av TS) CH 4 : 404 ml/g VS Drav Ankom: V.28 Biogas: 770 ml/g VS TS: 22,1 % Andel CH 4: 59,5 % VS: 96,0 % (av TS) CH 4 : 458 ml/g VS Läsk Ankom: V.28 Biogas: 838ml/g VS TS: 9,12 % Andel CH 4: 52,7% VS: 98,1 % (av TS) CH 4 : 442 ml/g VS 200 150 100 50 0 04-aug 09-aug 14-aug 19-aug 24-aug 29-aug 03-sep Öl Ankom: V.28 Biogas: 632 ml/g VS TS: 6,43 % Andel CH 4: 66,6% VS: 97,8 % (av TS) CH 4 : 421 ml/g VS Alkoläsk Ankom: V.28 Biogas: 611 ml/g VS TS: 9,54 % Andel CH 4: 60,1 % VS: 99,2 % (av TS) CH 4 : 367 ml/g VS 2011-11-06 17 www.syvab.se

Utrötningsförsök Substrat Metangasproduktion (m 3 /ton våtvikt) Metanhalt (%) Majonäs 839,0 70,3 Matfett 653,4 70,9 Äggrest 618,5 70,3 Choklad 582,6 62,5 Fettavskiljning1 580,0 73,5 Räksallad 557,5 71,1 Fiskrest 261,7 71,7 Matavfall 167,3 56 Jäst 118,3 64 Fettavskiljning2 109,1 73,1 Drank (vetesirap) 104,5 62 Drav 97,0 59,5 Mjölk 81,6 64,7 Apelsin 65,6 53 Kyckling 57,6 72,3 Ättikslag 54,5 53,6 Apelsinjuice 47,1 54 Matavfall (hushåll) 45,1 65 Matavfallskvarnar 41,7 60,6 Fruktrester melon/annanas 38,1 61,5 Matavfall (hushåll) 27,3 63 Potatisskal 22,2 55 Förtjockat Primärslam (medel) 14,6 63 Fettavskiljning3 10,9 61 Pappersbruksslam 1,6 55,8 2011-11-06 18 www.syvab.se

Substratplanering Mikroorganismerna kan vänja sig vid nya substrat men inte vid en skiftande belastning. Långsam ökning är bäst. Tumregel: 0,5 kg/m 3 varannan vecka. Lär känna dina substrat genom kontinuerliga analyser! Analys av TS och VS på alla substrat för att ha koll på dygnsbelastningen. Gör samlingsprov och analysera näringsämnen, metaller och hämmande ämnen. 2011-11-06 19 www.syvab.se

Substratplanering Exempel: Substrat A: TS= 1 % VS= 70% av TS VS halt i substratet = 0,7 0,01 100 = 7% Substrat B: TS = 29 % VS = 97 % av TS VS halt i substratet = 0,29 0,97 100 = 28 % En bil substrat B motsvarar 4 bilar substrat A! 2011-11-06 20 www.syvab.se

Substratplanering 25 Fettavskiljarslam 20 15 10 TS (%) 5 0 2010-08-20 2010-09-09 2010-09-29 2010-10-19 2011-11-06 21 www.syvab.se

kg VS/m 3 * d Substratplanering Dygnsbelastning substrat augusti 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 2010-07-31 2010-08-10 2010-08-20 2010-08-30 2011-11-06 22 www.syvab.se

Substratplanering + =? 1 bil fettslam = 3,5 bilar primärslam 1 bil alkohol = 11,7 bilar primärslam 1 bil olja = 18,3 bilar primärslam 1 bil matavfall = 1,8 bilar primärslam 1 bil proteinpulver = 25,4 bilar primärslam Många olika substrat kan utan planering ge: Ojämn belastning Ojämn gasproduktion Processproblem (skumning, hämmad process osv. ) 2011-11-06 23 www.syvab.se

Substratplanering Problem med provtagning av substratlassen TS och VS 2011-11-06 24 www.syvab.se

Processförändringar 160 140 138 120 100 80 60 40 20 88,4 101,8 0 2008 2009 2010 VFA (mg/l) 2011-11-06 25 www.syvab.se

Processförändringar 1600 NH4-N (mg/l) 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 10-09-09 10-10-19 10-11-28 2011-11-06 26 www.syvab.se

Processförändringar Ökade skumproblem Instabilitet Tungmetaller Gasproduktion 2011-11-06 27 www.syvab.se

Optimering Ökad biogasproduktion på Syvab: Jämn belastning från alla inströmmar Ökad uppehållstid och plats för mer substrat Hitta bra substratmix och öka belastningen steg för steg 2011-11-06 28 www.syvab.se