Den totala biogasproduktionen i Sverige 2009 var 1,4 TWh och 22 % av biogasen producerades i samrötningsanläggningar. Sedan 2005 är det förbjudet att deponera organiskt avfall, vilket har gjort att produktionen från samrötningsanläggningar har ökat de senaste åren. Den totala biogaspotentialen i Sverige är ungefär 15 TWh och där står lantbruket för över 70 %. Avloppsslam, avfall från livsmedelsindustrin och matavfall står för den resterande delen. Det är även dessa tre råvarugrupper som har störst lönsamhet med dagens teknik. Av dessa råvarugrupper finns den största kvarvarande potentialen hos matavfall. Problemet med matavfall är att det ofta innehåller föroreningar som måste sorteras bort för att inte orsaka driftstörningar. Detta orsakar ofta problem på grund av att organiskt material hamnar i rejektet.    Kungsängens gård är en samrötningsanläggning som producerar biogas från olika typer av organiska restprodukter. Under 2009 behandlades 7 536 ton material, av detta var 58 % matavfall. Av inkommande material sorterades 938 ton ut och lämnade anläggningen som rejekt. Under 2011 förväntas mängden inkommande material öka. Dessutom förväntas andelen matavfall öka till 90 % vilket kommer att ge ännu större rejektmängder. Syftet med detta examensarbete var att genom analyser och satsvisa utrötningsförsök bestämma den kemiska sammansättningen samt metanpotentialen hos de olika rejektfraktionerna från biogasanläggningen Kungsängens gård. En utredning gjordes för att undersöka vilka möjligheter och tekniker som potentiellt skulle kunna användas för att framställa biogas av rejektet och också vilka möjligheter som finns för att effektivisera befintlig utrustning. Resultatet från utrötningsförsöken visade att metanpotentialen för de olika rejektfraktionerna var hög och kan jämföras med vad som kan förväntas av källsorterat matavfall. Om rejektet som producerades under 2010 skulle användas för biogasproduktion skulle denna metanpotential motsvara 10 % av den totala biogasproduktionen vid Kungsängens gård under 2010. Utredningen visar att det bästa alternativet för att röta rejektet i sitt befintliga skick är satsvis torrötning. Osäkerheten kring torrötning är dock stor på grund av att det i Sverige inte finns några torrötningsanläggningar och därmed är kunskapsnivån relativt låg. / The biogas production in Sweden in 2009 was 1,4 TWh and 22 % of the biogas was produced in co-digestion plants. Since 2005 it is prohibited to deposit organic waste and this has resulted in an increased biogas production from this type of waste materials in recent years. The total biogas potential in Sweden is approximately 15 TWh and 70 % of that comes from agriculture wastes. Sewage sludge, waste from food industry and food waste accounts for the rest. It is also these three commodity groups that have the greatest profitability with today's technology. Among these groups, food waste have the largest remaining biogas potential. The problem with food waste is that it often contains impurities that must be sorted out in order to avoid operational problems. The out sorting process often causes problems and typically organic material is lost in the reject fraction. The biogas plant Kungsängens gård is a co-digestion plant that produces biogas from different types of organic residues. In 2009 about 7 536 tons of material were treated, of which 58 % was food waste. Of the incoming material 938 tons were sorted out as reject. In 2011 the amount of incoming material is expected to increase. In addition, the proportion of food waste is expected to increase to 90 %, which will result in even larger amounts of reject. The purpose of this study was to perform analysis and batch digestion experiments to determine the chemical composition and methane potential of the reject from the biogas plant Kungsängens gård. An investigation was also made to examine methods and technologies that potentially could be used to produce biogas from the reject. The results from the batch digestion experiments showed that the methane potential of the different reject fractions was high and it can be compared with what might be expected of source separated food waste. If the reject that was produced in 2010 would be used for biogas production, this methane potential is equal to 10 % of the total production of biogas at Kungsängens gård in 2010. The investigation shows that dry fermentation with a batch system is the only technology that potentially could produce biogas from the reject in its existing form. There are no dry fermentation plants in Sweden and therefore the level of knowledge is relatively low. Because of that it is hard to estimate the profitability and efficiency of dry fermentation plants.

