HALM, DYBSTRØELSE OG ANDRE TØRSTOFRIGE BIPRODUKTER TIL BIOGAS FORBEHANDLING OG POTENTIALER



Relaterede dokumenter
HVAD ER DET REELLE BIOGASPOTENTIALE I HUSDYRGØDNING?

Gyllebaserede anlæg nu og i fremtiden: Overblik over biomasse, forbehandling, typer, driftsforhold og gasudbytte

Optimering af råvarer, processer og restfraktioner i biogasanlæg

Halmbaseret biogas status og perspektiver

Hvad er de praktiske og teknologiske udfordringer for en større biogasproduktion Henrik B. Møller

Korn og halm til bioethanol råvarepotentiale, kvalitet og konverteringsteknologier

Økonomien i biogasproduktion

Afgrøder til bioethanol

Halm og roetoppe en god madpakke til biogas

Dansk biomasse til bioenergi og bioraffinering. Uffe Jørgensen, Institut for Agroøkologi

REnescience enzymatisk behandling af husholdningsaffald

Praktiske erfaringer med anvendelse af høj andel vedvarende græs til økologisk biogas

Status vedr. forbehandlingsmetoder for halm til biogas Biogas2020, 8. november 2017

Det bliver din generations ansvar!

Miljøvenlige afgrøder til energi, fødevarer og materialer

Hvordan påvirker gyllehåndteringssystemer husdyrgødningens klimaeffekt

Perspektiver for udvikling af bioraffineringsteknologier

ORGANISK DAGRENOVATION SCREENING AF TEKNOLOGIER TIL FORBEHANDLING

Effekter af bioforgasning på kvælstofudnyttelse og udvaskning

BIOENERGI. Niclas Scott Bentsen. Københavns Universitet Center for Skov, Landskab og Planlægning

Afgrøder til biogas. Vækstforum, 19. januar Produktchef Ole Grønbæk

København Vest området: Biomasseressourcer i Roskilde og Lejre kommuner Den 9. juni Revideret den 7. september 2013.

Økonomien i biogas hænger det sammen? Søren Lehn Petersen AgroTech Vejle 2. marts 2011

DOBBELT UDBYTTE I BIOGAS ANLÆG VED ANVENDELSE AF HALMBRIKETTER

Københavns Universitet. Regulering af produktionen i biogasanlæg Hjort-Gregersen, Kurt; Møller, Henrik B. Publication date: 2014

Produktion af biogas fra husdyrgødning og afgrøder i økologisk landbrug

Tekniske løsninger der gør den cirkulære økonomi mulig.

NATURE ENERGY PLANER MED HALM TIL BIOGAS. Adm. direktør Ole Hvelplund DANSKE HALMLEVERANDØRERS GENERALFORSAMLING 3. MARTS 2017

Test af filter reaktor opbygget at BIO- BLOK pa biogasanlæg i Foulum.

Tilgængelige biomasser og optimal transport. Bedre ressouceudnyttelse til biogas i slam- og gyllebaserede anlæg Temadag den 5.

-CHOPPER. Foreningen for Danske Biogasanlæg Driftslederseminar Besøg på V. Hjermitslev Energiselskab 19/6-2013

Biomasse et alternativ for klimaet? Claus Felby, Forest & Landscape, University of Copenhagen

Driftsøkonomien i biogas ved forskellige forudsætninger. Helge Lorenzen. DLBR specialrådgivning for Biogas og gylleseparering

Temadag i Brancheforeningen for Biogas 2. marts 2015

Mekanisk forbehandlingsmetoder og rentabilitet af halm Mekanisk forbehandling af halm til biogasproduktion i biogasanlæg

Alternative afgrøder i den nære fremtid Planteavlsmøde v/ Jens Larsen JL@gefion.dk Mobil:

Potentiale ved anvendelsen af græs til biogasproduktion. Uffe Jørgensen, Institut for Agroøkologi

Græs til biogas: Business case i Danmark?

Svar på spørgsmål fra Enhedslisten om biogas

Affald, biomasse og phosphor

Intern rapport. Anvendelse af halm i biogasanlæg og muligheder for at øge energiudnyttelsen A A R H U S U N I V E R S I T E T

Miljøteknologier i det primære jordbrug - driftsøkonomi og miljøeffektivitet

-kan landbruget lave både mad og energi samtidig? Claus Felby Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet Københavns Universitet

Muligheder på trafikområdet

Hvad siger energi-scenarierne om transporten? Hvad skal vi vælge til hjemmeplejen og hvad med den tunge transport

Perspektiver for VE-gas i energisystemet

Introduktion til Sektion for Bæredygtig Bioteknologi Mette Lübeck

Elforbrug eller egen energiproduktion Bioenergichef Michael Støckler, Videncentret for Landbrug, Planteproduktion

Fibre fra gylleseparering hvor stor er forskellen i deres kvalitet, og hvordan anvendes de optimalt?

