Småskalig uppgradering processintern metananrikning och askfilter

Relevanta dokument
Uppgradering av biogas med aska från trädbränslen

Biogasdag på Sötåsens naturbruksgymnasium

SMÅSKALIG UPPGRADERING AV BIOGAS MED ASKFILTER OCH PROCESSINTERN METANANRIKNING

Teknikutveckling för ökad biogasproduk?on

JORDBRUK OCH LIVSMEDEL Småskalig fordonsgasproduktion (Biogas2020)

SMÅSKALIGA UPPGRADERING Henrik Olsson Institutet för jordbruk och miljöteknik

SMÅSKALIG UPPGRADERING AV BIOGAS MED ASKFILTER OCH PROCESSINTERN METANANRIKNING - EKONOMI OCH AFFÄR

JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik

Föroreningar i biogas före och efter uppgradering

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

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

Biogas i Sverige och Europa. Ulf Nordberg JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik.

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

SP Biogasar häng med!

Processintern metananrikning vid gödselrötning

En uppgraderingsanläggning för småskaliga biogasanläggningar

Energi- och kostnadseffektiv uppgradering av biogas vid användning i traktorer

En uppgraderingsanläggning för småskaliga biogasanläggningar

... till tillämpning

Marknadsanalys av substrat till biogas

Optimerat upptag av koldioxid från biogas med kalciumrik aska

Status for opgraderingsteknologier

Processintern metananrikning för kostnadseffektiv produktion av biogas som fordonsbränsle

Fastgödsel kring Östersjön: Tillgång problem och möjligheter

JTI är en del av SP-koncernen

Utmaningar inom utveckling av biologisk behandling

SMÅSKALIG UPPGRADERING OCH FÖRÄDLING AV BIOGAS BIOGASSEMINARIUM 11 MAJ 2012 ENERGIKONTORET, REGIONFÖRBUNDET ÖREBRO

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

Samrötningspotential för bioslam från massa- och pappersbruk

Tekno-ekonomisk potential för rötning av stallgödsel i ett Östersjöperspektiv

Fastgödselrötning, problem och möjligheter. Gustav Rogstrand; Stefan Halldorf; ( )

Jämtlandsgas ekonomisk förening Org:nr Affärsidé: Industriell produktion och försäljning av fordonsgas och biogödsel.

SYVAB. Energiprojektet Ökad biogasproduktion på SYVAB. Sara Stridh

Gårdsbaserad uppgradering av biogas med askfilter Farm-based upgrading of biogas using ash filter. Ulf Hävermark

RÖTNINGSPRODUKTER GAS RÅGASENS INNEHÅLL VÄRME OCH KRAFT FORDONSGAS RÖTREST BIOGÖDSEL BIOGÖDSELNS INNEHÅLL LAGSTIFTNING OCH CERTIFIERING

Biobaserad ekonomi och cirkulär ekonomi. Cecilia Sundberg Institutionen för energi och teknik, SLU

Biogas från skogen potential och klimatnytta. Marita Linné

SMÅSKALIG UPPGRADERING AV BIOGAS

Karin Eliasson. Energirådgivare Hushållningssällskapet Sjuhärad

Mosekrog

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

HAR DU FUNDERAT PÅ BIOGAS?

Mötesanteckningar från workshop Småskalig uppgradering och förädling av biogas

Statens jordbruksverks författningssamling Statens jordbruksverk Jönköping Tfn

Biogas och miljön fokus på transporter

Tingvoll Sol- og bioenergisenter 12 november 2010

Livscykelanalys av svenska biodrivmedel

Eldning av spannmål för uppvärmning - presentation av projekt inom Energigården. SP Sveriges Tekniska Forskningsinstiut Enheten för Energiteknik

Karin Eliasson. Hushållningssällskapet Sjuhärad

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

Biogasanläggningen i Boden

Uppgradering av biogas med aska från trädbränslen

Var produceras biogas?

Biogas framtidens fordonsbränsle. Peter Eriksson Affärsutveckling Biogas

Hygienisering av avloppsslam

Biogas i Sundsvall Bräcke

Gårdsbaserad biogasproduktion

Kan lägre metanhalt göra biogasen mer lönsam?

Processintern metananrikning

PM om hur växthusgasberäkning och uppdelning på partier vid samrötning

AnoxKaldnes ANOXBIOGAS Referensprojekt AnoxBiogas, uppdaterad Mars 2015

Fördjupningskurs i gårdsbaserad biogasproduktion

Biogasutbildning i Kalmar län

: Molekylärbiologiska metoder för bestämning av barriärverkan vid dricksvattenproduktion En litteraturstudie

Biogasens värdekedja. 12 april 2012 Biogas i Lundaland

Strategi för biogas i regionen. 28 augusti 2012

Biogasens möjligheter i Sverige och Jämtland

HQ-vall: Högkvalitetsvall till mjölkproduktion och lågkvalitetsvall till biogas

Innehåll

En sektorsövergripande nationell biogasstrategi

Energigården. Kent-Olof Söderqvist

Uppgradering av biogas i Borås. Anders Fransson Borås Stad, Gatukontoret

MÄT POTENTIALEN OCH HITTA FÖRLUSTERNA I BIOGASPRODUKTIONEN

Hållbarhetskriterier för biogas

Uppgradering och förvätskning av biogas. möjliggör att biogasen når marknaden. Morgan Larsson Biofrigas, Göteborg, Sweden.

Förnybar energi och självförsörjning på gården. Erik Steen Jensen Jordbruk Odlingssystem, teknik och produktkvalitet SLU Alnarp

Växjö väljer termisk hydrolys varför och hur?

Karin Eliasson, Hushållningssällskapet Sjuhärad Långhult Hjo Nygården Lägda gård Hagelsrum Odensviholm Högryd Lantbruk AB Ölmetorp

Jordbruk, biogas och klimat

Bensin, etanol, biogas, RME eller diesel? - CO 2 -utsläpp, praktiska erfarenheter och driftsekonomi. Johan Malgeryd, Jordbruksverket

Klimatpåverkan av rötning av gödsel

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

Biogas från många bioråvaror

Biogasens möjligheter i Sverige och Västra Götaland

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

METANOL EN MÖJLIG VÄG FÖR BIOGASUTVECKLINGEN Per-Ove Persson Hushållningssällskapet

Hållbarhetskriterier för biogas

Vad är framtiden inom gasuppgradering?

Strategi för interaktion mellan biogasforskning och branschaktörer för Biogas Väst

Vass till biogas är det lönsamt?

Klimp för biogas. BioMil AB biogas, miljö och kretslopp. -utvärdering av biogas-åtgärderna inom Klimp. Martin Fransson

UPPGRADERINGSTEKNIKER

Organiskt matavfall från Vimmerby och omkringliggande kommuner

Klas Gustafsson Östgöta Gårdsgas Gårdsgas AB AB

Mikael Karlsson VD, Detox AB

Datum: 28 juni Rapportering av arbetsseminariet med titeln. Demonstrationsprojekt i Sverige: Biogas och Bränsleceller?

Energi- och klimatåtgärder inom LBP MIKAEL LANTZ, ENERGI- OCH MILJÖSYSTEMANALYS VID LTH

Bränsleceller - Framtid eller återvändsgränd?

Sveriges biogaspotential idag och i framtiden hur förhåller vi oss till resten av Europa?

Statens jordbruksverks författningssamling Statens jordbruksverk Jönköping Tfn

Transkript:

Småskalig uppgradering processintern metananrikning och askfilter Åke Nordberg Institutionen för energi och teknik, SLU Henrik Olsson JTI - Institutet för jordbruks- och miljöteknik

Drift- och kapitalkostnader (kr/kwh) Småskalig uppgradering 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Problemställning Trendlinje baserad på Urban et al 2008 och Blom et al 2012 0 0 100 200 300 400 500 Biogasflöde (Nm 3 /timme) Behov att utveckla enkla tekniker som är kostnadsoch energieffektiva vid låga gasflöden

Teknikutveckling vid JTI och SLU Processintern metananrikning Metod för att anrika metanhalten i rötkammaren och reducera H 2 S Askfilter Metod där aska från trädbränslen används för att rena bort CO 2 och H 2 S

Processintern metananrikning CO 2 har ca 40 ggr högre löslighet i slamfasen än CH 4 (35 C, 1 atm, ph 7,0) Biogas (80 (60 % CH 4, 20 40 % CO 2 ) Luft + CO 2 (svepgas) + CH 4 CO 2 -rik rötrest Rötrest Rötkammare Cirkulation rötkammarinnehåll Bubbelkolonn för desorption av CO 2 Substrat CO 2 -fattig rötrest Luft