Den dominerande tekniken vid framställning av biogas från organiskt avfall är idag att använda kontinuerlig våtrötning. Utöver våtrötning finns också ett fåtal torrötningsanläggningar i Sverige. Torrötning skapar möjlighet att införa fler substrat på marknaden, substrat som annars kan vara problematiskt att röta i en våt process. Jordbrukssektorn har stor potential att bidra med organiskt avfall som kan nyttjas som substrat vid biogasproduktion. Förutom att öka den totala användningen av torra substrat från jordbrukssektorn är en möjlig åtgärd att öka biogasproduktion från gödsel, varför en lösning är avvattning. Efter separation erhålls en fast fraktion som kan spädas in i en våt process, eller användas som substrat vid en ny central torrötningsanläggning. Som slutprodukt erhålls biogas och biogödsel. Att avvattna gödseln innan rötning ger en annan gödselhantering än den konventionella. Detta eftersom att lägre volymer kan transporteras vid varje tillfälle jämfört med transport av flytgödsel som innehåller mycket vatten.  Syftet med examensarbetet var att analysera avvattnad gödsel som substrat till produktion av biogas, samt att studera effekten av att lägga till avvattning som ett alternativ till hanteringen av gödsel. För att klargöra hur mycket metangas som kunde bildas från avvattnad gödsel utfördes experiment i labskala med kontinuerlig våtrötning och satsvis torrötning. Parallellt med laborationsförsöken genomfördes en teoribaserad systemstudie med syfte att utreda central storskalig produktion med avvattnad gödsel som substrat. Utöver biogasproduktion analyserades gödselhantering med ett livscykelperspektiv där de olika systemalternativens direkta utsläpp av växthusgaser studerades. Systemmodellen innehöll tre scenarier vilka involverade olika system för att hantera gödseln (konventionell gödselhantering, våtrötning av flytgödsel samt våtrötning och torrötning med avvattnad gödsel som substrat). Laborationsförsöket visade att avvattnad gödsel är lämpligt som substrat vid biogasproduktion. Kontinuerlig våtrötning kunde genomföras med stabil process och liknade storskalig produktion. De kemiska analyser som utfördes under försöksperioden (pH, alkalinitet, VFA och kväve) uppvisade alla stabila värden utan processtörningar. Efter tre uppehållstider hade i medeltal 246 Nml CH4 per/g VS producerats från avvattnad gödsel vilket var i nivå med uppgifter från litteratur (200-300 Nml CH4/g VS). Vidare visade det satsvisa torrötningsförsöket varierande resultat beroende på val av ymp, samt hur stor mängd ymp som blandades in i testflaskorna. Vid inblandning av ymp från Tekniska verkens samrötningsanläggning i Linköping bildades i genomsnitt 222±8,6 Nml CH4/g VS (5 % VS ymp) respektive 236±10,8 Nml CH4/g VS (10 % VS ymp). Bildad metan 3 var inom rimligt intervall för välfungerande process, om än med lång uppehållstid (83 dagar). Försöksuppställningen för satsvis torrötning utformades så att laborationsförsöket skulle simulera så kallad garagerötning. Dock saknades utrustning för recirkulering av vätska, istället vändes testflaskorna dagligen. Då recirkulering av vätska ofta förekommer i storskaliga torrötningsanläggningar som drivs enligt garage-koncept är det önskvärt att utveckla laborationsförsöket vidare, med målet att bättre efterlikna en verklig process. I förhållande till konventionell hantering av gödsel visade systemstudien miljöfördelar för central torrötningsanläggning som använder avvattnad gödsel som substrat vid biogasproduktion. Miljönyttan var dels i händelse av att den bildade biogasen uppgraderas till fordonsbränsle och används som substitut till fossila drivmedel, men också om hantering av vätskefasen kan förbättras. Avvattnad gödsel ger en vätskefas som vid spridning och lagring ger upphov till emissioner av växthusgaser (lustgas, metan och koldioxid) som har negativ påverkan på miljön. Att skapa lösning för hantering av vätskefasen som reducerar emissioner innebär att biogassystem med avvattnad gödsel som substrat kan vara fördelaktigt ur ett miljöperspektiv jämfört med våtrötning av flytgödsel. Systemstudien inkluderade även en osäkerhetsanalys som visade att resultatet varierade beroende på vilket antagande som valdes för systemets parametrar. Den parameter som påverkade resultatet i störst utsträckning var antaganden kring metankonverteringsfaktorn (MCF). Sammanfattningsvis visade systemmodellen att det saknas tillräckligt underlag för att avgöra vilken rötningsteknik som är mest gynnsam vid produktion av biogas från avvattnad gödsel, varför fler studier är att rekommendera.