SVU-rapport 2016-06
Nya egna SVU-rapporter informeras om och är tillgängliga endast för medlemmar under de tre första månaderna genom länk som skickas ut i e-post. Efter tre månader blir rapporterna fritt tillgängliga för alla. Medlemmar, företagsabonnenter och icke-medlemmar som anmält sig till SVUs sändlistor får då rapportinformation och länk genom Newsdesk.
Rapportnr: 2016-06
Tyngd: 4 MB
Publicerad: 20160603
Totalt antal sidor: 88 s.
Område: Avlopp och miljö
Titel: Rötning med integrerad slamförtjockning för ökad biogasproduktion
Författare: Maximilian Lüdtke, IVL Svenska Miljöinstitutet; Marie Berg, SYVAB; Susanna Berg, SYVAB, Christian Baresel, IVL Svenska Miljöinstitutet; Sara Söhr, SYVAB; Lars Bengtsson, IVL Svenska Miljöinstitutet; Erik Levlin, IVL Svenska Miljöinstitutet/KTH
Sökord: Rötning, slamförtjockning, uppehållstid, rötkammare, biogas, avvattning
Keywords: Anaerobic digestion, recuperative thickening, retention time, dewatering, biogas
Sammandrag: Vid en organisk belastning på cirka 4,2 kg glödförlust m-3 dag-1 (cirka +50 % jämfört med normaldrift) gav processen cirka 4 % bättre specifikt metanutbyte jämfört med en parallell kontrollreaktor vid samma belastning. Vid torrsubstanshalter högre än 6,5 % kunde betydande försämring av omrörning och värmeväxling ses.
Sammanfattning: Denna rapport beskriver en fullskaleutvärdering av integrerad slamförtjockning för rötkammare med dekantercentrifug. Testen utfördes på Syvabs Himmerfjärdsverk i Stockholm. Tre 4 300 m3 rötkammare matades med en blandning av primär- och sekundärslam, samt externt substrat (till största del bestående av utsorterat matavfall och fettavskiljarslam). Rötkammaren som var utrustad med avvattningscentrifugen (EXRT – EXtended sludge Retention Time) jämfördes med de två andra reaktorerna bland annat med avseende på gasproduktion, processtabilitet, och påverkan på omrörning av ökade torrsubstanshalter.
Två olika driftsätt testades: maxSRT och maxOLR. I maxSRT matades samtliga reaktorer med samma organiska belastning (OLR – Organic Loading Rate). Målen var att öka specifika gasproduktionen (gas per kilo glödförlust) med 10 % som en följd av den förlängda uppehållstiden, samt att hitta en övre gräns för när ökade torrsubstanshalter började påverka omrörning, rundpumpning, och värmeväxling. För maxOLR var målet att visa att en ökning av OLR med minst 40 % var möjlig i jämförelse med referensrötkammaren, utan betydande processtörningar.
Resultaten från maxSRT visade att torrsubstanshalter över 6,5 % (normal drift: cirka 3,5 %) påverkade värmeväxlingskretsen negativt, och att pumpbarheten i omrörningssystemet minskade omvänt proportionellt med ökade torrsubstanshalter. Eventuella skillnader i gasproduktion kunde inte bekräftas på grund av felaktiga gasflödesgivare. Baserat på jämförelser av utrötningsgrader är det dock inte troligt att målet om 10 % ökad specifik gasproduktion kunde nås. De främsta bidragande orsakerna till detta var troligtvis: i) En redan hög utrötningsgrad i referensreaktorn. ii) Den temporära installationen av centrifugen kunde inte genomföras på ett sätt som minimerade kortslutningsströmmar för nytt inkommande substrat. iii) Återkommande driftstopp i pumpar och centrifug på grund av ackumulering av plaster från dåligt utsorterat matavfall gjorde att det var svårt att hålla tillräckligt långa sammanhängande perioder för utvärdering.
Resultaten från maxOLR visade att en OLR-ökning på minst 47 % jämfört med en referensrötkammare kunde uppnås, vilket resulterade i en +45 % ökning av gasproduktion per m 3 rötkammarvolym utan processtörningar. Mätt i specifik gasproduktion motsvarade detta -1,5 % jämfört med referensrötkammare vid normal OLR, och +4 % jämfört med en referensrötkammare vid ökad belastning utan centrifug inkopplad. Polymeråtgång vid slutavvattningen dubblerades under maxOLR, det kunde dock inte klarläggas till hur stor del detta berodde på själva experimenten.
Fortsatt forskning på integrerad slamförtjockning och permanenta implementeringar bör fokusera på avvattningsutrustningen och dess installation i syfte att minimera polymeråtgång och påverkan av kortslutningsströmmar.