Karin Eliasson

(1)

(2)

Karin Eliasson

Energirådgivare

Hushållningssällskapet Sjuhärad

0325-618 612

karin.eliasson@radgivarna.nu www.hush.se

Hanteringskedja från skörd till biogas, sönderdelning och inmatning i biogasanläggningen

2014-02-14

Karin Eliasson, Hushållningssällskapet Sjuhärad

(3)

2014-02-14

Högryd Lantbruks AB

(4)

2014-02-14

Långhult

(5)

Hjo Nygården

2014-02-14

(6)

Utvärdering av biogasanläggningar

Ca 40 stycken gårdsanläggningar idag (projektet utvärderar 30 st) Totalproduktion ca 60 GWh i dagsläget

Totala potentialen i Sverige av gödsel och växtavfall ca 4 TWh (4000 GWh)

…med Energigröda ca 14 TWh www.bioenergiportalen.se

2014-02-14

(7)

2014-02-14

Forskning

”Foderstatsplanering biogasanläggningar”

(8)

Test series of mechanical pre-treatment of crop materials to biogas process

Study CH4 m3/kg VS added Method/ Conditions Reference

Straw TS 86,1% VS 90,1% ofTS Batch70 days

(37 ^°C ) (Nordberg & Edström, 1997)

Chopped straw 0,25

Milled straw 0,3

Straw (Möller, Sommer, & Ahring, 2004)

Strålängd max 1mm 0,161 Batch 60 days

Strålängd max 30 mm 0,145

Grass hay Finland (Kaparaju & mfl, 2002)

5 mm 0,27

Batch 155 days (35 ^°C)

10 mm 0,35

20 mm 0,32

Grass silage Germany Batch 30 days (30 ^°C) (Weiss & Bruckner, 2008)

Particle area/ length/ thickness

6,1 mm²/ 7,7 mm/ 0,7 mm 0,258

1,9 mm²/ 3,7 mm/ 0,6 mm 0,308

1,9 mm^2/4,0 mm/ 0,6 mm 0,327

Karin Eliasson

(9)

Problemet med

sönderdelningsresultat?

Karin Eliasson

(10)

Sönderdelad och ej sönderdelad djupströ

Karin Eliasson

Eliasson K, 2012

(11)

Kornhelsäd –ingen skillnad

0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 350,0

0 5 10 15 20 25 30

l CH4/kg VS

dygn

Ackumulerad metanproduktion i kornhelsäd [l CH4/kg VS]

Barley 0,5 Barley 1,5 Barley 3

Eliasson, K opublicerat

(12)

Skördetidpunkt

Första skörd CH

₄

Nm

³

/ ton VS Andra skörd CH

₄

Nm

³

/ ton VS Rörflen Danmark (Möller) 300 (skördat i juni) 280 (skördat i juli)

Rörflen Finland (Paavola) 340-360(tidig blomning) 200-280

2014-02-14

Färsk ängssvingel. Första klippningen månadsvis juni-mars odlad i nordöstra Tyskland

Månad Metanproduktion Nm

³

CH

⁴

/ ton VS

Juni 298

September 229

Februari 155

(Möller, 2008)

(Prochnow & mfl, 2009)

(13)

Utrötningsgrad biogasanläggningar

2014-02-14

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Utrötningsgrad

(14)

Slutsatser biogaspotential beräkningar

• Granska kritiskt beräkningar avseende biogaspotentialen

• Är de gjorda i kontinuerliga försök?

• Vilken kvalité har grödan?

• Hur kan vi använda resultaten i praktisk drift?

(15)

Utrustning inmatning och

sönderdelning

(16)

Utrustning fortsättning

(17)

The project is partly financed by the European Union European Regional Development Fund

Sönderdeln.

Substrat Sönderdeln. +matning Ökad Digester Organic Digest. Reference TS El-behov El-behov Biogas vol. HRT load temp.

% kWh/kg TS kWh/kg TS % m

³

days kg VS/m

³

&d

^o

C

M V Flytg. 5% 0,002 - 0,026 n.a. (-5) - (+24) > 1000 n.a. n.a. n.a. Hartmann et al., 2000 M V Vallens. 25% 0,016 0,036 n.a. 500 n.a. n.a. 37 Edström et al., 2005 M V

Hästg &

vallens.

30%

25% 0,032 0,063 n.a. 500 47 2,6 37 Edström et al., 2005

DAG V Hästg. 28% 0,022 - 0,048 0,11 - 0,16 n.a. 260 33 3,1 38 Edström et al., 2013

KK F

Hästg , gröda &

flytg. n.a. n.a. n.a. 40% 923 76 2,5 n.a.

Mönsch-Tegeder et al., 2012

KKV F Vallens. 37% 0,030-0,065 0,080-0,11 n.a. 23 40 4,5-5,0 37 Nordberg et al., 1997

M = Macerator; DAG = DubbelAxlig Kvarn;

KK = KedjeKvarn; KKV= KnivKVarn;

F = Fast sönderdelningsteknik; V = Våt sönderdelningsteknik

Litteraturstudie, sönderdelning, elbehov & ökad biogas- produktion i försök med CSTR

Bild från Mats Edström JTI

(18)

Processenergi av totalen –teoretisk

0 10 20 30 40 50 60 70

0 2 4 6 8 10 12

TS-halt (%) i gödseln

% tota l en erg iåtg ång

55 gr, Stholm 55 gr, Umeå 37 gr, Stholm 37 gr, Umeå

Ref. Svensson, K

Karin Eliasson

(19)

Slutsatser sönderdelning

• Sönderdelningen en viktig ”del” av biogasanläggningen

• …men den måste hänga samman med

– Substratflöden in i anläggningen Våt/torr sönderdelning – Omrörningsfunktioner

– Antal rötkammare och linor – Hydrolys i blandningsbrunnar

• Interna energibehovet stort och varierar mycket mellan

anläggningar

(20)

Produktionskostnader rågas/biogas

Produktion och kapital 0,30-0,50 kr/kWh

Råvara 0,80 kr/kWh

Förbehandling och lager 0,01-0,3 kr/kWh

Summa 1,11-1,60 kr/kWh

(21)

Slutsatser rörflen och skörd

• Ett tidigt skördat substrat bättre

• Ensileringen och inläggning viktig

• Fokusera på hygienisk kvalité och rätt skördetidpunkt och

mängd

(22)

Fördelar rötrest!

Luktar mindre Mer homogen Lägre TS

Lättare att sprida

Högre Växtnäringsvärde Mindre sporer

2014-02-14

(23)

2014-02-14

0,00,1 0,20,3 0,40,5 0,60,7 0,80,9 1,01,1 1,21,3 1,41,5 1,61,7 1,81,9 2,02,1 2,22,3 2,42,5 2,62,7 2,82,9 3,03,1 3,23,3 3,43,5 3,63,7 3,83,9 4,04,1 4,24,3 4,44,5 4,64,7

Nötflyt Nötflyt Nötflyt Nötflyt Nötflyt Nötflyt Nötflyt Nötflyt Nötflyt och majs Nötflyt Svinflyt Svinflyt Svinflyt Svinflyt Svinflyt Svinflyt Svinflyt Nötflyt och slaktrester (+ livsmedelsavfall)* Blandning svin och nöt Svinflyt

A1 A2 A3 A4 A5 A7 A6 A8 A9 A10 B1 B2 B3 B4 B7 B8 C1 C2 C4 C5

7 2 8 6 6 6 4 6 2 2 6 4 2 3 5 6 4 2 5 3

Ammoniumkväve kg/ton VV

Ammoniumkväve, Substrat

Ammoniumkväve, Biogödsel