SVU-rapport C SGC 269: Process för ökad biogasproduktion och energieffektiv hygienisering av slam

Information om ny C-rapport från Svenskt Vatten Utveckling!

Serie C används för redovisning av projektresultat i annan form än ordinarie SVU-rapporter. I de flesta fall har SVU bidragit till projektet men ej varit huvudfinansiär och därför ej gjort rapporten själv. I några fall är rapporteringen ej i rapportform.

Nr: C SGC Rapport 269
Titel: Process för ökad biogasproduktion och energieffektiv hygienisering av slam
Författare: Gustav Rogstrand, Henrik Olsson, Chan Anneli Andersson, Niklas Johansson, Mats Edström
Område: Avlopp & Miljö
Sammandrag: Försök i pilotskala visar att efterrötning av rötslam från avloppsreningsverk kan ge ett nettoenergiöverskott även om hela slamvolymen pastöriseras.

Sammanfattning: Behovet av ökad biogasproduktion för att kunna tillgodose den efterfrågan som skapats är stort samtidigt som mängden tillgängligt material att röta är begränsat. Ett sätt att tillgodose framtida behov av biogas är att effektivisera rötningen av dagens substrat. Växjö kommun vill källsortera och röta matavfall tillsammans med avloppsslam vid avloppsreningsverket Sundet för att producera biogas till lokalbussar. Reningsverkets rötningssystem, som idag består av mesofil enstegsrötning, måste därför byggas ut och anpassas till nya förutsättningar. Bland annat måste frågan om hygienisering lösas. Detta är bakgrunden till ett gemensamt projekt mellan JTI och Växjö kommun. Syftet med projektet var att demonstrera att det går att få ut så pass mycket mer biogas ur avloppsslam att det ger en nettoenergivinst även om ett energikrävande hygieniseringssteg läggs till i processen. Projektresultaten är relevanta för många svenska avloppsreningsverk trots att de baseras på förhållanden i Växjö.

Projektet, som genomfördes under perioden juni 2011 till januari 2012 delades upp i två försök. Båda försöken har det gemensamt att ett efterrötningssteg och pastörisering läggs till existerande process. Försök 1 inkluderade, förutom efterrötningssteget, förtjockning, dispergering och pastörisering mellan den existerande huvudrötkammaren och efterrötkammaren. I försök 2 placerades pastöriseringssteget före huvudrötkammaren utan föregående förtjockning och efterrötkammaren kom direkt efter huvudrötkammaren utan mellanliggande behandlingssteg. De båda försöksleden utvärderades med avseende på processtabilitet, metanproduktion, praktiska erfarenheter och rötslamkvalitet. Genom att
använda en mobil pilotanläggning kunde försöken utföras på plats vid Sundets reningsverk vilket medför att resultaten baseras på verkliga variationer vad gäller slamkvalitet och flöden. För att kunna jämföra resultaten med existerande biogasproduktion vid Sundet rötades endast avloppsslamfraktionen i försöken.

Eftersom försök 1 gav den bästa energieffektivitet bygger följande slutsatser på den processkonfigurationen. Om resultaten extrapoleras till fullskala indikerar de en potential att öka den totala metanproduktionen vid Sundet med 16 %, vilket ger en nettoenergivinst efter pastörisering
motsvarande 1/3 av energiinnehållet i den nytillkomna mängden metan. Den totala graden av nedbrytning ökade till 68 % jämfört med utrötningsgraden i den befintliga processen, som i genomsnitt under 2011 låg på 48 %. Förutsatt att rötresten från efterrötkammaren kan avvattnas i samma utsträckning som dagens rötslam bör mängden slutavvattnat rötslam som måste hanteras kunna minskas med mer än 20 %.

Det gick bra att förtjocka rötslammet mellan huvud- och efterrötning till en TS-halt på > 9 % med god rejektvattenkvalitet. Även omrörningen av efterrötkammaren fungerade väl trots en TS-halt inne i rötkammaren på strax över 8 %. Det finns dock en risk att processkonfigurationen som föreslås i försök 1 ger ett rötslam som är svåravvattnat och att kadmium/fosfor-kvoten hamnar över REVAQ:s gränsvärde efter slutavvattning. Slutligen skulle den ökade utrötningsgrad som uppmätts i försöken leda till en minskning av slammets inneboende drivkraft för oönskade metanutsläpp (B0) med ungefär 70 %.

Sökord: Biogas, hygienisering, pastörisering, efterrötning, avvattning, energieffektiv
 
Keywords: Biogas, hygienization, pasteurization, post-digestion, de-watering, energy efficient