Energigas 1
Forskning & utveckling Matavfall är ett utmärkt m
aterial för rötning i en biogasanläggning. Här bildas både biogas till fordonsbränsle och biogödsel till åkern. Biogasprocessen måste dock drivas på rätt sätt för att få ut största möjliga mängd gas. En viktig faktor är processens temperatur som bör hållas så konstant som möjligt. Ny forskning visar dock att det också går att ändra temperatur, vilket kan ge mer biogas. Bra blandning. Matavfall passar mycket bra för produktion av biogas på grund av sin blandade Temperaturen viktig när matavfall M ängden matavfall från hushåll, restauranger och storkök ökar i takt med att allt fler kommuner inför källsortering. Totalt samlades 427 630 ton matavfall in år 2015, enligt Avfall Sverige, och andelen som blir till biogas ökar för varje år. Rötning är ett effektivt sätt att ta hand om energin i matavfallet. Materialet passar också mycket bra för biogasproduktion på grund av sin blandade sammansättning av fetter, proteiner och kolhydrater. Det ger processens mikroorganismer all den näring som de behöver för att arbeta effektivt. Biogasprocessens mikroorganismer är så kallade anaerober, det vill säga att de bryter ner det organiska materialet utan tillgång till syre. Det betyder också att de, till skillnad från aeroba mikroorganismer som finns i till exempel en kompost, inte bildar mycket värme utan nästan all energi som finns i ursprungsmaterialet konserveras i slutprodukten metan. Värme behövs För att få en snabb nedbrytning behöver biogasprocessen tillföras värme utifrån. Vanligtvis sker rötningen vid mesofil (cirka 37°C) eller termofil (cirka 55°C) temperatur. Båda dessa alternativ har sina för- och nackdelar. – Den lägre temperaturen ger ofta en mer stabil process, men termofil rötning kan å 32 ENERGIGAS NR 1 2017 andra sidan ge mer biogas per inmatad mängd organiskt material, säger Anna Schnürer, som tillsammans med andra forskare vid SLU har undersökt hur rötning av matavfall påverkas vid olika temperatur. – Den valda temperaturen bör hållas konstant, men ibland kan det vara intressant att ändra den, till exempel om ett nytt material tillförs processen eller om biogasproduktionen är låg, säger hon. Mesofil och termofil rötning I ett försök med processvätska från två svenska biogasanläggningar som rötar matavfall, gjordes provrötningar i laboratoriet för att se hur en ändring av temperaturen skulle påverka processen. Process A startade vid 37°C och sedan höjdes temperaturen successivt till 52°C, medan process B gick åt motsatt håll, det vill säga från 52°C till 37°C. För att undvika driftstörningar skedde ändringarna försiktigt, med cirka 2°C per vecka. Sammanlagt tog det 80 dagar för process A och 90 dagar för process B att uppnå den nya temperaturen. – Resultaten visar att ett temperaturskifte kan ske under pågående drift utan större störningar i processens gasproduktion eller stabilitet, oavsett om temperaturen går från termofil till mesofil eller vice versa, säger Anna Schnürer. ”Resultaten visar att ett temperaturskifte kan ske under pågående drift utan större störningar i processens gasproduktion eller stabilitet. ” Anna Schnürer, SLU Båda processerna blev dock tillfälligt långsammare i intervallet 40–42°C, men när detta passerats återupptogs den normala aktiviteten igen. Ökad inmatning ger mer biogas Forskarna provade också att höja belastningen, det vill säga inmatad mängd organiskt material, från 3 till 7 gram per liter och dag, när den nya temperaturen uppnåtts. För den termofila processen gav det upphov till en ökad metanproduktion, medan den process vars temperatur sänkts till 37°C inte klarade detta. – En förklaring kan vara att mikroorganismerna har lättare för att anpassa sig till en höjd temperatur än till en sänkning. Undersökning