SMÅSKALIG UPPGRADERING AV BIOGAS MED ASKFILTER OCH PROCESSINTERN METANANRIKNING

Relevanta dokument
JORDBRUK OCH LIVSMEDEL Småskalig fordonsgasproduktion (Biogas2020)

Biogasdag på Sötåsens naturbruksgymnasium

SMÅSKALIGA UPPGRADERING Henrik Olsson Institutet för jordbruk och miljöteknik

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

Småskalig uppgradering processintern metananrikning och askfilter

Teknikutveckling för ökad biogasproduk?on

En uppgraderingsanläggning för småskaliga biogasanläggningar

En uppgraderingsanläggning för småskaliga biogasanläggningar

Uppgradering av biogas med aska från trädbränslen

Kan lägre metanhalt göra biogasen mer lönsam?

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

Biogasens möjligheter i Sverige och Västra Götaland

Biogasens möjligheter i Sverige och Jämtland

Karin Eliasson. Energirådgivare Hushållningssällskapet Sjuhärad

JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik

Energi- och kostnadseffektiv uppgradering av biogas vid användning i traktorer

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

Biogas i Sverige. Stefan Dahlgren Gasföreningen och Biogasföreningen. 14 april 2009

Tekno-ekonomisk potential för rötning av stallgödsel i ett Östersjöperspektiv

Biogasens möjligheter i Skåne. Desirée Grahn Verksamhetsledare, Biogas Syd Landskrona,

Marknadsanalys av substrat till biogas

PM Den svenska biogasmarknaden och dess aktörer

Skånes Energiting Leif Persson, Terracastus

Tingvoll Sol- og bioenergisenter 12 november 2010

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

Småskalig biogasproduktion

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

METAN, STALLGÖDSEL OCH RÖTREST

Samrötningspotential för bioslam från massa- och pappersbruk

SMÅSKALIG UPPGRADERING AV BIOGAS

Jordbruk, biogas och klimat

Biogasutbildning i Kalmar län

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

Mötesanteckningar från workshop Småskalig uppgradering och förädling av biogas

Biogasarbetet i Skåne Skånes Färdplan för biogas Anna Hansson Biogas Syd

Biogasarbetet i Skåne Skånes Färdplan för biogas

HUR SER UTVECKLINGEN FÖR BIOGAS UT I REGIONEN SAMT I SVERIGE OCH HUR PA VERKAR POLITIKEN BIOGASENS FRAMTID? " " " " Martin Ahrne" Biogas Öst

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

Fastgödsel kring Östersjön: Tillgång problem och möjligheter

Flytande biogas till land och till sjöss. Slutseminarium i projektet

Biogas i Sverige. Helena Gyrulf, Energigas Sverige Värmeforskdagen 27 jan 2011

Status for opgraderingsteknologier

En sektorsövergripande nationell biogasstrategi

Klimatpåverkan av rötning av gödsel

Biogas från skogen potential och klimatnytta. Marita Linné

Klas Gustafsson Östgöta Gårdsgas Gårdsgas AB AB

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

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

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

JORDBRUK OCH LIVSMEDEL

Vad händer på nationell nivå? Biogas Västs frukostseminarium 21 november 2017

Klimatpåverkan från gårdsbaserade biogasanläggningar

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

Välkommen till Kristianstad The Biogas City

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

IWA 12 th world congress on. Guadalajara, Mexico. Jan Moestedt Utvecklingsingenjör, Svensk Biogas FoU

Rent vatten idag och i framtiden

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

Vad är framtiden inom gasuppgradering?

UPPGRADERINGSTEKNIKER

HAR DU FUNDERAT PÅ BIOGAS?

Biogas i Sundsvall Bräcke

Biogasens värdekedja. 12 april 2012 Biogas i Lundaland

Biogas i Uppsala län.

