SE525313C2 - Förfarande för framställning av biogas - Google Patents

Description

20 25 30 35 525 313 2 följd. Slutresultatet, om inmatningen av proteinrikt ma- terial inte stoppas, är ett syrakonserverat material med ett pH-värde av kring 4,5 och en avstannad biogasprocess.

Orsaken antas vara att de metanbildande bakterierna inte bryter ned de flyktiga fettsyrorna i samma takt som dessa bildas.

I SE 77l32ll-6 beskrivs ett sätt att igångsätta en mikrobiologisk metanbildningsprocess. För undvikande av ovannämnda problem med för lågt pH i en reaktor och istället åstadkomma en alkalinisering tillsätts vid igångsättningen en näringslösning med ett substrat som får de metanbildande bakterierna att växa fortare. Sub- stratet, som kan vara myrsyra eller natriumformiat, om- vandlas av de metanbildande bakterierna till metangas.

Myrsyran utgör således ett lättnedbrytbart substrat som inte utövar någon surgörande funktion, utan tvärtom bi- drar till att höja pH-värdet.

I DE 34 20 433 Al beskrivs ett sätt att i tre steg röta organiskt avfall. I ett första steg hydrolyseras makromolekyler, exempelvis fetter, i ett andra steg bil- das biogas och i ett tredje steg efterrötas avfallet för àstadkommande av rötslam. För buffring av i respektive steg närvarande slam tillsätts ammoniak, varvid undviks att pH-värdet i slammet blir för lågt på grund av ackumu- lering av fettsyror.

DE 41 40 281 Al beskriver ett sätt att i flera steg behandla djurkroppar. En mellanprodukt vid sättet är ett avloppsvatten. Detta avloppsvatten rötas vid högt pH i en biogasanläggning, varvid kalkmjölk tillsätts för att sä- kerställa ett pH-värde av ca ll i den från biogasreaktorn utgående vätskan.

DE 196 23 163 beskriver ett sätt att i flera steg behandla djurkroppar, som hackats till små bitar. I ett första steg behandlas bitarna vid pH 4-6 under ca 12 tim- mar med luftning. I ett andra steg hydrolyseras bitarna vid ett pH av 3-5 och semianaeroba förhållanden under 3-5 10 15 20 25 30 35 525 513 3 dagar. Efter hydrolysen förs bitarna till en metan- bildningsreaktor och rötas varvid metangas bildas.

Ovannämnda sätt förutsätter stora reaktorvolymer, flera steg och/eller dosering av olika former av pH-hö- jande ämnen. Driftskostnaden blir således hög, utan att produktionen av biogas blir särskilt stor beroende på partiell aerob nedbrytning och/eller låg rötningsgrad.

Det vore en fördel om man kunde åstadkomma ett förfarande vid vilket en hög produktion av biogas åstadkommes med låga driftskostnader.

Sammanfattning av uppfinningen Enligt föreliggande uppfinning undanröjes eller minskas de ovannämnda nackdelarna och åstadkommes ett förfarande för rötning av proteininnehàllande avfall, vid vilket förfarande biogas framställs på ett effektivare sätt än vid de kända sätten.

Närmare bestämt åstadkommer uppfinningen ett för- farande för framställning av biogas genom anaerob rötning av ett proteininnehàllande slam, vilket förfarande känne- tecknas av att det proteininnehàllande slammet bringas i kontakt med biogasalstrande bakterier för rötning under anaeroba betingelser, att ett ärvärde, som representerar slammets pH under rötning utan tillsats av syra och som ligger i intervallet pH 8,0-8,5, fastställs, att ett börvärde, som ligger 0,01-2,0 pH-enheter under ärvärdet och som ligger i intervallet pH 6,5-8,0, väljs, att slammets pH justeras till börvärdet genom tillsats av en syra, som är en icke-oxiderande, svàrnedbrytbar syra, och att slammet rötas under alstring av biogas.

