Så framställs biogas

För att biogasprocessen ska fungera så bra som möjligt, måste de mikroorganismer som bryter ner det organiska materialet till metan trivas. Bäst trivs de om temperaturen ligger på en jämn nivå, om miljön är neutral (pH strax över 7) och helt syrefri.

De viktigaste faktorerna som påverkar processen är:

  • Temperatur
  • Vattenhalt
  • Rötmaterialets sammansättning
  • pH-värde
  • Frånvaro av substanser som hämmar processen


Mikroorganismerna kan producera biogas även vid låga temperaturer, men de blir mer aktiva om det är varmt och då går processen snabbare.

Biogasbildning i rötkammaren

 

De två vanligaste temperaturområdena är 25-40 grader (mesofil rötning) och 50-60 grader (termofil rötning). Termofil rötning går nästan dubbelt så snabbt som mesofil rötning. Det innebär att materialet inte behöver vara i rötkammaren lika länge och då kan också storlek på kammaren minskas. Mesofil rötning är dock stabilare, den är mindre känslig för växlingar i temperatur och mindre känslig för ämnen som kan störa processen.

Värme måste tillföras

Vid den syrefria nedbrytning som sker i rötkammaren genererar bakterierna bara små mängder värme (att jämföra med nedbrytning i syrehaltig miljö – kompostering – där stora mängder värme skapas). Rötkammaren måste alltså värmas utifrån för att man ska få en lämplig processtemperatur. Oftast används en del av den värme man får ut när biogasen förbränns.

Den process som oftast används i Sverige är anpassad för rötning av slamformigt material. Processen, en så kallad enstegs totalomblandad våtrötning, bygger på att det flytande materialet hela tiden kan röras om. Sammansättningen och temperaturen kan då hållas konstant i rötkammaren.  Råvarorna pumpas in i den lufttäta kammaren i ett jämt flöde, och blandas med en propelleromrörare. Efter ungefär 2-3 veckor pumpas det behandlade materialet — rötresten — ut.

Gödsel och avfall bra rötmaterial

Vid våtrötning håller materialet vanligen en vattenhalt på 90-95 procent. Det fasta materialet, till exempel avfall och grödor, sönderdelas och blandas med vatten. Det kan också blandas med de vätskor som uppstår under själva processen. Vid torrrötning håller råvarublandningen en vattenhalt på 60-75 procent. Några få torrrötningsanläggningar finns i dag i Europa. Forskning och utveckling av processer som kan köras med torrare substrat pågår.

Mikroorganismerna arbetar bäst om näringssammansättningen i materialet är allsidig. Gödsel och organiskt  hushållsavfall har ofta en sammansättning som passar mikroorganismerna. De kan därför rötas var för sig. Vid rötning av grödor kan det dock behövas ett tillskott av näringsämnen för att processen ska bli effektivare. Grödorna kan till exempel samrötas med gödsel.

 

 

Biogasprocessens steg

1. Hydrolys. Mer komplexa organiska material som fetter, kolhydrater och proteiner bryts ner till enkla sockerarter, aminosyror och längre fettsyror.

2. Syrabildning. Bakterier bryter ner sockerarterna till bland annat kortare fettsyror, alkoholer och vätgas.

3. Ättiksyrabildning. Omvandling till ättiksyra, koldioxid och vätgas.

4. Metanbildning. Metan bildas av ättiksyra och koldioxid.

 
Fakta och forskning

Biogasprocessen - teknik, mikrobiologi och kemi (pdf)
Informationsblad från Biogas Syd

Mikrobiologisk handbok för biogasanläggningar
Rapport nr 207 från SGD - Svenskt Gastekniskt Center (2009).

 

Bookmark and Share
Senast uppdaterad: 2012-05-07
Skriv ut
6631312