Lokal drivmedelsproduktion - Skånsk biogas ersätter importerade fossila bränslen

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

Energigas en möjlighet att fasa ut olja och kol. Anders Mathiasson, Energigas Sverige Gävle, 29 september 2011

SVENSKA UTSLÄPP AV KLIMATGASER

NSR:s NSR:s ägarkorkommuner. ommuner. Betjänar 6 kommuner invånare och industri

Biogasanläggningen i Göteborg

METANEMISSIONER FRÅN BIOGENA OCH FOSSILA KÄLLOR - I SVERIGE OCH I VÄRLDEN

Utvecklingen av biogas och fordonsgas Anders Mathiasson, Gasföreningen

Fordonsgas/Biogas - historik

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

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

Växande gasmarknad gör Sverige grönare. Anders Mathiasson, Energigas Sverige Trelleborg 6 mars 2012

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

Samverkan för lönsamhet och miljönytta i gårdsbaserad biogasproduktion

LÄGESRAPPORT Programmet för biogasutveckling i Västra Götaland okt 2014, Miljönämnden Hanna Jönsson, regionutvecklare biogas

SYVAB. Energiprojektet Ökad biogasproduktion på SYVAB. Sara Stridh

Energigasläget i Sverige. Anders Mathiasson, Energigas Sverige Helsingborg, 17 maj 2011

Vår vision. Det hållbara Göteborgssamhället. innefattar aktiviteter i hela Västsverige

... till tillämpning

SP Biogasar häng med!

Suksesskriterier for utvikling av biogass i Sverige

Ökad biogasproduktion ger Sverige ett grönt lyft

LBG - Flytande Biogas Anna Aldén, Biogasbussar i Praktiken, November 2010

Klara Gas Ekonomisk Förening Vännäsprojektet Grönskördad rörflen till biogas?

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

Konsumtion, energi och klimat. Annika Carlsson-Kanyama FOI och LTH

Vass till biogas är det lönsamt?

Småskalig biogasuppgradering

Rörflen som biogassubstrat

ETE310 Miljö och Fysik - Seminarium 5

Samråd inför upprättande av tillståndsansökan för lantbruksbaserad biogasanläggning i Gustafs/St. Skedvi

MoreBiogas Småland AB

MÄT POTENTIALEN OCH HITTA FÖRLUSTERNA I BIOGASPRODUKTIONEN

Biogasens utveckling och framtid. Jönköping 20 november Anders Mathiasson Vd, Energigas Sverige

Biogas. Förnybar biogas. ett klimatsmart alternativ

Hållbar avfallshantering - ett måste för framtiden

Transkript:

SMÅSKALIG UPPGRADERING AV BIOGAS MED ASKFILTER OCH PROCESSINTERN METANANRIKNING Henrik Olsson 1, Johan Andersson 1, Ulf Hävermark 2 och Åke Nordberg 2 1 RISE Jordbruk och livsmedel. 2 SLU Sveriges lantbruksuniversitet. Biogas2020 Skandinaviens Biogaskonference Skive 8-9 november 2017 Research Institutes of Sweden Biovetenskap och material

Agenda Kort om RISE Varför småskalig Uppgradering Askfilter och processintern metananrikning 2

RISE Agrifood and Bioscience Biogas Production Competences Biogas research and development since 1973 20 staff members focusing on biogas projects We offer our full range of biogas services in Europe, North America, South America and Asia We work in all areas of biogas production Substrate management Pre-treatment Process biology Process technology Biogas upgrading Digestate management

Svenskt perspektiv VARFÖR SMÅSKALIG UPPGRADERING?

Fordonsgas (1 000 Nm3/år) Fordonsgasmarknaden i Sverige har utvecklats snabbt 180.000 160.000 140.000 120.000 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 Bussar m.fl. (biogas) Publika tankställen m.fl. (biogas) Bussar m.fl. (naturags) Publika tankställen m.fl. (naturgas) 0 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Källa: http://www.scb.se/sv_/hitta-statistik/statistik-efter-amne/energi/tillforsel-och-anvandning-avenergi/leveranser-av-fordonsgas/aktuell-pong/307506/310231/

Total biogasproduktion i Sverige (GWh/år) Produktion och användning av biogas och rötrester år 2014 (ES 2015:03) https://www.energimyndigheten.se/globalassets/nyheter/2015/produktion-och-anvandning-av-biogas-och-rotrester-ar- 2014.pdf Biogasproduktionen går mot Uppgradering 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 Saknad data Fackling Industriell anv. El Värme Uppgradering 400 200 0 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

Men marknaden är fortfarande koncentrerad till större orter Källa: Gasbilen.se http://gasbilen.se/att-tanka-din-gasbil/tankstallen

Det finns små anläggningar och potential för fler 37 st gårdsanläggningar i Sverige (2014) Biogaspotentialen på små och medelstora gårdar (60-600 kor => ca 0,3-3 GWh/år) Ca 100 st mindre Avloppsreningsverk med biogasproduktion (ca 0,1-4 GWh/år) utan uppgradering (2014) Biogasanläggningen på Sötåsens Naturbruksgymnasium