Ytterligare fördelar och kännetecken hos upp- finningen framgår av nedanstående beskrivning och de ef- terföljande patentkraven.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer nu att beskrivas mera i detalj med hjälp av ett icke begränsande utföringsexempel och under hänvisning till bifogade ritningar. 10 15 20 25 30 35 šflš 315 4 Fig 1 är en schematisk framställning av en före- dragen utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig 2 är ett diagram och visar de metangasproduk- tioner som funktion av tid som uppnåtts vid de nedan be- skrivna exemplen.

Fig 3 är ett diagram och visar de pH-värden som upp- mätts vid nedan beskrivna exempel 1.

Fig 4 är ett diagram och visar de totala halter av flyktiga fettsyror som uppmätts vid de nedan beskrivna exemplen.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen I den nedan använda enheten ”kg torkat slakteri- avfall per m3” avser ”torkat slakteriavfall” ett genom- snittligt, blandat slakteriavfall av malda mjukdelar, sà- som inälvor, muskler mm, som torkats vid l05°C under 24 timmar. m3 avser rent vatten. Ett slams proteinhalt, som motsvarar exempelvis 20 kg torkat slakteriavfall per m3, ska tolkas som att proteinhalten i slammet är lika med den proteinhalt som skulle erhållas om 20 kg slakteri- avfall, som torkats vid l05°C under 24 timmar, skulle blandas fullständigt i 1 (en) m3 rent vatten. Det inses att slakteriavfallet inte behöver tillsättas biogas- processen i torkad form utan att detta endast är ett praktiskt sätt att definiera proteinhalter.

Vid uppfinningen rötas ett proteininnehållande slam i kontakt med biogasalstrande bakterier under anaeroba förhållanden och med tillsats av syra. Syratillsatsen ökar utbytet av biogas från det proteininnehållande slam- met. Syratillsatsen gör också att slam med höga protein- halter, exempelvis slam som har en proteinhalt som mot- svarar mer än 60 kg torkat slakteriavfall per m3 och som tidigare inte kunde rötas utan driftstörningar, kan rötas med gott resultat. Orsaken till detta synes vara att en sänkning av slammets pH-värde gynnar de biogasalstrande bakteriernas nedbrytning av det proteininnehållande slam- met. ,¿.j_..~.;_@a_1-.r;,g. j;¿_-=¿;,1; ;-~ »v »; »f 10 15 20 25 30 35 Syran skall sättas till slammet pà sådant sätt att slammets pH-värde sänks jämfört med det pH-värde som slammet skulle ha haft om ingen syra hade tillsätts.

Slammets pH-värde då det rötas utan syratillsats kallas för slammets ärvärde och kan fastställas på ett flertal sätt.

Ett sätt är att röta det proteininnehållande slammet under liknande, anaeroba förhållanden och utan syra- tillsats och mäta slammets pH. Det därmed uppmätta pH- värdet är slammets ärvärde.

I många fall är det olämpligt eller opraktiskt att röta det proteininnehållande slammet utan syratillsats I sådana fall kan istället Referens- för erhållande av ett ärvärde. ett ärvärde för ett referensslam användas. slammet bör vara så likt det proteininnehållande slammet som möjligt vad avser proteinhalt, torrsubstans, fetthalt och sammansättning. pH-värden för referensslam, som allt- så rötats under liknande, anaeroba förhållanden utan sy- ratillsats, kan exempelvis erhållas ur laboratorieförsök, tabellvärden, beräkningar, såsom exempelvis inter- eller extrapolation från kända pH-värden, eller kan erfaren- hetsmässiga värden användas.

Om det proteininnehållande slammet innehåller en mycket hög proteinhalt, exempelvis motsvarande över ca 60 kg torkat slakteriavfall per m3, är det ofta inte möjligt att röta slammet överhuvudtaget utan syratillsats. I så- dana fall är det lämpligt att jämföra med ett referens- slam med liknande sammansättning, men med en lägre pro- teinhalt, som exempelvis motsvarar ca 20-60 kg torkat slakteriavfall per m3, vilket referensslam rötats utan syratillsats, varvid det därmed erhållna pH-värdet an- vänds som ärvärde för det proteininnehållande slammet.