Bioenergi (biogas) generelt - og især i Avnbøl - Ullerup. Helge Lorenzen. LandboSyd og DLBR specialrådgivning for Biogas og gylleseparering

Energiafgrøder til biogasproduktion. Søren Ugilt Larsen AgroTech

Definitionsgymnastik

EKSTRUDERING AF FAST PLANTEBIOMASSE. Teknologi, som kan bidrage til en bæredygtig og rentabel biogasproduktion

Effektivisering af biogasproduktion og introduktion af nye biomasser

Restprodukter ved afbrænding og afgasning

Projektartikel Opgradering af økologisk biogasanlæg

Mobile og stationære briketteringsanlæg Halm en u udnyttet ressource Hvorfor halmbriketter? Mobile og stationære halmbriketteringslinjer

Præsentation af rapporten Scenarier for regional produktion og anvendelse af biomasse til energiformål Midt.energistrategimøde Lemvig, den 29.

Effektivisering af biogasproduktion og introduktion af nye biomasser Projekt af Energistyrelsen, Biogas Taskforce Økonomiseminar 7. dec.

Crimpning og ensilering af korn

Produktion af biogas fra husdyrgødning og afgrøder i økologisk landbrug

Tekniske løsninger der gør den cirkulære økonomi mulig.

Status for teknologierne - Biogas

Konkrete muligheder og udfordringer Produkter af kartofler (Nicolai Hansen, KMC)

Grøn Vækst og biogas sådan vil vi sikre, at målet bliver nået

IDA Miljø. Anvendelsen af grønne ressourcer i det biobaserede samfund. Biomassens betydning i det biobaserede samfund 12.

remtidens biogas med høj tørstof

Piller af landbrugsafgrøder og anden biomasse Fremstilling, egenskaber, økonomi

CHOPPER PUMPER OG RØREVÆRKER

Kornbaseret bioethanolproduktion på. Studstrupværket. Præsentation på offentligt møde den 6. april 2006

Råvareudfordringen den danske biogasmodel i fremtiden

Biogaspotentialet i græspulp og restvæske fra et grønt bioraffinaderi

Foderets fraktionering og fodermiddeltabellen. Dansk Landbrugsrådgivning Landscentret Dansk Kvæg

Ringkøbing Fjord Nissum Fjord - Limfjorden Krav om reduceret udledning af næringsstofferne kvælstof og fosfor fra landbruget.

KERNEN I KORNOPBEVARING

Teknologiudvikling indenfor biomasse. Claus Felby Faculty of Life Sciences University of Copenhagen

Biomasse og det fleksible energisystem

Kan vi øge produktionen af biomasse og samtidig reducere landbrugets miljøpåvirkning? Uffe Jørgensen, Institut for Agroøkologi

Status for biogasanlæg i Danmark og udlandet

Biogastemadag 5. April 2016 V/ Kaj Stjernholm Stjernholm A/S. Ultralydsbehandling. en mulig teknologi til åbning af celler

Driving Green Biogas til transport 28. august 2014 Frank Rosager Chef for planlægning og udvikling

Rapport fra Biogas Taskforce. Skive 12. juni 2014 Bodil Harder, projektleder, Energistyrelsen

Biogas. Fælles mål. Strategi

PROTEIN EKSTRAKTION FRA GRØN BIOMASSE

Seminar Foreningen for danske biogasanlæg 7. december 2015: KOD et godt og sikkert produkt

Biomasse til energi. Indlæg på Landboungdom s Bioenergi konference den 27/4-10 på Bygholm Landbrugsskole. Jens Bonderup Kjeldsen

Er der penge i halmen?

