Sammanfattning Det finns tre anledningar till att uppsatsen kom att handla om biogas. Göteborg Energi AB som vi samarbetat med under vårt examensår, hade ett behov av att kartlägga hur effektiva deras biogasanläggningar var. Samt vårt intresse för biogas som bygger på ett stort engagemang kring förnybarenergi, och att branschen spås en lika expansiv utveckling som vindkraften haft det senaste decenniet. Syftet med uppsatsen är att defininera och utveckla relevanta nyckeltal. Vi kommer sedan att samla in data från utvalda biogasanläggningar, för att sedan sammanställa och analysera denna. Frågan vi vill besvara är hur de olika biogasanläggningarna och produktionsmetoderna skiljer sig åt beträffande hur effektiva de är ur energi- och kostnadssynpunkt samt ur ett lönsamhetsperspektiv? För att besvara forskningsfrågan har vi skapat en modell där relationen mellan de olika nyckeltalen illustreras och förklaras, för att skapa förståelse för sambandet mellan intäktsdrivande och kostnadsdrivande produktionsfaktorer. Med hjälp av tidigare forskning, rapporter och diskussioner med vår samarbetspartner styrker vi vårt resonemang. Insamlingen av data för vår empiriska bakgrund har skett genom intervjuer, möten och diskussioner mellan våra samarbetspartners på Biogasavdelningen på Göteborg Energi AB och oss. Bakgrundssiffrorna som ligger till grund för uträkning av nyckeltalen har hämtats från EKO-rapporter, kvantifieringsprotokoll, facklingsrapporter, driftdagböcker och volymsammanställningar.  Resultatet av vår analys visade att anläggningen med kemisk absorption var den med högst tillgänglighet, effektivast ur gasanvändnings- och kostnadssynpunkt men något sämre energieffektivitet än anläggningen med vattenskrubber som var effektivast ur energisynpunkt. Anläggningen med kemisk absorption var också den anläggning som visade bäst lönsamhet med högst nuvärde, nettonuvärde och internränta, dessutom kortast återbetalningstid. Vår tes är att kemisk absorption är den metod som har högst tillgänglighet och som är mest kostnadseffektiv, samt att det finns möjlighet till skalfördelar som kraftigt påverkar investeringskostnadens belastning på lönsamheten. Enligt våra beräkningar är denna typ av anläggning den mest effektiva och lönsamma. Det som vi genom vår uppsats hoppas bidra med är att underlätta vid uppföljning av produktion och lönsamhet ur ett effektivitetsperspektiv, för att i framtiden lättare och snabbare kunna jämföra anläggningar mot varandra eller mot mål. / Abstract Göteborg Energi AB, which we worked with during our graduation year, had a need to identify the effectiveness of their biogas plants. This, together with our interest in biogas, which is based on a great dedication for renewable energy and the fact that the industry is predicted an expansive development, much like the one we’ve seen in wind power in the last decade, are the reasons this thesis was made. The purpose of this paper is to define and develop relevant performance indicators. We will then collect data from selected biogas plants, and compile and analyze this data. The question we want answered is how the various biogas plants and production methods differ in terms of energy effectiveness, cost effectiveness and the profitability aspect? To answer the research question, we created a model in which the relationship between the various performance indicators are illustrated and explained, to create understanding of the relationship between revenue driven and cost-push factors of production. Using previous research, reports and discussions with our partners, we will support our reasoning. The collection of data for our empirical background was done through interviews, meetings and discussions between our partners in the Biogas department at Göteborg Energi AB and us. Background figures for calculation of the performance indicators are taken from ECO reports, quantification protocols, flaring reports, operational diaries and production volume reports. The results of our analysis showed that the facility with chemical absorption was the one with the highest availability and effectiveness from gas use and cost standpoint, but slightly lower energy then the facility with water scrubber, which was the most efficient from an energy standpoint. The facility with chemical absorption was also the one that showed the highest present value, net present value and internal rate of return and also with the shortest payback. Our theory is that the chemical absorption method is the one with the highest availability and the most cost-effective, and that there is opportunity for economies of scale that greatly affect investment costs strain on profitability. According to our estimates, this type of facility is the most efficient and profitable. Our hopes are that this essay will facilitate the monitoring of production and profitability from an efficiency perspective, to be able to make comparisons between different sites easier and faster in the future.