Uppgradering med askfilter Använder kalciumrik aska från förbränning av trädbränslen för att fixera CO 2 och H 2 S i rågasen Bygger på karbonatiseringsprincipen CaO + H 2 O Ca(OH) 2 Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 + H 2 O

Processintern metananrikning och askfilter Vad har gjorts innan demoförsök på Sötåsen? Processintern metananrikning: Pilotförsök, 15 m 3, reningsverksslam; 87 % CH 4 halt, men högt metanslip (8 %) Modellering och simulering samt kemisk karakterisering av slam Pilotförsök, 5 m 3, gödsel respektive matavfall Askfilter: Laboratorieförsök, 20 dm 3, pellets- och flisaska, definierad gas (CH 4, CO 2, H 2 S) Pilotförsök, 110 dm 3, pelletsaska, biogas (~63% CH 4, ~35 % CO 2, ~2 % H 2 O, ~420 ppm H 2 S) Pilotförsök, 170 dm 3, pelletsaska, kombination med processintern metananrikning Två systemutformningar rågas Askfilter Fordonsgas rågas Processintern metananrikning Askfilter Fordonsgas

% för CH4 och CO2. ppm för H2S Resultat i korthet laboratorieskala 100 90 80 70 CO 2 -upptag för flisaska: 140 g CO 2 /kg torr aska CO 2 -upptag för pelletsaska: 240 g CO 2 /kg torr aska 60 50 40 30 20 10 0 CH4 CO2 H2S 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Att relatera till: Studier gjorda på aska från avfallsförbränning visar upptag på ca 40 g CO 2 /kg aska tid (h) Fullständig fixering av ingående CO 2, dvs 0 % CO 2 i utgående gas Pelletsaska har bäst förmåga att binda upp CO 2 Ingående H 2 S på 3000 ppm och < 1 ppm i utgående gas. Inga spår av svavelämnen eller siloxaner i utgående gas Effektiv evakuering av gas innan askbehållare öppnas ger < 0,2 % CH 4 slip Homogen stabilisering av askan, där ph sjunker från ca 13 till ca 10,5

Systemperspektiv Uppgradering med aska från trädbränslen Växtodling och djurprod. Rötrest Gödsel Skörderester Energigrödor Biogas Biogas produktion produktion Uppgradering Biogastraktor Aska Stabiliserad aska Skogsbruk Träd bränsle Kraftvärme

Pilotskala: processintern metananrikning i kombination med askfilter Upgraderad biogas (97 % CH 4 ) Processintern metananrikning Anrikad biogas (80 % CH 4 ) Liquid manure Digested manure

Pilotskala: processintern metananrikning i kombination med askfilter Rötkammarvolym: 5 m 3 Desorptionskolonn: 230 dm 3 Askfilter: 170 dm 3 SE.Biomethane

Resultat pilotskala Resultat Upptag fram till genombrott 170 g CO 2 /kg torr aska (efter 10 dagar) Totalt upptag 260 g CO 2 /kg torr aska (efter 20 dagar) Total reduktion av H 2 S under hela försöket

Uppskalning av askfilter Beräkningar för två system a) Askfilter som ensam uppgraderingsteknik (60 % CH 4, 40% CO 2 ) b) Askfilter som ett avslutande polerande steg efter processintern metananrikning (80 % CH 4, 20 % CO 2 ) Behov av aska Kapacitet 200 g CO 2 /kg torr aska Biogasproduktion (GWh/år) 0,5 a) 325 1,0 a) 650 2,0 a) 1300 2,0 b) 490 Behov av aska (ton/år)

Uppgraderingskostnad (kr/kwh) Uppskalning av askfilter Preliminär beräkning av uppgraderingskostnad: -kostnader för torkning, komprimering och lagring ingår ej -kostnader för transport av aska ingår ej 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 100 200 300 400 500 Biogasflöde (Nm 3 /h) Trendlinje bearbetad från Urban et al 2008 and Blom et al 2012 Uppgraderingskostnad för enbart askfilter Uppgraderingskostnad processintern+askfilter för 2 GWh

Sammanfattande erfarenheter Fordonsgaskvalité kan nås Enbart askfilter Kombination av processintern metananrikning och askfilter Mycket god förmåga att reducera H 2 S Ingen minskning av metanutbytet Relativt billig teknik Avdrivning av ammoniak från kolonn (10-20 %) Metanslip på 0,2-1,8 % Utmaning att pumpa strårik gödsel med lågt flöde Höga luftflöden ger risk för skumbildning i kolonnen Utfällning i fasta rördetaljer