Normalt är ärvärdet vid rötning av proteininne- hållande slam ca pH 8,0-8,5. Ärvärdet för ett visst pro- teininnehållande slam beror av slammets sammansättning och betingelserna vid rötningen. Slammets ärvärde är del- vis buffrat, vilket antas bero dels av bildad koldioxid, 10 15 20 25 30 35 dvs en karbonatbuffert, dels av bildade ammoniumjoner, som härrör från nedbrytningen av proteiner.

Syratillsatsen styrs av ett börvärde. Börvärdet väljs så att det är 0,01 till 2,0 pH-enheter lägre än ovannämnda ärvärde. Det är nödvändigt att sänka slammets pH-värde från ärvärdet och denna sänkning bör vara åtmin- stone 0,01 pH-enheter, företrädesvis åtminstone 0,05 pH- enheter. Alltför stora sänkningar av pH är dock oekono- miska, eftersom stora mängder syra förbrukas, och medför risk för att bakteriekulturen skadas. pH-sänkningen bör därför inte vara större än 2,0 pH-enheter, företrädesvis inte större än 1,5 pH-enheter. För ett visst slam genom- förs lämpligen under förfarandets gång en optimering av börvärdet inom ovannämnda gränser med målet att maximera biogasalstringen och minimera syraförbrukningen för bästa ekonomi. Optimeringen kan genomföras med hjälp av försök vid olika börvärden, varvid biogasalstring och syraför- brukning mäts.

Börvärdet ligger lämpligen i pH-omrâdet 6,5-8,0.

Detta område ger en effektiv biogasalstring utan att pro- blem med bakteriekulturen på grund av för sur miljö ris- keras. Företrädesvis ligger börvärdet i pH-området 7,3-8,0, än mer föredraget i pH-området 7,6-7,9, vilka områden ger såväl effektiv biogasalstring som låg förbrukning av syra.

De viktigaste kriterierna vid val av syra är att den bör vara icke-toxisk, svårnedbrytbar och icke-oxiderande.

Med svårnedbrytbar avses här en syra som ej eller endast med svårighet bryts ned av de biogasalstrande bakteri- erna. Exempel på lättnedbrytbara syror är så kallade flyktiga fettsyror, såsom myrsyra (HCOOH) och ättiksyra (CH3COOH), som av metanbildande bakterier utnyttjas som substrat och som vid den anaeroba rötningen bryts ned till metan, CH4, och koldioxid, C02. Detta medför att den önskade pH-sänkande effekten ej ástadkommes med dessa sy- ror. Detsamma gäller för de flesta andra organiska syror.

Ett undantag är citronsyra som är svårnedbrytbar vid de 10 15 20 25 30 35 Cfi IJ 315 if! 7 aktuella betingelserna och som därför kan användas vid förfarandet.

Det är också viktigt att restprodukterna från syran utgör industriellt, biologiskt och arbetsmiljömässigt ac- ceptabla delar i antingen rötslammet eller biogasen. Den tillsatta syran är därmed lämpligen en svårnedbrytbar, icke-oxiderande syra. Lämpliga syror är, förutom citron- syra, saltsyra, fosforsyra och borsyra. Saltsyra är en relativt billig, svårnedbrytbar syra som ger som rest- produkt klorider. Fosforsyran har den fördelen att det resulterande rötslammet kommer att få en högre halt fos- for, vilket ökar rötslammets värde som gödselmedel för jordbruksmark. Härvid är det möjligt att optimera mängden fosfor i rötslammet genom att använda två olika syror.

Fosforsyra kan därvid tillsätts i en fast mängd som mot- svarar den önskade halten fosfor i rötslammet. Exempelvis saltsyra tillsätts sedan i den mån det behövs för att yt- terligare sänka slammets pH-värde till börvärdet.

En möjlighet är att tillföra syran helt eller delvis i form av citronsyrainnehållande avfall, såsom skal av citrusfrukter, kasserade citrusfrukter, betor etc. Pâ detta vis kan avfall från exempelvis citrusfrukts- industrier och sockerbruk tas emot samtidigt som kost- naden för inköp av syra minskar.

