Simulering av biogasprocesser

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

RÖTNINGENS MIKROBIOLOGI NÄRINGSLÄRA BIOGASPROCESSEN PROCESSDRIFTPARAMETRAR PROCESSTÖRNING

Rötning Viktiga parametrar

Var produceras biogas?

Samrötning. Rötning av avloppsslam med olika externa material

RAPPORT U2010:06. Rötning med inledande biologiskt hydrolyssteg för utökad metanutvinning på avloppsreningsverk och biogasanläggningar.

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

Förstudie. Rapport SGC ISRN SGC-R-215-SE

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

Modellering och simulering av rötningsprocesser

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

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

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

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

Effek%vare biogasproduk%on

Div of Industrial Electrical Engineering and Automation (IEA) Dept of Measurement Technology and Industrial Electrical Engineering (MIE) Faculty of

Biogasanläggning Energibesparing med avloppsvatten Peter Larsson ver 2

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

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

AnoxKaldnes ANOXBIOGAS Referensprojekt AnoxBiogas, uppdaterad Mars 2015

Biogas -lokal produktion. Ilona Sárvári Horváth Ingenjörshögskolan Högskolan i Borås

Processintern metananrikning för kostnadseffektiv produktion av biogas som fordonsbränsle

Avfall Sverige Temadag FoU Biogas från avfall och slam Stockholm,

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

Befintlig och ny teknik inom biogas

Gödsel som substrat vid biogasproduktion

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

Utmaningar inom utveckling av biologisk behandling

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

Kan mikrobiell elektrokemi tillämpas inom avloppsvattenrening?

UTVÄRDERING AV JETOMRÖRNING-

Energieffektiv avloppsrening med biogasproduktion samt kemikalieåtervinning från pappersoch massabruk. Karin Granström

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

Förbehandling av matavfall med skruvpress

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

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

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

Ökat utnyttjande av befintliga biogasanläggningar

SP Biogasar häng med!

Magnus Arnell, RISE Erik Lindblom, Stockholm Vatten och Avfall

Biogas och bioetanol ger. Ulrika Welander Avd. för f r bioenergi Växjö Universitet

Så började det Liv, cellens byggstenar. Biologi 1 kap 2

SYVAB. Energiprojektet Ökad biogasproduktion på SYVAB. Sara Stridh

JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik

Skumning vid svenska samrötningsanläggningar RAPPORT B2007:02 ISSN

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

Småskalig biogasproduktion

Energi- och kostnadseffektiv biogasproduktion från avfall - kartläggning och jämförande av nyckeltal (WR54)

Department of Biotechnology. Lund University

... till tillämpning

Semi- kontinuerlig samrötning av ensilerat våtmarksgräs och matavfall

Utveckling av en beräkningsmodell för biogasproduktion

Optimering av driftstemperatur vid mesofil rötning av slam

Presentation av kommunens samrötningsanläggning

RAPPORT U2009:14. Substrathandbok för biogasproduktion ISSN

Östersund 17 september 2013

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

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

Optimerad slamhantering inom NSVA för ökad biogasproduktion

Torrötning av avvattnat rötslam vid termofil temperatur

Skumningsproblem vid rötning

BESLUTSUNDERLAG FÖR BIOGASPRODUKTION

Rötning av matavfall och bioslam från pappers- och massabruk

HSF 2600 Discfilter. Pure performance. HSF. AnoxBiogas experter på Biogas

Marknadsanalys av substrat för biogasproduktion

Mikrobiologisk kunskap

Fiskslam från problem till möjlighet. - Resultat från provrötning och näringsåterföring

Rötförsök av matavfall som behandlats med köksavfallskvarn

Substrathandbok för biogasproduktion

Grundläggande biokemi Richard Dinsdale Universitet i Glamorgan

Agrigas - Utveckling av teknik för att utnyttja biogaspotentialen i restprodukter med höga torrhalter. Lägesrapport 2002

Lokal produktion av biogas

Rapport SGC ISRN SGC-R-216-SE

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

Förbehandling av skogsindustriellt slam för ett ökat metanutbyte vid rötning

TEKNIKRELATERAD FoU INOM BIOGASOMRÅDET

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

Piteå Biogas AB Bild:BioMil AB

Föroreningar i biogas före och efter uppgradering

Biogasproduktion vid Ecocitrus

Stockholm Stads Biogaskedja

NP-balans Växtbehovsanpassade gödselmedel från biogasanläggningar

Gårdsbaserad biogasproduktion

MIO310 Optimering & Simulering. Kursansvarig: Universitetslektor Fredrik Olsson, Produktionsekonomi, Lunds tekniska högskola

Gasum AB Lidköping. Nuvarande anläggning: Gjuterigatan 1b, S Linköping, Sweden phone:

Rötning av matavfall och bioslam från pappers- och massabruk

avloppsvattenrening genom reglerteknik Bengt Carlsson Uppsala universitet

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

En uppgraderingsanläggning för småskaliga biogasanläggningar

Energiingenjörsprogrammet Förnybar energi Högskolan i Halmstad

Termofil efterrötning av avloppsslam

Lite basalt om enzymer

MIO310 Optimering & Simulering. Kursansvarig: Universitetslektor Fredrik Olsson Produktionsekonomi Lunds tekniska högskola

Optimal processtemperatur vid mesofil samrötningsprocess

Reaktionskinetik...hur fort går kemiska reaktioner

Bestämning av metanpotential hos blåmusslor och nötgödsel

Utveckling av ett prognosverktyg för Käppalaverkets biogasproduktion

Undersökning av biogaspotential i rötat avloppsslam

En uppgraderingsanläggning för småskaliga biogasanläggningar

Undersökning av köksavfallskvarnar i ett separat system i Västra hamnen, Malmö Insamlingssystemet och rötningsprocessen

Transkript:

Simulering av biogasprocesser Elin Ossiansson Björn Goffeng

Upplägg Vad är en modell? Modellering av uppgradering Hur kan modeller användas? Hur kan rötning modelleras? Vilka modeller finns? Hur bra fungerar de?

BioMil och modellering Elin Ossiansson, exjobb Modeling Anaerobic Digestion, LTH 2008 Björn Goffeng, modellering av uppgradering 2009

Vad är en modell?

Svart Grå Vit Ingen struktur Ändring av parametrar och struktur Ex. polynom anpassning Fördefinierad struktur Ändring av parametrar Fördefinerad struktur Ingen ändring av parametrar Ex. fysikaliska modeller

Modellering - Simulering Modellering är en matematisk beskrivning av ett system Simulering är modellen när beräknas över t.ex. tiden Program Matlab/Octave Aquasim Aspen

Modellering av uppgradering Simulering Optimering Design Störningar

Modellering av uppgradering Massöverföring Kemisk reaktion reaktionskinetik Fysikaliska begränsningar

Varför modellera rötning? Ökad förståelse Optimering Processdesign Styrning av processer - Billigare att göra misstag i datorn än i fullskala!

Ökad förståelse Hur hänger processerna ihop? Vilka delprocesser styr, och när? Lära genom att leka!

Optimering Kan biogasproduktionen ökas med längre uppehållstid? När blir ammonium inhiberande? Optimering av ph, T, substratblandning, mm

Processdesign En eller två rötkammare? Förhydrolys? Vilken förbehandling krävs? Metanbildning H y d r o ly s Syrabildning Metanbildning

Styrning Vilka parametrar styr processen? Anpassa inmatning efter t.ex. alkalinitet eller ammoniumhalt

Modellen Val av modell Ta fram indata Karakterisering av substrat, hydrolyskontant genom litteratur eller försök Anpassning av modellen Anpassning av modellparametrar genom jämförelse med data Validera modellen Beskriver den verkligheten tillräckligt bra? Data från försök Ny data från försök Använd modellen! Optimering, processdesign, lärande mm

Modellen Val av modell Ta fram indata Karakterisering av substrat, hydrolyskontant genom litteratur eller försök Anpassning av modellen Anpassning av modellparametrar genom jämförelse med data Validera modellen Beskriver den verkligheten tillräckligt bra? Data från försök Ny data från försök Använd modellen! Optimering, processdesign, lärande mm

Hur kan man göra en modell för rötning? K o m p le x a o r g a n is k a fö r e n in g a r F e tte r, p r o te in e r, k o lh y d r a te r 1. H y d r o ly s Enkla föreningar (monomerer) A m i n o s y r or, f e t t s y r o r, e n k l a s o ck e r a r t e r 2. S y r abildning 3. Ä t t i k s y r abildning Intermediära föreningar Flyktiga Organiska S y r o r (V F A) Ättiksyra 4. M e t a nbildning K o l d i o x i d, vätgas Biogas M e t a n, k o l d i o x i d

Ett annat sätt att se processen Process Hydrolys av kolhydater Hydrolys av protein Hydrolys av Lipider Syrabildning från socker Syrabildning från aminosyror Ättiksyrabildning från långa fettsyror Ättiksyrabildning från VFA Metanbildning från vätgas Metanbildning från ättiksyra KolLånga Övriga hydrater Protein Lipider Socker Aminosyror fettsyror Alkalinitet Ättiksyra VFA Vätgas Koldioxid Metan - - - - - - - - - - -

Stökiometri Bygger på mätningar och balanser

Vad påverkar processen? Koncentration av substrat till bakterierna påverkar tillväxt Lågt ph, hög halt av VFA och höga ammoniumhalter inhiberar Försök görs för att få fram modeller och parametrar för alla processer

Exempel: Hydrolys Första ordningens hydrolysmodell hastighet = konstant * koncentration av substrat v=kh*s N e d b r y tn in g a v s u b s tra t 11 0 1 0 0 9 0 8 0 [% ] 7 0 M ängd 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 0,0 1,0 2,0 3,0 T id Substrat 4,0 5,0 [d a g a r] Producerad biogas

Modeller ADM1 (International Water Association, Batstone 2002) - Utvecklad av ett internationellt forskarteam - Den mest kända och använda modellen Flera andra modeller finns publicerade, men används lite - Siegrist 2002, Angelidaki 1999, Vavilin 1994

Indata Val av modell Ta fram indata Karakterisering av substrat, hydrolyskontant genom litteratur eller försök Anpassning av modellen Anpassning av modellparametrar genom jämförelse med data Validera modellen Beskriver den verkligheten tillräckligt bra? Data från försök Ny data från försök Använd modellen! Optimering, processdesign, lärande mm

Resultat från utrötningsförsök Hydrolys-bestämning av kh