Biogaspotential hos våtmarksgräs - Biogas Öst

Det finns flera olika tekniker som utvecklats för våtrötningsmetoden. För att nämna
några finns; satsvisa- och kontinuerliga tekniker med CSTR (Continously Stirred Tank
Reaktor) reaktorer, UASB (Upflow Sludge Blanket) reaktor, kaskad-reaktor,
tunn-/tjockfilmsreaktor m.m. CSTR är den vanligaste typen och heter även
totalomblandad eller helomblandad reaktor på svenska. Inom processindustrin används
CSTR-reaktorn för två olika behandlingsmetoder; satsvis metod (batch) och
kontinuerlig in/utmatning eller en blandning av dessa.
I den satsvisa tekniken matas allt material in i reaktorn på en gång eller i omgångar och
gas utvinns kontinuerligt. När reaktorn är full får materialet röta klart innan den töms på
allt innehåll och proceduren börjar om. I den kontinuerliga tekniken sker det hela tiden
ett lika stort volymmässigt uttag av rötrest som det sker påfyllning av ny
substratblandning. Nivån i reaktorn hålls konstant men en del av materialet passerar
dock ut orötat hela tiden. Ett för stort uttag av rötrest per tidsenhet kan alltså medföra att
en betydande andel av rötresten består av icke nedbrutet material.
Den vanligaste process av våttyp är totalomblandad enstegsprocess. Totalomblandad
betyder att hela innehållet blandas om med exempelvis pumpar som recirkulerar biogas
eller med olika propelleranordningar. Enstegsprocess betyder att all rötning sker i en
kammare. En tvåstegsprocess kan till exempel ha en efterrötningskammare där slammet
som utgår från första kammaren får ligga och röta vidare en tid. Detta för att inte belasta
den första cisternens reaktorvolym med material som inte producerar så mycket biogas
per tidsenhet och för att minska metanläckaget från rötrestlagret.
Uppehållstiden i en biogasanläggning är en av flera avgörande faktorer för hur stort
gasutbytet blir. Längden på uppehållstiden bestäms i stor utsträckning av substratets
karaktär. Det är storleken på partiklarna och andelen växtfibrer i slammet som ofta
avgör uppehållstiden, men även temperaturen kan påverka. Termofila processer ger till
exempel ett större gasutbyte per tidsenhet än mesofila processer och uppehållstiden kan
därmed förkortas (Hobson & Wheatley, 1993). Avloppsreningsverk har låga TS-halter,
runt 4 % av våtvikt och har uppehållstider runt 20 dagar. Siffrorna kommer från 9
Svenska mesofila VA- rötanläggningar (VA- Forsk, 2003). Hobson & Wheatley (1993)
uppger 15 dygn som en vanlig uppehållstid för avloppsslam. Den lägre TS-halten är
naturlig eftersom avloppsslammet har producerats i vattenbassänger genom olika
fällnings- och sedimenteringssteg. Anläggningar som samrötar slaktavfall,
livsmedelsavfall, organsikt hushållsavfall och gödsel har TS-halter runt 8-10 % och
uppehållstider mellan 20-30 dagar (VA- Forsk, 2003). Edström m.fl.; (2008) uppger 27
dygn för samrötning av vallgröda (18 % av ingående substrat, våtvikt), flyt- och
fastgödsel och avfall.
Samrötning med energigrödor har generellt sett lite längre uppehållstider. Till exempel
uppger Edström m.fl.; (2008) en uppehållstid på 37 dygn för samrötning av
majsensilage (35 % av ingående substrat, våtvikt, och 66 % av gasproduktionen),
flytgödsel och avfall. Det är fiberhalten i majsensilaget och dess cellulosastuktur som
styr uppehållstiden i detta fall.
14