Biogaspotential hos våtmarksgräs - Biogas Öst

1.5 BIOGASPROCESSEN
Biogas är den gas som bildas när många olika arter av mikroorganismer i samarbete
bryter ner biologiskt material (rötning) i en syrefri miljö. Gasen som bildas är
huvudsakligen sammansatt av koldioxid och metan, men även mindre andelar av
svavelväte, kväve och väte förekommer. Processen utnyttjas för nedbrytning av
organiskt material i konstruerade biogasrektorer men sker även i naturen i till exempel
sediment på sjöbottnar och i kärr, men även i idisslares matsmältningssystem. I Sverige
rötades det redan på 1970-talet. Främst producerades biogas av avloppsslam där
stabilisering av slammet var ett av huvudsyftena. På 80-talet byggdes anläggningar på
avfallsdeponier och så kallad deponigas utvanns. På 90-talet tillkom anläggningar som
omhändertog avfall från livsmedelsindustrin. Vanliga material (substrat) som idag rötas
i Sverige är till exempel nötflytgödsel, restaurang-, industri-, hushålls- och
slakteriavfall, avloppsslam och energigrödor (Jarvis & Schnürer, 2009). Det är vanligt
att blanda flera olika material under så kallad samrötning. Det finns flera intressanta
aspekter med detta som presenteras senare. Generellt finns ett växande behov av
substrat som leder till att nya material regelbundet provrötas.
Energigrödor är benämningen på växtsorter som man odlar specifikt för att
energiutvinning. Det kan vara allt från energiskog (salix), majs, sockerrör till korn, vete
och olika grässorter. För biogasproduktion är de vanligaste energigrödorna i Sverige
åkervall och spannmål. Vallgrödor består huvudsakligen av blandningar av gräs- och
baljväxter, där blandningen av gräs och klöver kan variera. Typiska grässorter är ;
timotej, ängssvingel och rajgräs. Och typiska baljväxter är; rödklöver, vitklöver och
lusern (Nylén, 1992). Typiska värden på biogaspotentialer för vall är 340 Nm 3 /(kg, TS)
(Lehtomäki, 2006) och 300 Nm 3 /(kg, VS) (Carlsson & Uldal, 2009). Vall är den odlade
gröda som mest kan liknas vid de gräs och starrarter som finns på våtmarker. Typisk för
vallgrödor är att de ger biogas som innehåller ca 55 % metan och resten huvudsakligen
koldioxid (Edström m.fl, 2008).
Biogasen som bildas kan användas för att producera el, värme eller fordonsgas. I
Sverige är intresset stort för det senare alternativet. För att kunna använda biogas som
fordonsbränsle avlägsnas alltid koldioxid och svavelväte ur biogasen Koldioxiden kan
utgöra ända upp till 70 % av biogasen och sänker på det sättet energiinnehållet i
biogasen. Svavelväte är en korrosiv gas som går hårt åt förvaringskärl och motordelar i
ett gasdrivet fordon. Reningen av gasen sker ofta i så kallade ”skrubbers” där de
oönskade gaserna överförs till ett annat medium (till exempel vatten) via en speciell
trycksättningsteknik (Hobson & Wheatley, 1993). Den uppgraderade råbiogasen kallas
då för fordonsgas, men även naturgas kan ingå i fordonsgas. I en kontrollerad miljö som
en biogasanläggning ändras gassammansättningen under processens gång och kinetiken
för processen beror på flera faktorer såsom t.ex. substrat, rötteknik, förbehandling och
temperatur (Dalemo m.fl. 1993).
De flesta substrat som tas in i en biogasanläggning måste förbehandlas, dels för att
säkerställa hygienen men också för att förbättra pumpbarhet och förutsättningarna för
biogasproduktion.
8