Biogasanläggningar, som behandlar fler än en typ av substrat, så kallade samrötningsanläggningar, är relativt unga anläggningar. De första byggdes under tidigt 90-tal och står idag för omkring 28% av Sveriges totala biogasproduktion. Felaktigt inkommande material och det matavfall som tas in som substrat ställer höga krav på anläggningarnas utrustning, med därtill kopplade problem. Syftet med detta examensarbete var att genom intervjuer genomföra en kartläggning av befintliga tekniska och processrelaterade problem för två biogasanläggningar med samrötning samt en förbehandlingsanläggning. För att undersöka alternativa tekniker och utrustningar till identifierade problem genomfördes litteraturstudier och kontakt togs med leverantörer av biogasutrustning. Slutligen genomfördes en kostnadskalkylering för en specifik anläggning för att få en uppfattning om vad ett byte av problematisk utrustning skulle innebära rent ekonomiskt. Resultatet av kartläggningen visade att anläggningarnas förbehandling stod för de flesta problemen. Ett gemensamt problem för samtliga anläggningar var svårigheten att separera oönskat material från matavfall. Plast och annat oönskat material avskiljs inte i tillfredställande grad utan följer med vidare i processen och orsakar driftproblem samt att allt för mycket rötbart material följer med utgående rejekt och går till förbränning istället för rötning. Provtagning och analys av substrat och rejekt visade att vid avskiljning med skruvpress återfanns mer än 40% av substratets potentiella teoretiska metanutbyte i rejektfraktionen. Separation med bioseparator samt separation med en kombination av separerings­bassäng, trappstegsgaller och silpress visade en mindre förlust av metan i det avskiljda rejektet. Övriga identifierade problem omfattas av slitage och låg servicevänlighet hos utrustningen och outnyttjad utrustningskapacitet samt problem på grund av att utrustning ursprungligen ej var avsedd för biogasanläggningar. Litteraturstudier och kontakter med leverantörer av biogasutrustning visade att det finns alternativa tekniker och utrustningar till de identifierade problemen. Uppvärmning av substrat innan separation samt skifte till papperspåsar som insamlingsmetod är två potentiella lösningar. Det finns ett flertal utrustningar på marknaden för avskiljning av oönskat material, som potentiellt skulle kunna ersätta ineffektiva separationsutrustningar vid de aktuella anläggningarna. Huruvida sådana utrustningar skulle ge en förbättrad avskiljning och därmed minskad förlust av rötbart material i rejekt är svårt att avgöra innan tester med aktuellt substrat under aktuella förutsättningar genomförts. Resultatet av kostnadskalkyleringen visade att de största årliga drift- och underhålls­kostnaderna för befintlig separationsutrustning var lön till personal samt kostnader för slitage och haverier. En nyinvestering visade sig vara mycket kapitalintensivt i form av den initiala investeringskostnaden. Däremot frigör ett eventuellt byte till ny separationsutrustning personaltimmar då ny utrustning potentiellt kan kräva mindre drift- och underhållstid. Frigjorda personaltimmar kan istället användas till förebyggande underhåll eller som en besparingsåtgärd. Bättre uppföljning av rejektmängder och oplanerade driftstopp vid anläggningarna är viktiga initiala steg för att få kunskap om vilka problem som är av störst betydelse för att därefter kunna förbättra processen. Befintliga separationstekniker på anläggningarna fungerar inte optimalt och en vidareutveckling alternativt ersättning av dessa bör undersökas ytterligare. / Biogas plants treating more than one type of substrate, so called co-digestion plants, are relatively new facilities. Mainly they were established in the early nineties and in Sweden these digesters produce approximately 28% of the total amount of biogas produced today. Faultily incoming material and the food waste used as substrate at the plants set high demands on the equipment used at the plants and many problems occur. The purpose of this thesis was to identify technical and process related problems at two co-digestion plants and one pretreatment plant by performing interviews with staff at the plants. Investigation of alternative techniques and equipment to abate the identified problems were performed by a literature study and contacts with distributors of biogas plant equipment. Finally, a cost-estimation was made at a specific plant in order to investigate the economic aspects of a replacement of old equipment. The result of the problem identification showed that the pretreatment units of the plants caused most of the problems. A common issue at the three plants was the problem to separate unwanted material from the food waste. Plastics and other unwanted material aren’t separated to a full extent and thereby cause problems downstream. Furthermore a large amount of food waste aimed for digestion, are separated together with the reject fraction and goes to incineration instead. Analysis of the incoming substrate and reject showed that by separation with a screw press more than 40% of the substrates theoretical methane yield were lost in the reject fraction. However, separation with a bio-separator or with a combination of sedimentation/flotation, a grid and a strain press showed a smaller loss of methane in the reject. Additional problems identified included extensive wear and tear at the equipment, unused equipment and problems caused by the fact that the equipment was not originally constructed for biogas plants. The literature study and contact with distributors of biogas plant equipment revealed alternative techniques and equipment to remediate the identified problems. The warm-up of substrate before separation and the replacement of plastic bags for paper bags for the collection of food waste are two potential solutions. There are several different equipments available, in order to separate unwanted material, which could potentially replace the ineffective equipment at the plants. Whether these would result in better separation and reduced loss of food waste via the reject is hard to tell before tests have been made at prevalent substrate and operation conditions. The result of the cost-estimation showed that the largest operating and maintenance costs for the old equipment were the labor cost and the cost for wear and tear. An investment in new equipment is very capital-intensive because of the large purchasing and installation cost.  On the other hand, a new equipment could potentially result in a release in working hours compared to a continuous operation of the old equipment. These extra hours could instead be used to maintain the new equipment and prevent break downs.  A better follow-up at the plants regarding the amount of reject and the number of occasions of unwanted stop is a first step towards gaining knowledge on the major problems in order to be able to improve the process. Current used separation techniques at the plants are not working as expected and an optimization or replacement of these should be evaluated.