Grønne verdikjeder med utgangspunkt i biogassproduksjon fra fettrike råstoff

Summary

Produksjon av biogass er et viktig tiltak både for Redusering av klimagassutslipp og resirkulering av næringsstoffer. Det kan også være en inntektskilde for bønder og skaper positive økonomiske ringvirkninger i distrikta. Dette prosjektet tok utgangpunkt i to biogassanlegg under planlegging eller utbygging og substratene som er tilgjengelig i nærområdet: meierislam, ullvaskevann, og grillfett. Det ble gjennomført labskala forsøk på disse substratene i kombinasjon med husdyrgjødsel under ulike forhold. Det ble også gjort en økonomisk vurdering av biogassanlegg på ulike størrelser som tar imot disse substratene, og av samlokalisering av et ullvaskeri i kombinasjon med et biogassanlegg og andre bedrifter på Tingvoll, et tettsted i Møre og Romsdal. Samarbeidspartnerne i prosjektet var NIBIO, NORSØK, Tingvoll Ull, Hustadvika Biokraft, Tine Elnesvågen, og Statsforvalteren i Møre og Romsdal. Resultatene fra biogassforsøket viser at ullvaskevann og meierislam gav generelt lavere gassutbytter enn grillfett, både i biometanpotensiale test og i kontinuerlige reaktorer. Noe av forklaringen på lavt metanutbytte kan være at både ullvaskevann og meierislam brukt i denne testen hadde høyt vanninnhold (tørrstoffinnhold rundt 1%), var lite energikonsentrert, og hadde relativt lave fettsyrekonsentrasjoner. En annen forklaring kan være synergistisk inhibering grunnet kombinasjonen av enkelte fettsyrer og ammoniakk. Det ble målt høyest metanutbytte fra ullvaskevann og meierislam (henholdsvis 200-250 og 150 – 200 mL metan / g VS) når mengden av disse substratene tilsatt reaktorene var 150-200 mL og på driftstemperatur 41 og 55 C. Maksimum utbytte til grillfett var 300 mL metan /g VS når det var tilsatt 300 mL til reaktoren. Økt driftstemperatur vil gi økt enzymaktivitet og nedbrytningsgrad med påfølgende økt metanutbytte i biogassreaktorer med lav belastning. Dette er sannsynligvis noe av forklaringen på økt metanutbytte med forhøyet temperatur i reaktorene. Meierislammet er lett nedbrytbart og kan gi betydelig gassproduksjon hvis det er mer konsentrert, og har næringsstoffinnhold som kan gi bedre biorestkvalitet. Ullvaskevann og meierislam kan også vurderes behandlet i andre typer reaktorer som for eksempel UASB eller biofilmreaktorer. Grillfett fra kylling gir økt gassproduksjon, men har ikke særlig innhold av næringsstoffer og kan være utfordrende for anlegget både prosessmessig og mekanisk ved avleiring av fett. Ullvasking krever mye vann og varme. Det finnes flere tiltak for å effektivisere prosessen, som gjenvinning av gråvann og varme. Lønnsomhetsberegninger bekrefter at ullvaskevann nok må befinne seg i nærheten av et biogassanlegg slik at det kan fungere som prosessvann (lavere gate-fee), og at eventuelt N i vaskevannet kan gi merverdi til bioresten for at det skal bli en god løsning både for substrateier og anleggseier. Plassering av et ullvaskeri på Tingvoll har sine fordeler, men også sine utfordringer. Tilgang til rimelig varme i begrensede perioder, gjenvinning av vaskevann og varme, omsetning av avløpsvann direkte som gjødsel eller substrat i et biogassanlegg, omsetning av lanolinen, og samarbeid om vakt og drift er avgjørende faktorer for at det skal være lønnsomt å plassere et ullvaskeri på Tingvoll. Alternative løsninger til vasking med uttak av lanolin er interessant, og Tingvoll Ull planlegger et eget prosjekt som ser på en slik mulighet.