Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Ökad biogas produktion från flytgödsel

Status: Avslutat
Projektnummer: H0840073
Kategori: Research program | Bioenergy
Ansökningsår: 2008
Datum för slutrapport: 1 oktober 2012
Huvudsökande: Maria del Pilar Castillo
Organisation: Institutet för Jordbruks- och miljöteknik - JTI
E-postadress: maria.castillo@jti.se
Telefon: 018-673217
Beviljade medel: 990 000 SEK

Sammanfattning av slutrapport
För att göra gödselrötningen på gårdsskala mer kostnadseffektiv måste nya systemlösningar utvecklas som leder till ökad energiproduktion samt minskat inköp av handelsgödselkväve. Gödsel består dock av organiskt material som till stor del är svårt att omvandla till biogas.
I projektet undersöktes möjligheten att öka gasproduktionen och bildningen av ammoniumkväve från gödsel i en tvåstegsrötning enligt följande: a) konventionell rötning av flytgödsel från nötkreatur i ett första steg med uppehållstid på ca 20 dygn där lättomsättbar organisk substans omvandlas till biogas, b) sedimentation med polymertillsats till rötad gödsel, c) avskilt sediment och svämtäcke rötas i ett andra steg efter CaO-tillsats med uppehållstid på 50-100 dygn. Resultaten visade att förtjockning och efterrötning av rötad flytgödsel gav 20-30% mer metan än traditionell ettstegsrötning. Beräkningar gällande ammoniumängderna i olika delar av efterrötningssystemet indikerar relativt stora ammoniakemissioner kopplat till försöket. Efterrötkammarens volym måste minskas till att ge uppehållstider på 50 dygn eller mindre för att få konkurrenskraftiga produktionskostnader av biogas/el.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Gödsel består av organiskt material som till stor del är svårt att omvandlas till biogas därför dagens konventionella teknik för gödselrötning behöver effektiviseras eftersom en relativt liten del av dess energiinnehåll utvinns i form av biogas och för att andelen ammoniumkväve (som växterna kan ta upp direkt) inte påtagligt förändras. För att göra gödselrötningen på gårdsskala mer kostnadseffektiv måste nya systemlösningar utvecklas som leder till ökad energiproduktion för egenanvändning eller försäljning samt minskat inköp av handelsgödselkväve.
Det finns flera sätt att öka metanpotentialen från gödsel: a) förlängning av uppehållstiden, b) koncentrering och efterrötning av rötresten genom avvattning, c) förbehandling av det svårnedbrytbar organisk material i rötresten mha kemikalier som kalk.
Projektet ville prova att öka gasproduktionen och kvävemineraliseringen från gödsel i en tvåstegsrötning enligt följande:
1. Konventionell rötning av flytgödsel från nötkreatur i det första steget med uppehållstid på ca 20 dagar där lättomsättbar organisk substans omvandlas till biogas.
2. Sedimentation mha. polymertillsats av rötad gödsel. Avskilt sediment och svämtäcke där merparten av den organiskt svåromsättbara substansen återfinns rötas i det andra steget efter CaO tillsats (en kontroll utan kalktillsatts också inkluderades).
3. Rötning i det andra steget med uppehållstid på 50-100 dagar.
Vidare effekten av följande tillsatsmedel studerades: a) tillsats av flockningsmedel till sedimentationsbehållaren för att förbättra avskiljningen av organiskt material till den förtjockade fasen; b) tillsats av kalk till den förtjockade fasen för att öka dess nedbrytbarhet.
Syftet med arbetet är att i laboratorieskala undersöka hur fasseparation genom sedimentering samt behandling av den förtjockade fasen med CaO påverkar a) gasproduktionen och b) nettomineraliseringen av kväve jämfört med rötning i ett konventionellt två-stegsförfarande.
Baserat på gasutbytena från de två kontinuerliga efterrötningsreaktorerna och massbalanskalkyler utgående från analysdata har följande beräknats fram:
• Efterrötning av den icke förbehandlat förtjockade fraktionen medför en ökad gasproduktion från flytgödseln med 20% jämfört mot om efterrötning saknas.
• Efterrötning av kalkförbehandlat förtjockade fraktionen medför en ökad gasproduktion från flytgödseln med 30% jämfört mot om efterrötning saknas.
• Det har visat sig vara betydligt svårare att beräkna fram hur mängden ammoniumkväve förändras vid den 2-stegsrötning som genomfördes i detta försök. För att få fram denna förändring detta värde har massbalansberäkningar genomfört för hela rötningssystemet vad det gäller både ammoniumkväve och organsikt bundet kväve. Utgående från detta kan det konstateras att ökningen i ammoniumkväve blev väsentligt mindre än minskningen av organiskt bundet kväve. Orsaken till detta kan förklaras av flera orsaker som analysosäkerhet och ammoniakförluster vid dels rötningen, dels vid silning och flockning med efterföljande kalkbehandling.
Den ekonomiska studien visade att för 3 st. av studerade 5 alternativ med efterrötning så var produktionskostanden för biogas och elektricitet i nivå med en biogasanläggning som saknar efterrötningssteg. Dock gav det efterrötningsalternativet som producerade den största mängden biogas en produktionskostand för biogas/el som var väsentligt högre jämfört mot en biogas-anläggning som saknar efterrötningssteg.