Det proteinrika materialet kan vara exempelvis slak- teriavfall från nöt, svin, höns och fisk, energirik göd- sel, såsom hönsgödsel och svingödsel, livsmedels- och djurmatsindustriavfall, den komposterbara delen av käll- sorterat hushållsavfall samt människoavföring. Detta ma- terial kan kompletteras med annat avfall, såsom kogödsel, växtrester, rötslam m.m., med lågt energiinnehåll. Det är ofta föredraget att göra en viss sådan komplettering för undvikande av alltför höga protein- och energinivåer i det proteininnehållande slammet.

Förfarandet enligt uppfinningen kan användas för an- aerob rötning av ett slam, som har en proteinhalt som motsvarar ca 5-200 kg torkat slakteriavfall per m3. För- 10 15 20 25 30 35 8 farandet är speciellt fördelaktigt vid slam med medelhög till hög proteinhalt, vilka proteinhalter motsvarar ca 20-200 kg torkat slakteriavfall per m3. Vid dessa pro- teinhalter motiverar det ökade utbytet av biogas väl kostnaden för den tillsatta syran. Vid slam med en hög proteinhalt, som motsvarar ca 60-200 kg torkat slakteri- avfall per m3, är uppfinningen en förutsättning för att en fungerande process överhuvudtaget skall kunna åstad- kommas. Syratillsatsen medför således att den anaeroba rötningen blir mycket mindre känslig för höga protein- halter, vilka exempelvis kan uppstå under perioder då tillgången till svârnedbrytbart materiel, såsom kogödsel, är begränsad.

Förfarandet enligt uppfinningen utföres lämpligen som en kontinuerlig eller semi-kontinuerlig process, med hjälp av en tankreaktor, vilken nedan skall beskrivas mer i detalj, eller med hjälp av en tubreaktor. I en första ände av tubreaktorn införs avfall, syra och en bakterie- kultur, som exempelvis kan föreligga i form av àterfört rötslam, varvid rötslam och biogas tas ut i en tubreak- torns första ände nedströms belägen andra ände. Förfaran- det kan även genomföras i en satsreaktor.

För att den anaeroba rötningen skall fungera är det nödvändigt att ingen luft kommer i kontakt med slammet under rötning. En behållare för användning vid förfaran- det màste således var lufttät. Behållaren förses med in- lopp för avfall och utlopp för rötslam och biogas vilka in- och utlopp är så utformade att ingen luft kan komma in i behållaren.

Det proteininnehållande slammet rötas lämpligen un- der en genomsnittlig uppehållstid av ca 5-50 dygn, före- trädesvis ca 15-30 dygn. Vid längre uppehållstid för- bättras rötningsgraden, men samtidigt minskar mängden slam som kan behandlas.

Rötningen sker vid en temperatur av 30-65°C. Ju högre temperatur desto snabbare rötning. Samtidigt ökar uppvärmningskostnaderna och den tid som man har till sitt i -'Äi-“a131_;fii,,I:':¿:;¶;ï K-"ff ïirli "fly 'l-ï' . ”fii” f JLi-l il 1' i* "' 10 15 20 25 30 35 förfogande för att hinna rätta till eventuella problem i processen minskar. Det har därför visat sig att en temp- eratur i intervallet 30-55°C är mer föredragen. Det är lämpligt att göra en avvägning mellan uppehàllstid, temp- eratur och rötningsgrad och använda den mest ekonomiska kombinationen av dessa faktorer.

Rötningen sker lämpligen med ett proteininnehållande slam som har en torrsubstans av ca 5-30 vikt% (räknat på slam som torkats vid l05°C i 24 timmar), företrädesvis en torrsubstans av ca 7-15 vikt%.

Vid igångsättning av förfarandet rötas vanligen en- bart kogödsel eller rötslam. Då bakteriekulturen till- växer kan allt större andel av proteininnehållande mate- rial, såsom slakteriavfall, tillsättas. En alltför snabb ökning av andelen proteininnehållande material undviks genom att med korta intervall mäta mängden flyktiga fett- syror i slammet och tillse att den hålls på en önskvärt låg nivå genom reglering av tillförseln av proteininne- hållande material. Under igångsättningsförloppet är det även möjligt att genomföra en mätning av ärvärdet, utan tillsats av syra. Tillsatsen av syra kan påbörjas då slammets pH-värde överstiger börvärdet.

Förfarandet kan utföras i flera seriekopplade reak- torer, vilka arbetar vid samma eller individuellt in- justerade börvärden. Speciellt fördelaktigt är dock att genomföra den anaeroba rötningen i ett enda steg, efter- som detta sparar apparat- och underhållskostnader.

I fig 1 visas en anordning enligt uppfinningen i form av en biogasanläggning 1 för behandling av bio- logiskt avfall. Flytande avfall, såsom färsk gödsel från djurhållande jordbruk, mag/tarm-innehåll och blod från slakterier, rester, såsom sylt och grädde, från livs- medelsindustrier m.m., transporteras från den plats där de uppstår, tas emot i en ej visad mottagningshall och pumpas via en ledning 2 till en lagringstank 3. Fast ma- terial, såsom krossade delar av slaktdjur, kasserad hund- mat m.m. tas emot i samma mottagningshall och matas via 10 15 20 25 30 35 rjmyj v47 10 en ledning 4 till en blandningstank 5. Blandningstanken 5 hålls vid en temperatur av ca 70-85°C vilket dödar de flesta bakterier. Till blandningstanken 5 pumpas via en ledning 6 flytande avfall från lagringstanken 3. Vatten tillförs tanken 5 via en ledning 7. Proportionerna mellan flytande avfall, fast material och vatten ställs in på sådant sätt att blandningstanken 5 kommer att innehålla ett avfall som har en torrsubstans av ca 10 vikt% samt för processen önskad proteinhalt och lämpligt energi- värde.

Via en ledning 8 förs sedan det färdigblandade av- fallet till en hygieniseringstank 9. I tanken 9 värms av- fallet till minst 70°C, vanligen ca 72°C, och hålls vid denna temperatur under 1 h för säkerställande av att alla patogena bakterier dödats. Efter denna uppvärmning/hy- gienisering kan avfallet pumpas vidare via en ledning 10 till en behållare i form av en rötkammare 11. Hygien- iseringstanken 9 fylls sedan på med nytt avfall. Lag- ringstanken 3 och omblandningstanken 5 tjänar således som buffertlager för biogasanläggningen l, men någon väsent- lig nedbrytning av avfallet sker inte i dessa tankar 3, 5. I hygieniseringstanken 9 dödas huvuddelen av even- tuella biogasalstrande bakterier varför någon nedbrytning av avfallet knappast sker i denna tank.

Rötkammaren ll, som hålls vid ungefär 37°C och som är gastät, innehåller ett slam, som innefattar redan rö- tat avfall och en bakteriekultur. Vid igångsättning av biogasanläggningen l ympas rötkammaren ll med en bakte- riekultur, vilken kan föreligga i form av färsk kogödsel, som inte utsatts för bakteriedödande temperaturer. Bakte- riekulturen tillväxer sedan och någon ytterligare ympning är normalt inte nödvändig.

En omrörare 12 blandar det införda avfallet med det i rötkammaren sedan tidigare befintliga slammet. Vid den anaeroba rötningen av slammet i rötkammaren ll, som hålls vid en temperatur av ca 37°C, bildas en metangas- innehållande biogas, som avleds från rötkammaren ll via 10 15 20 25 30 35 ll en ledning 13 till en (ej visad) anläggning för uppgrade- ring av biogasen. Rötslam avleds från rötkammaren ll via en ledning 14 och förs till en (ej visad) gödseldepà.

Rötkammaren ll kommer således att fungera som en väsent- ligen kontinuerlig tankreaktor med en uppehàllstid av ca 25 dagar, med semikontinuerlig tillsatts av avfall från hygieniseringstanken 9 och kontinuerlig avtappning av biogas och rötslam.

En pH-mätare 15 mäter kontinuerligt pH-värdet hos det i rötkammaren ll befintliga slammet.

Ett ärvärde har fastställts genom jämförelse med ett referensslam, som vid ett tidigare tillfälle rötats utan tillsats av syra. Ett börvärde, som är lägre än ärvärdet, väljs och inmatas i en reglerenhet 16, vilken därefter i beroende av en signal från pH-mätaren 15 styr en tillsats av en syra, såsom teknisk saltsyra, HCl 37 %, från en sy- ratank 17 till rötkammaren 11 via en ledning 18. Till- satsen av syra sker sedan kontinuerligt, varvid regler- enheten 16 strävar efter att hålla pH-värdet i slammet så nära det valda börvärdet som möjligt. En diskontinuerlig syratillsats är även möjlig, men kan ge en betydligt in- stabilare process.

Det ovan beskrivna förfarandet ger vid samma mängd proteinhaltigt material en betydligt högre produktion av biogas än den kända tekniken. Det är med hjälp av för- farandet även möjligt att behandla material som inne- håller större mängd proteiner och har högre energivärde utan att halten av flyktiga fettsyror blir för hög. Den lägre halten flyktiga fettsyror har även den fördelen att det rötslam som framställs har en högre rötningsgrad och innehåller en lägre halt syreförbrukande ämnen, vilket är fördelaktigt ur miljösynpunkt.

Förfarandet enligt uppfinningen kan utföras i såväl ett steg, såsom ovan beskrivits, eller i ett flertal se- riekopplade tankar. Det är dock föredraget att använda endast ett steg eftersom detta minskar apparat- drifts- och underhàllskostnader. 10 15 20 25 12 Syran kan som alternativ tillföras avfallet innan detta införs i rötkammaren ll. Exempelvis kan syran till- föras till lagringstanken 3, blandningstanken 5 eller hy- gieniseringstanken 8 via respektive ledningar 19, 19', 19". före rötkammaren 11 kan i vissa fall vara fördelaktigt av Tillförsel av syran till någon av tankarna 3, 5, 8 apparattekniska skäl. Det kan även ha en viss konser- verande verkan på avfallet. I de flesta fall föredras dock att tillsätta syran direkt till rötkammaren 11 ef- tersom detta ger den snabbast reagerande pH-regleringen.

Exempel 1 Vid ett försök användes fyra separata laboratorie- bägare med en volym om vardera 5 liter. I varje bägare satsades 4 liter rötslam från en fullstor anläggning.

Rötslammet hade sitt ursprung i ett infört slam med föl- jande sammansättning: Tabell 1 Sammansättning av infört slam Produkt Volymsandel Andel av torrsubstans %vol %vikt Kogödsel 21,7 5,2 Slakteriavfall 41,6 73,2 Fett 6,7 10,4 Hydrolyserade 11,7 11,2 jästsvampar Vatten 18,3 0 Summa: 100 100 Det införda slammet (enligt tabell 1) hade en torr- substans av 8,3 vikt% och en proteinhalt som motsvarade ca 60 kg torkat slakteriavfall per m3.

Bägarna var lufttäta och försedda med omrörare. En ledning var anordnad på respektive bägare för bortförande av bildad metangas. I två av bägarna, nr la och nr 2a, genomfördes en anaerob rötning enligt konventionellt för- farande. I två bägare, nr 3 och nr 4, genomfördes en an- 10 15 20 25 30 35 i a') J Q 13 aerob rötning enligt uppfinningen. Varje dag uttogs en mängd avfall i form av rötslam från varje bägare. Till var och en av bägarna nr la, nr 2a, nr 3 och nr 4 sattes en gång per dag 160 ml nytt slam med en sammansättning enligt tabell 1 för ersättande av det uttagna rötslammet.

Den genomsnittliga uppehållstiden för avfallet i respek- tive bägare blev därmed 25 dygn. Samtliga bägare hölls vid en konstant temperatur av 37°C.

I bägare nr 3 genomfördes anaerob rötning enligt uppfinningen. En pump pumpade kontinuerligt en utspädd saltsyra (1-3 M HCl) till bägare nr 3. Varje dag mättes pH-värdet på innehållet i bägaren. Flödet av syra från pumpen justerades för att upprätthålla ett pH-värde av ca 7,5".

