Demonstration af Purliq 1500 til separering af gylle - Proof of concept

Demonstration af Purliq 1500 til separering af gylle - Proof of concept Af Thorkild Q. Frandsen April 2009

Demonstration af Purliq 1500 til separering af gylle - Proof of concept Af Thorkild Q. Frandsen, AgroTech 2009 Det Europæiske Fællesskab og Fødevareministeriet ved Direktoratet for Fødevare- Erhverv har deltaget i finansieringen af denne demonstration.

INDHOLD 1. SAMMENDRAG OG KONKLUSION... 3 2. BAGGRUND OG FORMÅL... 5 2.1 Hvorfor separere gylle?... 5 3. UNDERSØGELSENS GENNEMFØRELSE... 6 3.1 Anlægsbeskrivelse... 6 3.2 Forsøgsopstilling... 8 3.3 Vært for demonstrationen... 10 3.4 Prøvetagning, analyser og målinger... 10 4. RESULTATER... 12 4.1 Fraseparering af tørstof, fosfor og organisk kvælstof... 12 4.2 Fordeling af rågyllens næringsstoffer på fraktioner... 12 4.3 Forbrug af el og rengøringsmidler... 13 4.4 Driftsstabilitet... 14 5. DISKUSSION OG PERSPEKTIVER... 15 5.1 Uddybende undersøgelser... 15 5.2 Brug af Purliq 1500 til fremstilling af gødningsvæske... 15 5.3 Anvendelse af fraktionerne... 17 6. BILAG... 18 Bilag 1. Analyseresultater og registrerede massestrømme... 18 Bilag 2. Uddrag af datablad for anbefalet base til rengøring (cipping)... 20 Bilag 3. Datablad for anbefalet syre til rengøring (cipping)... 21 Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 2

1. SAMMENDRAG OG KONKLUSION AgroTech A/S har i samarbejde med Landscentret, Plan & Miljø undersøgt gyllesepareringsanlægget Purliq 1500. Undersøgelserne foregik over en periode på 4 uger fra den 7. januar 2009 til den 3. februar 2009. Purliq 1500-anlægget består af to moduler. Rågyllen behandles først i PURVIBmodulet, hvor den grove del af tørstoffet separeres fra. Væskefraktionen ledes herefter til PURUF-modulet, hvor den fine del af tørstoffet skilles fra. Resultaterne viser, at anlægget er i stand til at producere en væskefraktion, hvor koncentrationerne af organisk kvælstof, fosfor, total tørstof og organisk tørstof er væsentligt reduceret i forhold til rågyllen (se tabel 1). Tabel 1. Kon centrationer a f kvælstof, fosfor og tørstof i rågylle og pe rmeat. Analyseparameter Rågylle Permeat (slutvæskefraktion) Kvælstof (kg/t) 6,5 4,2 Ammonium-kvælstof (kg/t) 4,5 4,0 Organisk kvælstof (kg/t) 2,0 0,1 Fosfor (kg/t) 1,32 0,15 Tørstof, TS (kg/t) 67,7 13,9 Organisk tørstof, VS (kg/t) 49,5 5,2 Fordeling af rågyllens næringsstoffer i fraktionerne efter separering Ud fra de registrerede data kan der ikke opstilles en sikker massebalance, der viser hvordan tørstof og næringsstoffer i rågyllen fordeler sig på de forskellige fraktioner. Men hvis der forudsættes en fordeling af masse, så permeatet (slutvæskefraktionen) udgør 58 % af rågyllens mængde og de resterende fraktioner tilsammen udgør 42 %, så viser resultaterne, at Purliq 1500 lever op til kravene for lavteknologisk separation: 63 % af total-kvælstof findes i koncentraterne (de faste fraktioner tilsammen). 93 % af total-fosfor findes i koncentraterne (de faste fraktioner tilsammen). Koncentrationerne af kvælstof og fosfor i koncentraterne er for kvælstof 1,5 gange og for fosfor 2,2 gange højere end i rågyllen. Gylleseparering med Purliq 1500 har i undersøgelsen resulteret i en relativ stor volumen af koncentrater i forhold til den behandlede mængde rågylle, hvilket betyder, at husdyrbrugeren skal afsætte en relativ stor mængde uden for bedriften. Til gengæld opnår husdyrbrugeren med Purliq 1500 samtidig en relativ stor reduktion i harmoniareal ved afsætning af koncentraterne. Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 3

