Menu

Alex undersøger om spildevand kan blive til biogas

Af kemiingeniør Alex J. Burchall, Alexburchall@gmail.com

Der er i stigende grad fokus på bæredygtig energiproduktion og optimering inden for området. I Danmark ses der på nuværende tidspunkt en stor udbygning af biogasanlæg, hvor det efterfølgende er muligt at opgradere biogassen og bruge den i naturgasnettet.

Der bruges meget tid og energi på at undersøge mulighederne for at benytte alternative materialer i biogasproduktionen. De eksisterende råmaterialer som gylle, dybstrøelse, organisk industriaffald findes kun i begrænsede mængder, har lavt energipotentiale eller tekniske problemstillinger.

Et alternativt materiale, der kunne indgå i biogasproduktion, er industrispildevand indeholdende organisk materiale, såsom slagteri- og mejerispildevand. Der er dog nogle generelle problemstillinger ved at benytte spildevand.

Dels er spildevandet meget fortyndet sammenlignet med de råmaterialer der benyttes i dag, dels indeholder spildevandet mulige problematiske stoffer. Den store fortyndelsesfaktor resulterer i et lavt biogasudbytte i forhold til mængden af materiale der bruges, hvorved en stor reaktor kræves.

Spildevandet kan indeholde stoffer, der er hæmmende for biogasproduktionen, hvilket vil resultere i en reduktion af biogasudbyttet. Den første af de to nævnte problemstillinger kan afhjælpes ved at tilbageholde den faste fraktion i reaktoren. Tilbageholdelsen kan udføres på forskellige måder.

Blandt andet kan man benytte en centrifuge, der udnytter densitetsforskellen af de forskellige tilstedeværende elementer. For at opnå en større effektivitet kan membranfiltrering benyttes, afhængig af spildevandets karakter kan forskellige størrelser af membraner benyttes. 

Specialeprojektet ”Biogasproduktion som alternativ behandling af garverispildevand: potentiale og barrierer" havde fokus på udfordringerne vedrørende garverispildevand, som alternativt råmateriale i biogasproduktion. Formålet med specialeprojektet var at undersøge forskellige garverispildevandsstrømme i forhold til deres brugbarhed i den anaerobe nedbrydningsproces.

Potentialet og barriererne ved brugen af spildevandet blev undersøgt. Der blev lavet en karakterisering af fire forskellige spildevandsstrømme fra et internt garverispildevandsrensningsanlæg. En karakterisering af spildevandet blev udført for at kunne foretage efterfølgende eksperimentelt arbejde, samt for at identificere problematisk komponenter i spildevandet.

Karakteriseringen omfattede blandt andet analyse af svovl, sulfat, klorid, tørstof, organisk stof samt ammoniak indholdet i spildevandet. Der blev udført batch udrådningsforsøg, BMP test (Biokemisk Metan Potentiale), for at undersøge de fire strømmes påvirkning og brugbarhed i forhold til den biologiske proces.

For at undersøge påvirkningen på den biologiske proces når en større mængde af spildevandet benyttes, blev der udført udrådningsforsøg i kontinuerlige omrørte rektorer (CSTRs) på en af spildevandsstrømmene. Effekten af recirkulering af den faste fraktion af spildevandet tilbage til reaktoren, hvorved den hydrauliske opholdstid mindskes, blev også undersøgt.

Fra det eksperimentelle arbejde blev der konkluderet følgende:
- Der er en stor variation i koncentrationerne af de undersøgte komponenter.
- Spildevandet indeholder store mængder af uorganisk materiale især svovl og klorid, som er hæmmende over for den biologiske proces - især sulfat er problematisk.
- Mængden af organisk stof til stede ift. mængden af tørstof er meget begrænset, hvilket er problematisk ift. den anaerobe nedbrydningsproces.
- Det er muligt for mikroorganismerne i den anaerobe nedbrydningsproces at tilvende sig til et vist niveau af de hæmmende komponenter.
- For at opnå stabil biogasproduktion, hvor garverispildevand benyttes som eneste råmateriale, er det nødvendigt at tilføre mikronæringsstoffer.

Det endelige resultat var, at kun en af spildevandsstrømmene var brugbare ift. den anaerobe nedbrydningsproces. Det var muligt at opnå stabil biogasproduktion ved 100 % w/w af den ene spildevandsstrøm, dog med et lavt dagligt udbytte og kun under tilsætning af mikronæringsstoffer. Brugen af andre end denne strøm medførte væsentlig hæmning af den biologiske proces. Det kan dog ikke udelukkes, at man også kan afhjælpe denne hæmning ved tilstrækkelig tilpasning af biomassen.

Vi samler statistik ved hjælp af cookies for at forbedre brugeroplevelsen.  Læs mere om cookies

Acceptér cookies