Er det tid at stå på biogastoget? Torkild Birkmose

Analyser af biomasse i energisystemet

Biogas Taskforce og kommende bæredygtighedskrav til biogasproduktion

Bioenergi Konference. 27. april 2010

Klima-, Energi- og Bygningsudvalget KEB Alm.del Bilag 161 Offentligt (04)

Perspektiv ved græs-til-biogas i den fremtidige biogasmodel

Reduktion af drivhusgasser fra landbruget: Muligheder og begrænsninger

Hvordan sikres høj tilvækst og mavesundhed sidst i smågriseperioden. Fornuftig brug af alternative råvarer til slagtesvin

Den danske situation og forudsætninger

Kvalitets ensileringsmiddel til forbedring af den aerobe stabilitet i majs, kornhelsæd og græs ensilage

Biomassens rolle i den fremtidige energiforsyning i Region Midtjylland Midt.energistrategi Partnerskabsmøde Viborg, den 28.

Samfundsøkonomisk. værdi af biogas. Eksternaliteter og andre effekter CAMILLA K. DAMGAARD

DEN BILLIGE FODRING DAGSORDEN FAGLIG DAG D. 3/ BJARNE KNUDSEN & KRISTIAN JUUL VOLSHØJ BJK@SRAAD.DK KJV@SRAAD.DK

Transkript:

HALM, DYBSTRØELSE OG ANDRE TØRSTOFRIGE BIPRODUKTER TIL BIOGAS FORBEHANDLING OG POTENTIALER Henrik B. Møller Institut for Ingeniørvidenskab PlanEnergi/Aarhus Universitet

Bruttoenergi (PJ/år) Foder Tilgængelig Strøelse Strøelse 2 HVORFOR ANVENDE HALM TIL BIOGAS? 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Halm Husdyr Industri Husholdning slam Landbrug Halm er langt den største affalds ressource med meget høj energitæthed. Organisk affald fra samfund Afbrænding Biogas Ikke udnyttet til energi

% af tørstof 3 KEMISK SAMMENSÆTNING 100% 90% protein halm celler 80% fedt 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% stivelse sukker hemicellulose cellulose lignin aske Celle væge Cellulose mikrofibril 0% Halm Svin Kvæg Majs Gødning. sukker glukose

Liter CH4/kg VS L CH4/kg VS 4 BESTEMMELSE AF GASPOTENTIALER I HALM 400 350 300 250 200 150 100 400 350 300 250 200 50 0 DK NO DK NO DK NO DK NO Byg V.hvede Vår hvede Havre 15 dage 30 dage 90 dage Innoculum har meget stor betydning 150 100 50 0 0 20 40 60 80 100 dage Byg (No) Vinterhvede (No) Vårhvede (No) Havre (No) Byg (DK) Vinterhvede (DK) Vårhvede (DK) Havre (DK)

CH4 L/kg VS BESTEMMELSE AF GASPOTENTIALER I HALM 340 290 240 190 Hvede halm 140 90 40-10 -60 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 dage Horsens 35 C Bånlev 35 C Foulum 53 C Thorsø 53 C Al-Zohairi, N og Møller 2012 5

Type 1 Type 2 Type 3 Gs. byg Type 1 Type 2 Type 3 Gs. hvede Raps ærte Rødsvingel Rug Majsensilage 6 BIOGAS I HALM 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Liter methan/kg VS Byg halm Hvede halm Andet halm 30 dage 60 dage 90 dage

Byg halm Hvede halm Raps halm Majsensilage Svinegylle 7 BIOGASPOTENTIALER 250 200 150 100 50 0 Nm 3 CH 4 /ton 90 dage 60 dage 30 dage

8 FORBEHANDLING AF HALM Forbehandling Teknologier Brikketering Mekanisk Macerering Extrudering LSH Biotech kæde-knuser Termisk Trykkogning (100-225 C) Kemisk Enzymatisk, biologisk Syre (eddikesyre, Svovlsyre), Base (NH 3, NaOH), Ozon. Cellulase, svampe mm. Ubehandlet Macereret Brikketeret Extruderet

FORBEHANDLING - EKSTRUDER Ubehandlet Macereret Brikketeret Extruderet Konklusion: Forbehandling er nødvendig ved anvendelse af større mængder halm-rig biomasse, Ekstudering velegnet inde for større spænd af TS (20-85%).