 

Antal träffar i projektbanken: 1712

Filtermaterialets påverkan på underhållsbehov, vattenkvalitet och skörd vid täckdikning
Eva Edin, Hushållningssällskapet HS Konsult AB

Projektnummer: JTI-21-83-606 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

The overall purpose of the project is to generate a base for recommendations for construction of new subsurface drainage and re-drainage of clay soils in the area Water - resource efficient management. Efficient drainage of arable land is important to increase crop production, to achieve …

Läs mer

Växtnäringseffekt hos nya gödselprodukter - Metodutveckling för kvalitetssäkring
Åsa Myrbeck, RISE, Jordbruk och Livsmedel

Projektnummer: JTI-20-83-494 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

For sustainable future development, it is essential to recirculate plant nutrients from different parts of society,
especially sewage plants, back to arable land. The aim of the proposed project is to ensure that high-quality fertiliser
products attractive for agricultural use are produced from …

Läs mer

Skötselåtgärder för ökad effektivitet genom ökad livslängd i mjölkkobesättningar
Mikaela Lindberg, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-18-26-131 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

In the proposed project, we will explore the benefits of increasing the longevity of dairy cows under Swedish conditions by changes in herd management. We will focus on effects on methane emissions by modelling, using existing data from the Swedish Official Milk Recording Scheme and results from an …

Läs mer

Fullständiga växthusgasbudgetar för odlade mulljordar skapar underlag för klimatsmarta åtgärder
Achim Grelle

Projektnummer: O-18-23-169 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Energi & biomassa
Kött
Mjölk
Växtodling

Conventional technology is virtually unable to measure complete GHG budgets of drained organic soils, which may provide misleading results. So, global estimates of GHG emissions are based on coarse assumptions that don’t take into account the complexity of agroecosystems. Better data are needed for …

Läs mer

Utsädesbehandling med ThermoSeed i kombination med mikroorganismer - en framtid utan kemisk betning
Mariann Wikström, Agro Plantarum AB

Projektnummer: R-19-25-287 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

The purpose of this project is to develop new non-chemical methods for control of different seedborne-and soilborne pathogens. Aerated steam treatment (ThermoSeed) is a modern and environmentally friendly method for seedborne pathogen sanitation, mainly used on cereals. We intend to develop the …

Läs mer

Integrerad användning av genetisk resistens i Svensk matpotatisproduktion
Erik Andreasson, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-19-25-282 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Potato cultivars that are resistant to late blight and at the same time having acceptable other traits, have started to emerge. However, little of this material is used in Sweden and no organized and comparative table potato trials are done. Biological products against skin-finish diseases are …

Läs mer

Från hav till mule - alger minskar metanemissioner från mjölkkor
Rebecca Danielsson

Projektnummer: O-20-23-461 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Meat
Milk

The purpose of this project is to investigate to what extent substances in algae inhibit microbial methane formation in cows. Several substances, so-called bioactive substances, in red, green and brown algae, have a significant methane reducing effect. These are promising results but in order to …

Läs mer

Diagnos av parasitsjukdomar hos hästar med hjälp av mikrofluidik och mobiltelefonbaserad mikroskopi
Jonas Tegenfeldt, Lunds Universitet

Projektnummer: H-19-47-493 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

All horses grazing freely are at risk of parasitic diseases. Due to a growing problem with drug resistance in parasites, there is a need to improve the diagnostic methods. One important problem with today's situation is that one diagnostic procedure costs significantly more than one treatment, both …

Läs mer

Förbättrad utvärdering av officiella fältförsök genom bildanalys av drönarfoton med maskininlärning
Aakash Chawade

Projektnummer: O-20-23-462 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass

The goal of the project is to digitize the data from the Swedish official field trials through automated estimates of important traits such as germination, growth, resistance, maturity and the effect of plant protection products. The purpose is to streamline and improve scoring of both diseases but …

Läs mer

Att mäta och bedöma matens miljöpåverkan
Christel Cederberg, Chalmers Tekniska Högskola AB

Projektnummer: R-18-26-134 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Food production needs to increase in a sustainable way. This great challenge requires evaluation methods that gives information for better understanding of the impacts from agriculture and food and how to manage those impacts. The project addresses methodologies that include a broad range of …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev