Metanemission fra lagring af bioforgasset organisk dagrenovation4 Vurdering af metanproduktion fra lagring af bioforgasset organisk dagrenovation4.1 Fyldningsmønster i gyllebeholdere4.2 Temperaturforhold, restmetanproduktion og –emission fra gyllebeholdere 4.3 Restmetanproduktionens betydning for drivhusgasbalancen 4.4 Gasproduktionens afhængighed af typen af VS. På baggrund af de gennemførte undersøgelser af restmetanpotentialets temperaturafhængighed og temperaturforholdene i lagertanke og gyllebeholdere er restmetanproduktionen fra lagring af bioforgasset organisk dagrenovation beregnet og vurderet. Beregninger og vurderinger hviler på en række forudsætninger, der sammen med beregningerne og vurderingerne præsenteres og kommenteres i det følgende. 4.1 Fyldningsmønster i gyllebeholdereI de gennemførte beregninger forudsættes, at gyllebeholderne fyldes jævnt måned for måned og tømmes en gang årligt i april. Dette fyldningsmønster stemmer ikke helt overens med de registreringer af enkeltbeholdere, der indgår i projektet (se kapitel 5 og bilag 3). Det er dog valgt at anlægge denne gennemsnitsbetragtning, idet de gennemførte registreringer kun dækker nogle få beholdere og gyllen produceres jævnt over året. Set som et gennemsnit over de mange beholdere må der altså ske en jævn, løbende opfyldning. At beholderen kun tømmes en gang pr. år kan betragtes som en worst-case forudsætning. Figur 4.1
Figur 4.1: 4.2 Temperaturforhold, restmetanproduktion og –emission fra gyllebeholdereDet er gennem målinger vist, at temperaturforholdene i gyllebeholderne er homogene, og at der ikke findes lagdeling. Dette beskrives i kapitel 3 og bilag 3. Med de metandannelsesrater, der findes ved de temperaturer, der er aktuelle i gyllebeholderne( <22oC) (se figur 2.2 og 2.3) vil det VS, der resterer i det bioforgassede affald ikke blive omsat indenfor den periode på maksimum et år, som det afgassede affald lagres i gyllebeholdere. Det antages derfor, at metanemission fra de gyllebeholdere, hvor det afgassede affald lagres, fortsætter indtil affaldet spredes på marken, hvor der hersker aerobe betingelser, så metanproduktionen stopper. Figur 4.2 illustrerer det målte temperaturforløb i gyllebeholdere (se endvidere bilag 3) og den resulterende løbende metanproduktion (produktion pr. t VS pr. time) opgjort i forhold til VS i det affald, der er tilført de kontinuerte reaktorer.
Figur 4.2: Metanproduktionen fra gyllebeholderen, se figur 4.3, kan - måned for måned - beregnes som en initialproduktion for det affald, der tilføres beholderen plus produktet af metandannelsesraten ved den givne temperatur og den mængde af affald, der findes i gyllebeholderen. Beregningen bygger på figur 2.1, hvor initialproduktionen ved de lave temperaturer er illustreret, figur 2.2 og 4.2, hvor middelgasproduktionen pr. time fremgår og figur 4.1, hvor fyldningsforløbet for beholderen er illustreret. Den årlige restmetanproduktion beregnes herefter som summen af metanproduktionen over årets 12 måneder. I alle tilfælde er metanproduktionen opgjort i forhold til mængden af VS i det affald, der er tilført de kontinuerte reaktorer.
Figur 4.3: Opgjort i forhold til den mængde VS, der er tilført de kontinuerte reaktorer, findes en restmetanproduktion på 2,75 Nm3/CH4/t VS. Dette svarer til, at restmetanproduktionen udgør 0,8% af metanproduktionen fra den kontinuerte biogasproces eller ca. knap 3% af det målte restmetanpotentiale. Ved ændring af tømningsmønsteret, så gyllebeholderen tømmes i september frem for i april vil der være mere materiale i beholderen i de varme måneder. Dette vil jf. modelberegninger forøge den årlige restmetanproduktion med ca. 50 procent i forhold til tømning i april. 4.3 Restmetanproduktionens betydning for drivhusgasbalancenDen beregnede restmetanproduktion sættes lig med metanemissionen fra gyllebeholderen, idet det forudsættes, at der ikke sker oxidation af metan ved passage af et eventuelt flydelag på toppen af beholderen. I praksis vil der ske en vis oxidation i et eventuelt flydelag, men den er ikke kvantificeret i dette projekt. Restmetanproduktionens betydning for den samlede drivhusgasbalance ved bioforgasning af organisk dagrenovation findes på baggrund af beregning i den model, der findes beskrevet i /1/, at være ca. 4%. 4.4 Gasproduktionens afhængighed af typen af VS.Gasopsamling i lagerbeholdere bidrager i praksis til biogasanlægs samlede gasproduktion. På Filskov biogasfællesanlæg udgør gasproduktionen fra lagerbeholderen, hvor opholdstiden er ca. 30 dage, således ca. 25 procent af anlæggets samlede produktion. Da organisk dagrenovation adskiller sig fra gylle, både hvad angår metandannelsesraten og omsætningsprocenten for VS, kan betydningen af gasopsamling fra lagertanke for bioforgasset affald være en anden. På baggrund af de gennemførte forsøg med bestemmelse af restmetanpotentialer for bioforgasset organisk dagrenovation kan betydningen af en overdækket lagertank med gasopsamling vurderes. Ved 30 dages lagring (750 timer) ved 35oC vil der således i den overdækkede lagerbeholder blive realiseret et restmetanpotentiale på ca. 20 Nm3 CH4 pr. t VS tilført de kontinuerte bioforgasningsreaktorer eller en forøgelse af metanudbyttet på godt 5%. Restmetanproduktionen fra bioforgasset affald er altså lav i forhold til den produktion, der i praksis findes på biogasfællesanlæg. Denne forskel kan skyldes en forskel i omsættelighed og dermed omsætningsgrad for VS i affald og gylle. Ved 55oC stopper metanproduktionen efter ca. 1500 timer. Her gælder det, at der er realiseret et restmetanpotentiale på ca. 50 Nm3 CH4 pr. t VS i det affald, der blev indmadet i de kontinuerte bioforgasningsreaktor eller en forøgelse af metanudbyttet med ca. 15%. Dette svarer til at ca. 50 procent af det metanpotentiale, der resterer i den organiske dagrenovation efter kontinuert forgasning (differencen mellem det målte realiserbare metanpotentiale på frisk affald og det potentiale, der er bestemt ved kontinuert forgasning) er realiseret. |
