Faststofindfødning
Tør faststofindfødning vs. flydende indfødning – hvornår vælger man hvad?
En stabil og effektiv faststofindfødning er et af de vigtigste elementer i enhver biogasproduktion. Valget mellem tør faststofindfødning og flydende indfødning afhænger af biomassetypen, proceskravene og den ønskede driftssikkerhed.
Tør faststofindfødning anvendes typisk ved biomasser med højt tørstofindhold, som majssilage, græsensilage og andre stakkebare materialer. Her doseres biomassen direkte eller via en fødeenhed, som efterfølgende blandes med recirkulat eller procesvand for at kunne transporteres videre i anlægget. Denne metode er velegnet til materialer, der ikke naturligt er pumpbare.
Flydende indfødning bruges, når biomassen allerede er homogen og kan håndteres som en organisk suspension. Det gælder fx gylle, fortyndede sidestrømme eller biomasser, der er forbehandlet mekanisk. Flydende indfødning giver ofte et mere stabilt flow og kræver mindre mekanisk håndtering.
Valget mellem de to metoder afhænger af biomassesammensætning, tørstofbalance, ønsket processtabilitet og anlæggets tekniske opbygning.
Hygiejnekrav i biogasanlæg
Når der anvendes inputmaterialer, som er omfattet af særlige hygiejnekrav, er det nødvendigt med en grundig behandling for at sikre, at eventuelle parasitter, vira eller bakterier neutraliseres, så de ikke udgør en risiko for miljøet. Dette gælder især substrater af animalsk oprindelse, herunder slagteriaffald og madaffald.
Den mest udbredte metode består i at opvarme materialet til mindst 70 °C i en time og derefter findele det til en maksimal partikelstørrelse på 12 mm. Ved denne proces anvendes typisk kontaktbaserede maceratorer i kombination med positiv fortrængningspumper, som kan håndtere viskose og abrasive biomasser. Maceratoren sikrer, at alt materiale reduceres til den tilladte størrelse, og at ubehandlet biomasse ikke føres videre i processen.
Indfødning af ikke-flowbar biomasse
Biogasanlæg håndterer ofte biomasser, der ikke er naturligt flowbare. Disse faste substrater kan indfødes på to overordnede måder: tør faststofindfødning og flydende indfødning.
Ved tør faststofindfødning tilføres materialerne direkte til reaktoren. Den mest udbredte metode er brugen af fødesnegle, som transporterer biomassen opad og ud over den organiske suspension. Fordelen ved denne løsning er de relativt lave investeringsomkostninger.
Ulempen er, at materialet efterfølgende skal indarbejdes af mixerne i reaktoren – en proces, der kræver et meget højt energiforbrug. Metoden er desuden mindre egnet til langfibrede biomasser som græs, halm eller husdyrgødning, da disse materialer er vanskeligere at fordele jævnt i reaktoren.
Ved flydende indfødning blandes biomassen først med en væske, typisk recirkulat eller biorest fra reaktoren. Denne proces kaldes ofte mashing. Den resulterende homogeniserede biomasse pumpes herefter ind i reaktoren som en flydende suspension.
Fordelen ved denne metode er, at biomassen ankommer til reaktoren i en form, der nemt kan indarbejdes i den organiske suspension. Det betyder, at mixerne bruger væsentligt mindre energi på at skabe et ensartet indhold i reaktoren. Hvis biomassen samtidig forbehandles mekanisk, kan energibesparelsen kombineres med et øget gasudbytte. Metoden bidrager også til at reducere almindelige driftsproblemer som dannelsen af flydelag.
Der findes også flydende indfødningssystemer, der kan håndtere biomasser med meget varierende egenskaber. Dette gælder både fornybare biomasser som kartofler og roer samt organisk affald, hvor struktur, tørstof og sammensætning kan variere betydeligt. Mange biogasanlæg vælger denne løsning for at kunne reagere fleksibelt på ændringer i det biomassegrundlag, der er til rådighed – eksempelvis hvis der opstår gunstige indkøbsmuligheder for bestemte råvarer.
Sådanne systemer gør det muligt at indføde mange typer biomasse på en stabil, homogen og velblandet måde, hvilket er en grundlæggende forudsætning for en økonomisk og driftssikker biogasproduktion.