Det er muligt med Purliq 1500 at opkoncentrere tørstof og næringsstoffer i de faste fraktioner yderligere, så mængden af koncentraterne reduceres til omkring 20 % af rågyllens mængde. Det indebærer dog et øget elforbrug. Fremstilling af gødningsprodukter En styrke ved Purliq 1500 er muligheden for at blande de enkelte fraktioner i forskellige forhold og på denne måde fremstille gødningsvæsker, som er tilpasset et konkret sædskifte og jordtype. I figur 1 ses et eksempel på et slutprodukt af filtrat og permeat. Figur 1. S kitse til illu stration af de lprocesserne og fraktioner i Purliq 1500. Hvis eksempelvis kun halvdelen af filtratet sendes videre til PURUF-modulet kan der opnås et gødningsprodukt bestående af 63 % filtrat fra PURVIB og 37 % permeat fra PURUF-modulet. Med udgangspunkt i denne sammensætning og analyseresultaterne kan beregnes følgende teoretiske fordeling af masse og næringsstoffer. Tabel 2. Te oretisk fordeling af mængde og n ærin gsstoffe r i gødnin gsprodukt fre mstillet ved blan din g af filtrat fra PURVIB og permeat fra P URUF. Gødningsprodukt (filtrat + permeat) Øvrige fraktioner tilsammen (fiber + sediment + retentat) Mængde (% af rågyllemasse) 77 % 23 % Total-N (% af indhold i rågylle) 53 % 47 % Organisk N (% af indhold i rågylle) 20 % 80 % Fosfor (% af indhold i rågylle) 24 % 76 % Ved kun at sende en del af filtratet videre til behandling i PURUF reduceres volumen af de faste fraktioner, hvilket letter transporten af disse fraktioner til f.eks. biogasanlæg. Desuden opnås et gødningsprodukt med et højere indhold af fosfor og dermed en mere balanceret gødning for de fleste afgrøder. Gødningsproduktet kan tilpasses husdyrbrugerens sædskifte og jordtype ved at blande filtrat og permeat i andre forhold. Forbrug af el og rengøringsmidler Der er registreret et elforbrug på 18,4 kwh pr. m 3 behandlet rågylle svarende til ca. 9,20 kr. pr. m 3. Det er PURUF-modulet, der står for langt den største del af elforbruget. Det vurderes, at el forbruget kan reduceres ved optimering af rengøringsprocessen. Udover el er der registreret udgifter til rengøringsmidler svarende til i alt 0,55 kr. pr. m 3 behandlet gylle. Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 4

