Termofil rötning av drankvatten

by Wiberg, Heli

The biogas process is a complex anaerobic degradation chain in which different microorganisms are involved. Biogas is often produced under mesophilic conditions (approximately 38 o C) but thermophilic digestion ( > 50 o C) is also used. At Swedish Biogas in Norrköping thin stillage from ethanol production is used as a substrate. The high temperature of the substrate at arrival motivates an experiment of thermophilic digestion of distillers waste. The experiment was carried out at 55 o C with two continuously stirred tank reactors (CSTR) and with a thermophilic inocula. Biogas production of thin sillage was examined. Repression of high ammonia concentrations and effects of nutrient additives was studied. It took about 30 days before the inocula accepted the new substrate. Additions of process supplement KMB1 and iron chloride were used. The reactors managed an organic loading rate of 3 g VS / (L • day) (VS, volatile solids). The specific gas production was 0.6 – 0.7 L / g VS and methane yield was approximately 45 %. High ammonia concentrations were repressed by shortening the retention time. During one period, addition of nickel chloride was used in one of the reactors. During this time the reactor had a slightly higher specific gas production compared with the reactor without nickel chloride addition. Thin stillage can be used as a substrate in themophilic digestion. Before it is economically gainful to change the temperature at the biogas plant in Norrköping, the process must manage a higher organic loading rate. Sammanfattning Biogasprocessen är en komplex anaerob nedbrytningskedja där olika mikroorganismer är inblandade. Vanligast är att biogas produceras i mesofil rötning (cirka 38 o C), men även termofil rötning används ( > 50 o C). Svensk Biogas i Norrköping använder återstoden av etanoldestillationen hos en närliggande etanolproducent (drankvatten) som substrat. Substratets höga temperatur vid leverans motiverar termofilt rötningsförsök av drankvatten. Försöket genomfördes i 55 o C med två kontinuerligt omrörda tankreaktorer (CSTR) och en termofil ymp. Biogasproduktion av drankvatten undersöktes. Sätt att hantera och motverka höga ammoniumhalter, samt effekter av näringslösningstillsats undersöktes. Det tog cirka 30 dagar för ympen att acceptera det nya substratet och då hade tillsats av processhjälpmedel KMB1 samt järnklorid använts. Reaktorerna kunde belastas med 3 g VS / (L • dygn) (VS, volatile solids, glödförlust). Den specifika gasproduktionen var 0,6 – 0,7 L / g VS och metanhalten ungefär 45 %. Höga ammoniumhalter motverkades genom förkortning av uppehållstiden. Under en period tillsattes nickelklorid i en av reaktorerna och under denna period hade reaktorn med nickelkloridtillsats något bättre specifik gasproduktion jämfört med reaktorn där ingen nickelklorid tillsattes. Drankvatten kan rötas under termofila förhållanden. För att temperaturförändring vid biogasanläggningen i Norrköping ska var ekonomiskt försvarbart måste processen klara högre belastning. INNEHÅLLSFÖRTECKNING