FOULUM MODELLEN TIL TØRSTOFRIG BIOMASSE Ombygning af eksisterende anlæg med tørstoflinie til erstatning af majs og periode drift af økobiomasse. Lagring Forbehandling Indfødning Dosering

EFFEKT AF EKSTRUDER Hjorth et al. 2011 11

EFFEKT AF EKSTRUDERING Dybstrøelse Enggræs Halm

KOMMENDE FORBEHANDLINGS FORSØG Brikketering Ny forsøgs ekstruder

Briketering Silo Transport snegl Cyklon Mixer Presse BP 6000 Halm-bane og opriver Hammermølle Komprimeret halm til reaktor

Briket presse teknikken Mekanisk påvirkning i stempel presse, sammenlignelig med dampeksplosion, med kortvarige høje tryk og temperaturer. Teknikken kan udelukkende anvendes til tør biomasse, dvs. biomasse med >80% TS.

Kwh/tons friskvægt Ton materiale/time ENERGIFORBRUG OG KAPACITET 14 12 10 8 6 4 2 0 20 30 40 50 60 70 80 90 Tørstofindhold (%) Brikket presse 160 140 120 100 80 60 40 Brikket presse Ekstruder Mixer Samlet 20 0 20 40 60 80 100 Tørstofindhold (%)

ENERGIBALANCER

ØKONOMI VED IMPLEMENTERING AF EKSTRUDER/BRIKET PRESSE PÅ EKSISTERENDE ANLÆG 4 Omkostninger Kr/m 3 CH 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Enggræs Halm Majs Dybstrøelse Drift mandetimer Afskrivning af forbehandling råvare pris Elforbrug forbehandling Reparation og vedligehold Ved tilbygning til eksisterende anlæg skal biomasse kunne konkurrere med majs 10.000 tons/år, 5 mill kr, 10 års levetid, elpris 0,5 kr/kwh, halm og enggræs 0,52 kr/kg TS, Majs 1 kr/fe

kr/tons halm 19 ØKONOMI HVAD KOSTER HALMEN 700 600 500 Udendørs lagring kan give besparelse. Biogas har ingen krav til lavt vandindhold 400 300 200 100 0 Kraftværk Biogas, lagerhal Biogas, markstak gødningstab lagring bjærgning/hjemtransport tranport

Råvarepris (kr/m 3 CH 4 ) 20 HVAD MÅ HALMEN KOSTE 6 5 4 Majs 150 l CH 4 / kgvs 200 l CH 4 / kgvs 3 2 Gylle 300 l CH 4 / kgvs 250 l CH 4 / kgvs 1 Forbehandling 0 Acc. prisniveau 0 200 400 600 800 Pris (kr/ton halm)

Udbytte (m 3 CH 4 /ton) Tørstof % 21 HALM TIL GYLLEBASEREDE ANLÆG Halm alene kan ikke bruges til biogas Halm og gylle er en god kombination men ved større mængder er der fysiske/procesmæssige udfordringer Hvor stor en andel?? Maksimalt 10% med traditionel teknologi, Højere andel kræver, forbehandling, separation, recirkulation mm. 60 50 40 30 20 10 0 60 Gasudbytte Tørstof input Tørstof reaktor 50 40 30 +100% gas 20 10 0 0 5 10 15 20 Andel af halm til svinegylle ( vægt%) Ny tørstoflinie, med extruder/briketpresse og tør indfødning er igangsat på Foulum biogas. OBS. Langtidserfaring haves ikke.

HALM MÆNGDER DER KAN HÅNDTERES I BIOGASANLÆG 100% af gødning 36,6 3,66 Tilsætning af 10% halm 50% af gødning 18,3 1,83 Husdyrgødning idag 0,14 1,4 Halm 0 20 40 60 100% af gødning 26,7 26,0 Mængde (mill. tons) 50% af gødning 13,4 13,0 Husdyrgødning Der kan opnåes 100% mere gas i de gylle baserede anlæg ved tilsætning af 10% halm direkte eller indirekte idag 1,0 1,0 0 20 40 60 Halm Energi (PJ/år) 22

KONKLUSION Halm er landbrugets største ressource til energi, >20 PJ anvendes ikke til energi idag. Halm/engræs/dybstrøelse har en meget høj energitæthed og højt biogaspotentiale, forbehandling øger gaspotentiale og mindsker de fysiske udfordringer. Der kræves længere opholdstid end andre biomasser hvis det fulde gaspotentiale skal opnåes. Gaspotentialet i gyllebaserede reaktorer kan mere end fordobles ved tilsætning af 10% halm Ved en halm/græs pris på 400-500 kr/ton er halm konkurrence dygtig med majs til 1 kr/fe. Dybstrøelse giver bedste økonomi Langtids driftsforsøg med forbehandling af halm kendes pt. ikke 23

24 TAK FOR PMÆRKSOMHEDEN