I bägare nr 4 genomfördes anaerob rötning enligt uppfinningen. En pump pumpade kontinuerligt utspädd salt- syra (1-3 M HCl) till bägare nr 4. Varje dag mättes pH- värdet på innehållet i bägaren. Flödet av syra från pum- pen justerades för att upprätthålla ett pH-värde av ca 7,8.

I fig 2 visas dygnsproduktion av metangas i m3 me- tangas per m3 reaktorvolym och dygn som funktion av an- talet dygn efter start. Såsom framgår är vid försökets slut produktionen av metangas, CH4, ca 2,5 m3 per m3 re- aktorvolym och dygn i bägare nr 3 och nr 4. I bägare nr la och nr 2a är produktionen endast ca 1,6 m3 metangas per m3 reaktorvolym och dygn.

I fig 3 visas pH-värdet i respektive bägare som funktion av antalet dygn efter start. Såsom framgår blir pH-värdet i samtliga bägare relativt stabilt efter ca 14 dygn. I bägare nr la och nr 2a, i vilka rötning på kon- ventionellt sätt genomförs, håller sig pH-värdet på grund av buffringen stabilt i området från 7,9 till 8,1.

I fig 4 visas total halt av flyktiga fettsyror som funktion av antalet dygn efter start. Ca 80 % av den to- tala halten av flyktiga fettsyror utgörs av ättiksyra, ca 15 % utgöres av propionsyra och resterande 5 % fördelas 10 15 20 25 30 35 Ffwï T-iv \J.'_\J\ Qin) 14 på butansyra (smörsyra), pentansyra, hexansyra med flera.

Halten av flyktiga fettsyror är under 4000 mg/l (räknat som acetat) i bägare nr 3 och bägare nr 4. I bägare nr la och nr 2a är halten av fettsyror omkring 6000 mg/l (räk- nat som acetat). Vid förfarandet enligt uppfinningen sker en effektivare omvandling av avfallet till biogas, vilket även har den fördelen att halten organiska syror som föl- jer med rötslammet ut är betydligt lägre. Den låga upp- mätta halten flyktiga fettsyror i bägare nr 3 och nr 4 indikerar att en större andel proteinrikt avfall hade kunnat införas i dessa bägare utan att för processen skadliga halter av flyktiga fettsyror torde erhållas.

Under försöken uppstod vid upprepade tillfällen pro- blem med skumning i bägare la och 2a vilket indikerar att mängden proteinhaltigt material var för stor för dessa bägare som rötades enligt konventionellt förfarande.

Exempel 2.

Det rötslam som avlägsnades från de i exempel 1 ovan beskrivna bägarna nr la och nr 2a, i vilka rötning enligt konventionellt sätt genomfördes, uppsamlades och utsattes för en efterrötning. För efterrötningen användes två bä- gare, nr lb och nr 2b, av samma typ som beskrivs i ex- empel l. Varje dag avlägsnades efterrötat rötslam från respektive bägare nr lb och nr 2b och motsvarande mängd rötslam tillfördes från de i exempel l beskrivna respek- tive bägarna nr la och 2a. I bägare nr lb genomfördes en efterrötning enligt ett konventionellt sätt. pH-värdet i bägare lb höll sig mycket stabilt i området från 8,1 till 8,2 på grund av buffringseffekten.

I bägare 2b genomfördes en efterrötning enligt upp- finningen. En pump pumpade kontinuerligt en utspädd salt- syra till bägare nr 2b. Varje dag mättes pH-värdet på in- nehållet i bägaren. Flödet av syra från pumpen justerades för att i möjligaste mån upprätthålla ett pH-värde av 10 l5 15 7,5. pH-värdet i bägare 2b kunde hållas relativt stabilt i området från 7,5 till 7,7.

Såsom framgår av fig 2 var produktionen av metangas ca 0,5 m3 per m3 reaktorvolym och dygn i bägare 2b. Bä- gare lb hade en något lägre produktion av metangas. Hal- ten av flyktiga fettsyror, se fig 4, var något lägre i bägare 2b än i bägare lb. Således synes förfarandet en- ligt uppfinningen ha en positiv inverkan på rötningen även vid efterrötning, men effekten är mycket mindre än vid den huvudsakliga rötningen enligt exempel l.

Det framgår även av fig 2 att det produceras mer me- tangas vid förfarandet enligt uppfinningen (ca 2,5 m3 me- tangas per m3 reaktorvolym och dygn) i ett steg än vad som sammanlagt produceras vid rötning och efterföljande efterrötning (1,6 + 0,5 = 2,1 m3 metangas per m3 reaktor- volym och dygn) enligt konventionellt sätt.

Claims (13)

SE 0100555-2 lO 15 20 25 30 35 (fl il W 16 PATENTKRAV

1. Förfarande för framställning av biogas genom an- aerob rötning av ett proteininnehàllande slam, k à n n e t e c k n a t av att det proteininnehàllande slammet bringas i kon- takt med biogasalstrande bakterier för rötning under an- aeroba betingelser, att ett ärvärde, som representerar slammets pH under rötning utan tillsats av syra och som ligger i inter- vallet pH 8,0-8,5 , fastställs, att ett börvärde, som ligger 0,01-2,0 pH-enheter un- der ärvärdet och som ligger i intervallet pH 6,5-8,0, väljs, att slammets pH justeras till börvärdet genom till- sats av en syra, som är en icke-oxiderande, svárnedbryt- bar syra, och att slammet rötas under alstring av biogas.

2. Förfarande enligt krav 1, vid vilket börvärdet väljs i pH-omrâdet 7,3-8,0.

3. Förfarande enligt något av ovanstående krav, vid vilket ärvärdet fastställs genom mätning av slammets pH vid rötning vid fortvarighetstillstànd utan syratillsats.

4. Förfarande enligt nàgot av krav 1-2 vid vilket ärvärdet fastställs genom korrelation mot referensslam, som liknar det proteininnehàllande slammet, har rötats vid fortvarighetstillstànd utan syratillsats och vars pH- värde under fortvarighetstillstàndet har uppmätts.

5. Förfarande enligt krav 4, vid vilket referens- slammet har en proteinhalt, som är lägre än det protein- innehållande slammets och motsvarar 20-60 kg torkat slak- teriavfall per m3, varvid "torkat slakteriavfall” avser ett genomsnittligt, blandat slakteriavfall av malda mjuk- som torkats vid l05°C delar, såsom inälvor, muskler mm, under 24 timmar och ”m3” avser rent vatten. 10 15 20 25 30 ø ø n | Q c u ~ n; n u u I . a n - - a u u. n o u c o « c | n n ~ « . y. 17

6. Förfarande enligt något av föregående krav, vid vilket syran år en syra som valts i den grupp som består av saltsyra, fosforsyra, citronsyra och borsyra, och kombinationer därav.

7. Förfarande enligt krav 6, vid vilket syran inne- fattar saltsyra.

8. Förfarande enligt krav 6, vid vilket syran inne- fattar fosforsyra.

9. Förfarande enligt krav 8, vid vilket tillsatsen av fosforsyra ställs in på sådant sätt att ett från be- hållaren avlägsnat rötslam erhåller ett fosforinnehåll, som gör rötslammet lämpligt för utläggning på jordbruks- mark.

10. lO. Förfarande enligt något av krav 6-9, vid vilket syran åtminstone delvis tillsätts i form av citronsyra- innehållande avfall, såsom betor, skal av citrusfrukter och kasserade citrusfrukter.

11. ll. Förfarande enligt något av föregående krav, vid vilket det proteininnehållande slammet nedbryts och bio- gas bildas i ett steg.

12. Förfarande enligt något av föregående krav, vid vilket det proteininnehållande slammet har en proteinhalt som motsvarar 20-200 kg torkat slakteriavfall per m3, varvid ”torkat slakteriavfall” avser ett genomsnittligt, blandat slakteriavfall av malda mjukdelar, såsom inälvor, muskler mm, som torkats vid 105°C under 24 timmar och ”m3” avser rent vatten.

13. Förfarande enligt krav 12, vid vilket det proteininnehållande slammet har en proteinhalt som motsvarar 60-200 kg torkat slakteriavfall per m3.