2. BAGGRUND OG FORMÅL 2.1 Hvorfor separere gylle? Gylleseparering er et redskab til forbedret styring og udnyttelse af næringsstofferne i husdyrgødning. Ved separeringen tilstræbes typisk en væskefraktion med et lavt indhold af fosfor og organisk bundet kvælstof. Anvendelse af væskefraktionen som markgødning giver dermed en mindre fosfortildeling og en forbedret kvælstofudnyttelse i forhold til anvendelse af rågylle som gødning. Dette er en fordel især i områder, der afvander til sårbare vandmiljøer (søer, fjorde) og i særligt følsomme drikkevandsområder (nitrat). Den positive miljøeffekt for vandmiljøet forudsætter, at de faste fraktioner (koncentraterne) fra gyllesepareringen forarbejdes yderligere (f.eks. i biogasanlæg), anvendes til andre formål end markgødning (f.eks. forbrænding) eller udbringes som gødning i områder, der er mere robuste overfor tildeling af organisk kvælstof og fosfor. For husdyrbrugeren kan gylleseparering konkret anvendes til at opnå en reduktion i harmoniarealet under forudsætning af, at de faste fraktioner afsættes udenfor bedriften. Desuden er gylleseparering et redskab til at leve op til et eventuelt krav fra kommunen om f.eks. fosforbalance i markdriften ved ansøgning om miljøgodkendelse. 2.2 Formål med undersøgelsen Det primære formål med undersøgelsen var, at vurdere hvor effektivt konceptet bag Purliq 1500 er til at separere svinegylle. Det er undersøgt, hvor meget koncentrationen af tørstof, kvælstof og fosfor er reduceret i permeatet (slutvæskefraktionen) i forhold til rågyllen. Undersøgelsen havde også til formål at vurdere, hvordan rågyllens kvælstof og fosfor, fordeler sig i henholdsvis permeat og i de øvrige fraktioner efter gyllesepareringen. I forlængelse heraf skulle gives en vurdering af, om et anlæg baseret på Purliq 1500- konceptet, forventes at leve op til kravene for de såkaldte lavteknologiske anlæg. Ved et lavteknologisk anlæg forstås et anlæg, hvor: 1. De næringsstofrige fraktioner (koncentraterne) tilsammen skal indeholde mere end 20 % af gyllens kvælstof og mere end 60 % af gyllens fosfor. 2. Disse fraktioner (koncentraterne) har en gennemsnitlig koncentration, mængdevægtet af kvælstof og fosfor, der for både kvælstof og fosfor er mindst 1,5 gange højere end koncentrationen i den ubehandlede gylle. Kilde : " Beken dtgøre lse om h usdyrh old og arealkrav mv. (BE K n r. 1152 af 23/11/2006). Endeligt var det et formål at bestemme forbruget af el og rengøringsmidler for at kunne beregne de variable omkostninger ved anlæggets drift. Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 5

3. UNDERSØGELSENS GENNEMFØRELSE 3.1 Anlægsbeskrivelse Det undersøgte anlæg er et mobilt test-anlæg opbygget i en trailer, men leveres normalt som en fast (men flytbar) installation. Der er tale om et prototype-anlæg, til brug for vurdering af Purliq 1500-konceptets effektivitet proof of concept. Den endelige version af Purliq 1500-anlægget fungerer ud fra samme koncept som prototypeanlægget, men kører mere automatiseret, ligesom brugervenligheden er optimeret, til gavn for husdyrproducenten eller dennes ansatte, som skal passe anlægget i den daglige drift. Figur 2. Purliq 1500 te st -an læg opbygget i trailer. Grovfiber lede s via snegl til con ta iner. Purliq 1500 er udviklet til separering af primært svinegylle. Purliq-1500-konceptet består af to moduler: PURVIB (Purified Vibrations). PURUF (Purified Ultra-Filtration). Begge moduler fungerer rent mekanisk og bruger ingen kemikalier (såsom syntetiske polymere) under separeringsprocessen. Da modulerne fungerer rent mekanisk, har funktionaliteten for anlægskonceptet en stor fleksibilitet over for gyllens kemiske og biologiske beskaffenhed. Opbygningen og funktionen af de to anlægsmoduler kan beskrives således: PURVIB: En Buesi der isolerer rågyllens grovere tørstofpartikler (større end 0,15 mm) fra væsken, som løber videre til en Lamel-separator for yderligere separation/sedimentation af bl.a. sand, silt og fosfor, mens Tørstoffraktionen, der indeholder de store fugtige partikler, afvandes yderligere i en kombineret afvandings- og kompressionssnegl. Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 6