Variable and capital cost (SEK/kWh) Uppgraderingskostnad biogas - Finns behov av enklare teknik för småskalig uppgradering 0,7 Small scale 0,6 0,5 0,4 0,3 Middle-large scale 0,2 0,1 0 Trend line according to Urban et al 2008 and Blom et al 2012 0 100 200 300 400 500 Raw biogas flow (Nm 3 /h)

Processintern metananrikning och askfilter SMÅSKALIG UPPGRADERING 10

Småskalig uppgradering i två steg

Mål Biogas2020 260 m 3 rötkammare Demonstrera ett fungerande system för uppgradering av biogas till två gaskvalitéer vid Sötåsens biogasanläggning Reducera svavelvätehalten i biogasen till < 300 ppm med processintern metananrikning <1 ppm med askfilter Utreda hur energi- och kvävebalansen påverkas av processintern metananrikning samt undersöka lämpliga metoder för att nyttigöra kvävet Utreda totalkostnaden för systemet med uppgradering och tankning

CO 2 and CH 4 (vol %); H 2 S (ppm) Askfilter o Träaska för att fixera CO2 och H2S o >99 % CH4, <1 ppm H2S o Dubbel nytta: Rening av biogas och stabilisering av aska. 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 CH4 CO2 H2S 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Time (h)

Uppgradering med aska från trädbränslen cirkulärt perspektiv

Praktiska försök Biogasflöde 3 7 m3/h Ca 57 % CH4 och 43 % CO2 rågas vid försökstillfället Aska från träbränsle Askblandning 848 kg bottenaska 251 kg flygaska 25 % vatten 15

Gashalt (%) och (ppm) Resultat 0 % CO2 i uppgraderad gas fram till genombrott Rening av all H2S 52 g CO2/kg aska innan genombrott 38 g CO2/kg aska efter genombrott 90 g CO2/kg aska sammanlagt Askfiltret hanterade ett varierande gasflöde väl 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 Tid från start (h) CH4 (%) CO2 (%) O2 (%) H2S (ppm) Balans Prov tid CH4 vol-% CO2 vol-% CO vol-% O2 vol-% H2 vol-% N2 vol-% H2S vol-ppm H2O vol-% 1 10:56 97,6 ± 1,0 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 0,9 ± 0,3 <2 1,5 ± 0,1 2 21:38 97,3 ± 1,0 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 1,3 ± 0,3 <2 1,4 ± 0,1 16

Askbehov GWh/år 0,25 0,5 1 3 Mjölkkor* 60 120 240 720 Bilar** 13-28 25-56 50-112 150-336 Askbehov*** (ton/år) 200-400 500-800 1000-1600 3260-4800 * Endast en höftning. Ofta tillsätt energitätare substrat vilket att mer gas produceras vid samma anläggning. ** Antaget att bilarna drar mellan 5-10 kwh/mil och går ca 1 800-2 000 mil/år *** Beräknat för rågas med ca 60 % metan

Askfilterkapacitet (Nm3 CH4/ton aska) Ingående metanhalt påverkar askfilterkapaciteten 350 300 250 200 150 Baserat på ett koldioxidupptag på 100-150 g CO2/kg aska 100 50 0 50 55 60 65 70 75 80 85 Metanhalt i biogasen (%)

Processintern metananrikning höjer metanhalten i biogasen Enriched Digester digester gas gas Air + CO 2 (off gas) + CH 4 70-80 60 % CH 4 40 20 % CO 2 CO 2 -rich digester content Digester content Continuous circulation of digester content Desorption unit Substrate Digester CO 2 -poor digester content Initially studied by: Richards BK, Herndon FG, Jewell WJ, Cummings RJ, White TE. In situ methane enrichment in methanogenic energy crop digesters. Biomass Bioenerg 1994;6(4):275-282. Air

Resultat Tidigare pilotförsök (5m 3 digester) Avlopsslam: >80 % CH4 Nötgödsel: 80 %CH4 Matavfall: 80 % CH4 Testanläggning Sötåsens biogasanläggning (260 m 3 digester) Stabil drift > 70 % CH4 20

Tack till finansiärer

TACK! Research Institutes of Sweden Jordbruk och livsmedel