Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Semi-kontinuerlig samrötning av ensilerat våtmarksgräs och matavfall: En studie av metan utbyte
Karlstad University, Faculty of Technology and Science, Department of Energy, Environmental and Building Technology.
2017 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Världens ökande energibehov och önskan om att minimera konsekvenserna av klimatförändringen har gjort att flera miljömål tagits fram både på nationella och internationella nivåer. Mycket resurser läggs ner på att utveckla nuvarande förnyelsebara energikällor och hitta nya alternativ till de fossila bränslena. En förnyelsebar energiresurs är biogas. Biogas bildas vid nedbrytning av organiskt material och bildar koldioxid och energirik metangas.

 

Detta examensarbete har fokuserat på två områden, det första att undersöka metanproduktionen i en samrötningsprocess med ensilage av våtmarksgräs och substrat från Mosseruds biogasanläggning. Mosserud ligger några km väster om Karlskoga och idag behandlas i huvudsak insamlat matavfall, nötflytgödsel och vallgröda. Våtmarksgräset kommer från Brosjö området utanför Säffle. Under 2010-2014 ingick Brosjö i ett EU projekt som främjar mångfaldignatur och utsatta djurarter, vilket bland annat har gett ett ekonomisk stöd i att skörda gräset. Det skördade gräset har idag ingen användning, men skulle kunna passa i en rötprocess. 

 

Det andra området var att jämföra resultaten med tidigare rapporter inom rötning samt användandet av våtmarksgräs. Arbetet av Neldorin (2015) där en studie om substratmixen vid Mosserud gjordes, låg som grund för hur biogasproduktionen ser ut på Mosseruds anläggning idag och jämfördes med metanproduktionen i denna studie. Den andra rapporten studerade våtmarksgräs som additiv i pellets. Där Henriksson (2016) hade fokus på energiåtgången av pelleteringen när våtmarksgräs från Brosjö användes.   

 

Rötningsförsöken skedde på Karlstads universitet, där rötningen var en semi- kontinuerlig våt process med mesofila förhållanden. Där inmatning och uttag av gas gjordes en gång om dagen, vilket var samma uppställning som Neldorin (2015) använde. Försöket varade under 10 veckors tid och 2 olika substratblandningar användes; en med 30 % gräs 70 % matavfall och en med 15 % gräs 85 % matavfall. Resultatet gav att rötningen med substratblandningen 30 % gräs 70 % substrat från Mosserud var att föredra. Den specifika metanproduktionen var 0,300 och 0,350 Nm3/kg VS/dag, vilket var mindre än de värde som kommit fram från Mosserud 0,352 Nm3/kg VS/dag. Den totala produktionen av metangas kunde ökas mellan 1,5 - 2,6 % då mer substrat fanns tillgängligt.

 

Våtmarksgräset var bättre att använda till rötning än till pelletering då rötning kunde öka den totala metanproduktionen, medans pelleten som tillverkades inte uppfyllde kraven på hållfasthet, bulkdensitet och andel finfraktion. De problem som är kopplade till att använda gräs i rötning är slambildning i reaktortanken och processen stabilitet under en längre tid, då pH värdet sjönk av ansamling av VFA. 

Abstract [en]

The worlds increasing need for energy and the desire to minimize the consequences of climate change have led to several environmental goals at both national and international levels. Many resources are spent on developing the current renewable energy sources and to find new alternatives. One of the renewable energy resources is biogas. Biogas is formed when organic matter is decomposed which forms carbon dioxide and energy rich methane gas.

 

This master's thesis has focused on two areas, the first to examine methane production in a co- digestion process with silage of wetlands grass and food waste from Mosserud biogas plant. Mosserud is located a couple of kilometers west of Karlskoga city. Today the plant mainly uses food waste, manure and ley crops. The wetland grass originates from an area outside of Säffle called Brosjö. In 2010-2014 the Brosjö area was a part of an EU project that promotes bio diversity and threaten animal species, which . Due to this project the harvesting of grass has been made easier and has no use today, but could fit in an anaerobic digestion process.

 

The second area was to compare the results with earlier reports on anaerobic digestion and the use of wetland grass. Neldorin (2015),vconducted a study of the substrate mix at Mosserud, whihc lays as a basis for biogas production from Mosserud today compared to the results of this study. The second report studied wetland grass as an additive in pellets. Where Henriksson (2016) had focus on energy consumptions during production of pellets when using wetland grass from Brosjö.

 

The laboratory study was made at Karlstad University, the study was a semi continuous wet anaerobic process with mesophilic conditions. Feeding and

withdrawal of gas was made once a day, using the same lab line up as Neldorin (2015) did. The experiment lasted 10 weeks and 2 different substrate mixtures were used; one with 30% grass 70% food waste and one with 15% grass 85% food waste. The result showed that digestion with 30 % grass mix was preferred. The specific methane production was 0.300 and 0.350 Nm3 / kg VS / day, which was less than those obtained from Mosserud at 0,352 Nm3 / kg VS / day. The total production of methane gas could be increased between 1.5 - 2.6% as there was access to more substrates.

 

Wetland grass was better used for digestion than pelleting as it could increase the total methane production, while the pellets produced did not meet the requirements of strength, bulk density and fractional fineness. The problems associated with using grass in digestion are sludge formation in the reactor tank and process stability for a long time, when the pH value fell by the accumulation of VFA.

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , p. 61
National Category
Renewable Bioenergy Research
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-62559OAI: oai:DiVA.org:kau-62559DiVA, id: diva2:1128860
Educational program
Engineering: Energy and Environmental Engineering (300 ECTS credits)
Presentation
2017-05-31, 13:15
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-08-14 Created: 2017-07-30 Last updated: 2018-01-13Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Semi-kontinuerlig samrötning av ensilerat våtmarksgräs och matavfall: En studie av metan utbyte(1018 kB)100 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1018 kBChecksum SHA-512
26520132dda94cce2fb8ad9a6e027fd123ffb51616bf5d8194ee670d061420ec03819e0e5c38865c9e27fc5e1bd5fdc9bed08db1dfbc10913192ff80da7eeffd
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Energy, Environmental and Building Technology
Renewable Bioenergy Research

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 100 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 582 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf