Projektet genomfördes vid IVL Svenska Miljöinstitutet i Hammarby Sjöstadsverk i samarbete med Kungliga Tekniska Högskolan (KTH). Syftet med detta projekt är att jämföra biogas potential mellan tre olika förbehandlingsmetoder av avloppsslam före rötningen, dessa metoder är djup och lätt frysning samt uppvärmning av slammet. Rötningsprocesser kan göras vid olika temperatur, olika inmatningshastighet och olika antal steg. Oavsett exakt utformning innebär rötningen fyra steg: hydrolys, fermentering, anaerob oxidation och metanbildning. Vid rötningen produceras metangas vilken används till uppgradering för att producera fordonsbränsle, värmeproduktion, elproduktion och fackling. Det har visat sig att förbehandlingsmetoderna har en stor potential för att utöka gas produktionen genom förbehandling av avloppsvattensslam före en anaerob rötning som utfördes i laboratorieskala med hjälp av ”Automatisk Metan Potential Test System(AMPTS II). Experimentet visade på lovande resultat, det har skett en ökning av metanutbytet på två av dem testade metoderna i jämförelse med det obehandlade slammet och ett referensprov med bara inocolum. Försöket avslutades efter 35 dagarsrötning, den optimala metanpotentialen som erhålls var 0,25 Nm3 CH4/kg VS framställd av djupfrystslam och 0,21 Nm3 CH4/kg VS producerad av uppvärmt slam, detta betyder en förbättring på biogas potential med 34 respektive 16 procent men lättfryst slam procentuella minskningen av metan potential ligger på 21 procent mot det obehandlade slammet. 1 Nm3 biogas motsvarar cirka 1 liter bensin som ger lika lång körsträcka, men är något billigare, bilarna får dessutom en 5–10 dB lägre bullernivå, detta uppfattas som hälften så bullrigt som ett dieseldrivet (Stockholm Vatten, 2004) På grund av att det krävs stora anläggningar och mycket slam för att få lönsamhet i verksamheten är rötningen av avloppsslam idag koncentrerad till storstadsregionerna. Genom att röta avloppsslammet minskar mängderna som behöver gå till deponi och klimatvinster kan göras då biogas ses som klimatneutral till skillnad från fossila bränslen. Att investera i biogasutvinning innebär även en ekonomisk risk då distributionsnätet inte är helt utvecklat och konsumenters intresse för bränsleformen ur ett mer långsiktigt perspektiv är svårbedömt. Det finns dock flera goda exempel på lönsamma anläggningar, ett sådant är i Stockholm där reningsverken idag levererar biogas till SL:s bussar vilket ger tystare gator och mindre partiklar i stadsmiljön (SL, 2010). Trots att det finns en del frågetecken kring exakt hur stor potential för produktionen är och att en ökning troligen samverkar med en ökad vilja att satsa på bränslet både från myndigheter, företag och enskilda konsumenter finns det en framtid för rötningen. Rötningen av avloppsslam för att producera biogas bör inte ses som en enskild energikälla utan snarare som ett komplement och ett sätt att utnyttja de resurser vi har för att skapa ett mer hållbart samhälle. Därför är satsningar och investeringar för att utveckla produktion och distribution av biogas från rötning vid avloppsreningsverk väl motiverade och bör uppmuntras. / The project was carried out at the Swedish Environmental Research Institute in Hammarby Sjöstadsverk in collaboration with the Royal Institute of Technology (KTH). The purpose of this project is to compare the biogas production based on different methods of pretreatment of sewage sludge before digestion. The digestion process can be done at different temperature, different feed rate and different number of steps. Whatever the precise formulation involves digestion of four steps: hydrolysis, fermentation, anaerobic oxidation and methane formation. Upon digestion produced methane gas which is used to upgrade to produce vehicle fuel, heat, power generation and flaring. There is a potential to expand gas production by those methods in this project, tested for pretreatment of wastewater sludge prior to anaerobic digestion in a laboratory scale using Automatic Methane Potential Test system ( AMPTS II).The experiment showed promising results; there has been an increase in methane yield in comparison with untreated sludge and reference samples with only inoculums. The experiment ended after 35 days of digestion, the optimum methane potential obtained was 0.25 Nm 3 CH4/kg VS made of deep frozen sludge and 0.21 Nm 3 CH4/kg VS produced by the heated sludge this means that deep freezing enhances the biogas potential with 34 % and the heating of the sludge by 16 % but easily frozen sludge had less methane potential than the untreated sludge by 21 %. Because of the need for a large facilities and much sludge to get a profitable operation, the anaerobic digestion of sewage sludge is now concentrated in the metropolitan areas. By digesting sewage sludge reduces the amounts that need to go to landfill and climate gains can be achieved when biogas is seen as carbon neutral, unlike fossil fuels. Investing in biogas production also involves a financial risk when the distribution network is not fully developed, and consumer interest in fuel form from a longer term perspective is difficult to assess. However, there are several good examples of profitable plants; one is in Stockholm, where treatment plants currently supply biogas to SL's buses for quieter streets and less particles in the urban environment. Although there are some questions about how exactly great potential for production and that an increase is likely interacts with an increased willingness to invest in the fuel from authorities, companies and individual consumers, there is a future for digestion. Anaerobic digestion of sewage sludge to produce biogas should not be viewed as a single energy source, but rather as a supplement and a way to exploit the resources we have for creating a more sustainable society. Therefore, initiatives and investments to develop the production and distribution of biogas from anaerobic digestion at wastewater treatment plants well justified and should be encouraged.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-149484 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Khayi, Noureddine |
| Publisher | KTH, Industriell ekologi |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0022 seconds