PURUF: Væskefraktionen/filtratet (også kaldet supernatanten) fra lamelseparatoren sektioneres dernæst i et Ultra-Filter (UF), der er opbygget med keramiske membraner af AluminuimOxid og belagt (coated) med TitanOxid. Resultatet er en slutvæskefraktion (permeat), der stort set kun indeholder ammonium-kvælstof og kalium, mens, Koncentratet (retentat) indeholder hovedparten af filtratets indhold af fosfor og organiske tørstof (bl.a. organisk kvælstof bundet i proteiner). Filtreringen i PURUF-modulet fungerer ved hjælp af det såkaldte Cross-flow princip. Det betyder, at filtratet der ønskes separeret, bliver pumpet/recirkuleret igennem små kanaler på langs i det keramiske modul (se figur 3). Det sker med høj hastighed og et højere tryk end omgivelserne. Figur 3. S kitse og foto af ke ramisk UF -modul. Selve overfladen/membranen i hver kanal har en porestørrelse, der bestemmer, hvor store partikler, der kan vandre ud i keramikken (meget porøs med ca. 40 % luft) og derfra forlade membranen som permeat. Der ønskes en høj væskehastighed, fordi det modvirker, at tørstoffet sætter sig fast på membranoverfladen og danner en uigennemtrængelig belægning (kaldes fouling). Det vil sige at tørstoffet skal rulle videre hen over overfladen, frem for at sætte sig fast. Det er relativt energikrævende at pumpe/recirkulere filtratet igennem det keramiske filter. Derfor gælder det om at minimere alle tænkelige forhold, der kan danne modtryk i systemet, da dette kun betyder større effektforbrug til cirkulationspumpen. PURUF-modulet er udstyret med to varmevekslere: Én til permeat og én til retentat. Det skyldes to forhold: 1. Ovennævnte elforbrug til recirkulation bevirker i den sidste ende, at væsken/filtratet varmes op (friktionsvarme). Derfor vil permeat og retentat, der forlader PURUF, være varmere end filtratet der løber ind i anlægget. 2. Alle væsker har en såkaldt viskositet. Den angiver, hvor godt væsken klæber sig fast til underlaget og dermed udøver en gnidningsmodstand. Viskositeten er imidlertid kraftigt temperaturafhængig. Jo højere temperatur, jo lavere viskositet (=modstand). Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 7

PurLiq ApS har patentanmeldt en varmegenvindingsproces, hvor et koldt anlæg, igennem de første driftstimer bliver opvarmet gratis. Det sker ved modstrøms at forvarme filtratet, der løber ind i anlægget, med det varmere permeat og retentat, der forlader anlægget. På et tidspunkt indfinder der sig en ligevægt, idet som eksempel en temperaturstigning fra 20C til 50C, har vist en halvering af effektforbruget til cirkulationspumpen. Derfor bliver der heller ikke produceret mere varme, end der kan udnyttes i varmevekslerne. Rengøring af anlægget - Clean In Position (CIP) Gyllen indeholder normalt en vis mængde ufordøjede foderrester, hvor specielt olie- og fedtforbindelser kan blive fikseret på overflader af vekslerne, membraner, rør, pumper mv. Desuden er der fra foder tilsat mineralske produkter og fra postevand en del kemiske forbindelser, der kan sætte sig fast i det keramiske filter. Det kan resultere i aflejringer som f.eks. kalksten eller struvit (Magnesium-Ammonium-Phosphat), der er et velkendt problem i eksisterende rørledninger i landbruget. For at modvirke disse aflejringer er PURUF-modulet udstyret med et fuldautomatisk kemisk rengøringsudstyr. Det kan igangsættes efter et bestemt tidsinterval (via timer) eller efter en vis mængde behandlet filtrat (via flowmåler). Desuden kan rengøringsprocessen igangsættes, hvis anlæggets computer (PLC) registrerer, at ydeevnen (permeat-produktionen) er blevet for lav. Der anvendes såvel syre som base til rengøringen. Som syre anbefaler Purliq ApS ren salpetersyre (HNO 3, 62 %) og som base anbefales natronlud (NaOH, 27,65 %). Der er tale om mineralske produkter, der efter brug vil indgå i kemiske forbindelser, der allerede findes blandt rågylles næringsstoffer. Baseret på de hidtidige driftserfaringer anbefaler Purliq ApS, at anlæggets rengøres hver anden dag, når der separeres slagtesvinegylle. Hvis anlægget separerer so-gylle, anbefaler Purliq Aps rengøring hver fjerde dag, og hvis der separeres afgasset gylle kan der gå mere end fire dage mellem hver rengøring. Det ligger udenfor rammerne af denne undersøgelse at vurdere, om dette er tilstrækkeligt. 3.2 Forsøgsopstilling I figur 4 herunder ses en oversigt over forsøgsopstillingen. Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 8

Stald Rågylle Fortank Væske Rågylle Buesi Grovfiber Væske Afvandings- og kompressionssnegl Grovfiber Container Lamelseparator Sand, silt Filtrat Buffertank / Sediment Tømt for sediment én gang i testperioden: 27.01.2009 Filtrat Delstrøm Retur Ultra-filtrering Retentat Gyllevogn Permeat Lagertank (væske) Figur 4. S ke matisk oversigt ove r forsøgsopstillingen for undersøgelse af Purliq 1500. Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 9

3.3 Vært for demonstrationen I løbet af undersøgelsen har Purliq 1500 anlægget været placeret på Over Løjstrup, Løjstrupvej 12 A, 8870 Langå. På denne ejendom produceres slagtesvin fra 30 100 kg. Purliq 1500 anlægget blev tilsluttet i november 2008 og kørt ind i løbet af december. Selve undersøgelsen fandt sted over en periode på 4 uger fra den 7. januar 2009 til den 3. februar 2009. 3.4 Prøvetagning, analyser og målinger I undersøgelsesperioden er gennemført fire målekampagner på hver 2 til 3 dages varighed. Tabel 3. Start og slu ttidspun kt for de 4 målekampagner og behandlet mæn gde rågylle. Målekampagne Start tidspunkt Sluttidspunkt Dato Klokkeslæt Dato Klokkeslæt Mængde Rågylle behandlet (m 3 ) 1 07.01.2009 12.00 09.01.2009 12.06 26,2 2 21.01.2009 15.00 23.01.2009 14.00 16,0 3 28.01.2009 10.20 30.01.2009 12.00 32,8 4 30.01.2009 16.45 03.02.2009 12.00 44,8 I hver målekampagne er følgende massestrømme registreret: Mængde af rågylle ledt til anlægget (flowmåler). Mængde af produceret væskefraktion (permeat) ledt til lagertank (flowmåler). Mængde af produceret fiberfraktion (opsamling og vejning på brovægt). Mængde af produceret retentat (opsamling og vejning på brovægt). Under hver af de fire målekampagner har AgroTech udtaget prøver af ovennævnte massestrømme. AgroTech har udtaget to prøver af hver massestrøm, så der findes to komplette prøvesæt for hver kampagnemåling. Prøvesæt 2 indeholder, udover prøver af ovennævnte strømme, desuden prøver udtaget tre andre steder. Blandt andet er der udtaget prøver af filtratet efter PURVIB-modulet (efter lamelseparatoren). Alle prøver er umiddelbart efter udtagning sendt til kemisk analyse hos AnalyTech Miljølaboratorium A/S. Figur 5. Flowmåle r til re gistrering af mængden af rågylle (ven stre ) og pe rmeat (hø jre). Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 10

Forbruget af rengøringsmidler er målt af AgroTech under de sidste tre målekampagner, mens elforbruget er målt løbende over hele perioden, dvs. også i tidsrummene mellem målekampagnerne. Data fra elmåleren er opsamlet på pc med opkobling til internet, så der var mulighed for løbende at følge elforbruget, uden at være til stede på testlokaliteten. Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 11

4. RESULTATER 4.1 Fraseparering af tørstof, fosfor og organisk kvælstof Hovedformålet med gyllesepareringen er at reducere indholdet af tørstof, fosfor og organisk bundet kvælstof i den fraktion, der efterfølgende udbringes som gødning på markerne. I tabellen herunder ses tørstof- og næringsstofindholdet i henholdsvis rågylle og permeat. Tabel 4. Kon centrationer af næringsstoffer og tørstof i rågylle og perme at. Analyseparameter Rågylle Permeat Koncentration i permeat i forhold til rågylle (%) Total-kvælstof (kg/t) 6,5 4,2 64,6 NH3-kvælstof (kg/t) 4,5 4,0 88,9 Organisk bundet kvælstof (kg/t) 2,0 0,1 5,0 Fosfor (kg/t) 1,32 0,15 11,4 Kalium (kg/t) 3,4 3,2 94,1 Tørstof, TS (kg/t) 67,7 13,9 20,5 Organisk tørstof, VS (kg/t) 49,5 5,2 10,5 Note : Genne msnit af an alyse resultater fra fire sæt prøve r. Det ses af tabellen, at Purliq 1500 er i stand til at producere en slutvæskefraktion (permeat), hvor koncentrationen af organisk tørstof er reduceret til ca. 10 % i forhold til rågyllen. 4.2 Fordeling af rågyllens næringsstoffer på fraktioner Det ligger uden for rammerne af denne undersøgelse at opstille en nøjagtig massebalance, men i det følgende gives et estimat baseret på de registrerede data. Registreringerne af den behandlede mængde rågylle og den producerede mængde permeat viser, at volumen af permeatet i gennemsnit over de fire målekampagner har udgjort 58 % af volumen af den behandlede mængde rågylle. Det bemærkes, at der er stor variation på produktionen af permeat i de fire målekampagner. Ud fra denne mængdefordeling og kendskab til koncentrationerne af næringsstoffer i permeat og i rågylle kan opstilles nedenstående teoretiske fordeling af rågyllens næringsstoffer på henholdsvis permeat og øvrige fraktioner tilsammen. Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 12

Tabel 5. Te oretisk fordeling af rågyllen s n ærin gsstoffe r på fraktioner efter se parerin g. Permeat Øvrige fraktioner tilsammen Mængde 58 % 42 % Total-N 37 % 63 % Organisk N 3 % 97 % Fosfor 7 % 93 % Det ses blandt andet, at 63 % af rågyllens total-kvælstof efter separering med Purliq 1.500 findes i koncentraterne (fiberfraktion, retentat, sediment). I koncentraterne findes også 93 % af rågyllens fosfor. Hovedparten af næringsstofferne i koncentraterne findes i retentat-fraktionen. 4.3 Forbrug af el og rengøringsmidler Der er i undersøgelsen målt et el-forbrug svarende til 18,4 KWh pr. m 3 behandlet rågylle, når permeatproduktionen udgjorde 58 % af rågyllemængden. Der er dog store variationer mellem elforbruget i de fire målekampagner. Især i målekampagne 2 (21.01.2009 23.01.2009) ligger elforbruget højt. Efter målekampagne 2 blev der introduceret to nye rengøringsmidler (salpetersyre og natronlud) og selve cipping-processen blev optimeret. Det har medvirket til at forbedre rengøringen af anlægget forud for målekampagne 3 og 4. Der ses således et væsentligt lavere elforbrug i de to sidste målekampagner. I tabellen herunder ses det registrerede forbrug af hjælpestoffer i undersøgelsen og forbruget er omregnet til variable omkostninger. Tabel 6. Forbru g af h jælpestoffer og el og de bere gnede variable omkostninger. Hjælpestof Forbrug pr. t. rågylle Enhedspris (kr.) Omkostning pr. t. rågylle (kr.) El (kwh) 18,4 0,5 9,20 Syre (HNO 3) 0,06 4,5 0,29 Base (NaOH) 0,13 2,0 0,26 I alt --- --- 9,75 Det ses, at udgifterne til el udgør den største del af de variable omkostninger ved gylleseparering med Purliq 1500. Det estimeres, at elforbruget til PURVIB-modulet ligger på 1,0 1,5 kwh pr. m 3 behandlet gylle svarende til en omkostning på ca. 1,00 kr. Det er således især PURUF-modulet, der forbruger meget el. Elforbruget til PURUF-modulet vil kunne reduceres ved yderligere optimering af cipping-processen. Man vil også kunne opnå et reduceret elforbrug, hvis man vælger at sende en mindre del af filtratet fra PURVIB til PURUF (se afsnit 5). Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 13

4.4 Driftsstabilitet Da der er tale om et prototypeanlæg til brug for udvikling og vurdering af konceptet (proof of concept) omfatter undersøgelsen ikke nogen vurdering af anlæggets driftsstabilitet. Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 14

5. DISKUSSION OG PERSPEKTIVER 5.1 Uddybende undersøgelser Som nævnt har undersøgelsen vist, at anlægget er i stand til at give en væsentlig reduktion i koncentrationen af organisk kvælstof, tørstof og fosfor. For at kunne lave en pålidelig beregning af separationseffektiviteten er der behov for supplerende undersøgelser til bestemmelse af massefordelingen mellem de forskellige fraktioner. Der er ligeledes behov for en vurdering af driftssikkerheden, herunder en vurdering af, hvor stabilt anlægget kører (hyppighed af driftsstop mv.). Støjniveauet fra anlægget er ikke målt i undersøgelsen, men det er relativt lavt og vil næppe give anledning til gener for naboer mv. Der er i løbet af undersøgelsen ikke foretaget omrøring af fortanken. Dermed spares el til omrøring af tanken. På den anden side vil en periodevis omrøring af fortanken sikre tilførsel af en mere ensartet gylle til separeringsanlægget, hvilket sandsynligvis vil give en mere stabil drift af anlægget (se også bemærkninger om flydelag i bilag 1). 5.2 Brug af Purliq 1500 til fremstilling af gødningsvæske Som husdyrbruger vil man typisk være interesseret i at de faste fraktioner tilsammen udgør en mindre volumen-andel end 42 % af rågyllen. Dette vil bl.a. lette transporten, hvis f.eks. de faste fraktioner skal køres til biogasanlæg og anvendes som substrat. Samtidig ønsker husdyrbrugeren oftest en større koncentration af fosfor i slutvæskefraktionen for at kunne dække afgrødernes fosforbehov ved gødskning med denne fraktion alene. For mange købere af Purliq 1500-anlægget vil det derfor være relevant at fremstille en slutvæskefraktion optimeret til gødskningsformål ved at blande permeat med filtrat fra lamel-separatoren. Det er i dette tilfælde kun en delmængde af væskefraktionen fra PURVIB-modulet, der efterfølgende skal behandles i PURUF-modulet. Herved opnår brugeren følgende fordele: Reduceret forbrug af el i PURUF-modulet. Reduceret forbrug af rengøringsmidler. Mulighed for optimering af næringsstofindholdet i væskefraktionen, ud fra den aktuelle gårds jordtyper og sædskifte. I det følgende vises et eksempel på blanding af permeat og filtrat til fremstilling af en gødningsvæske. I eksemplet forudsættes at halvdelen af filtratet fra PURVIB-modulet (efter sedimentering) sendes til behandling i PURUF. Den resterende halvdel af filtratet blandes herefter med permeatet fra PURUF-modulet. Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 15

Figur 6. S kitse til illu stration af en blan din g af filtrat fra PURV IB me d perme at. Der er i figuren for hver af fraktionerne angivet, hvor stor andel den pågældende fraktion udgør af rågyllemængden. Der er her taget udgangspunkt i den omtrentlige mængdeopgørelse fra undersøgelsen. Bemærk at den registrerede mængde fiber er væsentligt lavere end forventet på grund af manglende omrøring i fortanken kombineret med for lille kapacitet af PURVIB-modulet (se også bemærkningerne i bilag 1). Mængdefordelingen af de enkelte fraktioner og på gødningsproduktet ses i tabel 7. Tabel 7. Te oretisk fordeling af masse r på fraktioner ved blandin g af filtrat og permeat. Fraktion Masse i % af rågyllemasse Fiber 2,50 % Sediment 1,00 % Retentat 19,30 % Gødningsprodukt (filtrat + permeat) 77,20 % I alt 100,00 % Med udgangspunkt i denne mængdefordeling og analyseresultaterne kan den teoretiske fordeling af masse og næringsstoffer beregnes. Resultatet ses i tabel 8 herunder. Tabel 8. Te oretisk fordeling af rågyllen s n ærin gsstoffe r på henh oldsvis gødnin gspr odukt og de reste rende fraktioner til sammen. Gødningsprodukt (filtrat + permeat) Øvrige fraktioner tilsammen (fiber + sediment + retentat) Mængde 77 % 23 % Total-N 53 % 47 % Organisk N 20 % 80 % Fosfor 24 % 76 % Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 16

5.3 Anvendelse af fraktionerne Som nævnt ovenfor kan en passende blanding af filtrat og permeat anvendes som en lokalitetstilpasset, afbalanceret NPK-gødning, der sikrer afgrøderne de nødvendige næringsstoffer og samtidig reducerer udvaskning. Fiber og retentat kan anvendes til energiproduktion i form af substrat til biogasanlæg. Ved gylleseparering med Purliq 1500 opnår husdyrbrugeren et mere koncentreret substrat, idet en stor del af væsken er skilt fra de faste fraktioner. Dermed reduceres transportbehovet væsentligt i forhold til at transportere al rågyllen. Det rene permeat fra PURUF-modulet giver med sit meget lave indhold af organisk stof fordele, som bl.a. kan udnyttes ved anvendelse som gødning i gartnerier. Plantedirektoratet har oplyst, at fraktionerne fra gylleseparering baseret på Purliq 1500-konceptet kan anvendes som gødning i økologisk produktion, da der ikke anvendes tilsætningsstoffer under separeringsprocessen. Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 17

6. BILAG Bilag 1. Analyseresultater og registrerede massestrømme Tabel 1. Analysere sultater fra måleserie 1 (A gr ote ch). Måleserie 1 TN NH3-N N-org. TP TK TS VS (AgroTech) kg/ton kg/ton kg/ton kg/ton kg/ton kg/ton kg/ton Rågylle 6,5 4,5 2,0 1,32 3,4 67,7 49,5 Fiber 7,6 3,1 4,5 2,30 3,1 290,5 263,3 Sediment 6,0 4,2 1,8 1,80 2,9 61,3 37,6 Rententat 5,6 3,8 1,8 1,10 3,0 45,4 30,0 Permeat 4,2 4,0 0,1 0,15 3,2 13,9 5,2 Tabel 2. Analysere sultater fra måleserie 2 (Pu rliq). Måleserie 2 TN NH3-N N-org. TP TK TS VS (Purliq) kg/ton kg/ton kg/ton kg/ton kg/ton kg/ton kg/ton Rågylle 6,6 4,4 2,2 1,35 3,4 64,6 47,1 Fiber 7,3 3,1 4,2 2,18 3,0 284,8 257,9 Filtrat 5,0 3,8 1,2 0,87 3,0 36,0 22,6 Sediment 6,3 4,5 1,8 1,78 6,1 58,4 36,1 Rententat 5,7 4,2 1,5 1,17 3,2 45,2 30,2 Permeat 4,2 4,0 0,2 0,14 3,2 13,9 5,2 Tabel 3. Re gistrere de masse strømme til og fra an lægget pr. målekampa gne. Målekampagne Rågylle Fiber Retentat Permeat Difference* Nr. behandlet (m 3 ) (t) (t) (t) (t) 1 26,2 0,50 13,90 6,5 5,3 2 16,0 0,32 4,04 16,0-4,36 3 32,8 1,60 16,82 20,3-5,92 4 44,8 0,52 14,72 19,7 9,86 * En positiv difference kan skyldes måleusikkerhed, opbygning af masse i anlægget eller decideret tab/spild af masse. En negativ difference indikerer, at mængden af masse, der forlader anlægget er større end mængden af masse der tilføres anlægget. En negativ difference kan skyldes måleusikkerhed eller at der ved måleperiodens start har været en masse ophobet i anlægget og at denne ophobning reduceres under testen. Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 18

Der er store differencer, hvilket indebærer, at der ikke kan opstilles en pålidelig massebalance ud fra denne undersøgelse. Den registrerede mængde fiber er væsentligt lavere end forventet. Hovedforklaringen er, at der ikke blev foretaget omrøring i fortanken i undersøgelsesperioden. Det resulterede i dannelse af et ca. 1 meter tykt flydelag i fortanken. Dette flydelag indeholder en stor del af det grove tørstof, som typisk vil blive separeret fra i PURVIB-modulet, som fiberfraktion. Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 19

Bilag 2. Uddrag af datablad for anbefalet base til rengøring (cipping) Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 20

Bilag 3. Datablad for anbefalet syre til rengøring (cipping) Demonstration af Purliq 1500 gyllesepareringsanlæg. 2009 21