Enkel biogasproduktion utan vatten

När organiskt avfall ska bli till biogas är vatten oftast en viktig komponent i processen. Med det följer en hög vatten- och energikonsumtion och att det blir mycket restprodukter.

Doktoranden Regina Jijoho Patinvoh vid Högskolan i Borås har utvecklat och undersökt processer för torrötning av fast avfall i två olika typer av reaktorer.

Hennes forskningsresultat visar att en enkel reaktor av textilt material fungerar utmärkt för torrötning av fast avfall, såsom kycklingfjädrar, citrusavfall, gödsel och halm. De mikroorganismer som bryter ner avfallet anpassar sig efterhand till det torra materialet så att processen går snabbare.

– I en annan, rörliknande reaktor, en plug flow-reaktor, som passar för kontinuerliga processer där avfall fylls på hela tiden, går det att korta ner rötningstiden om man matar på med rätt mängd material, säger Regina Jijoho Patinvoh. Där har jag undersökt var gränserna för den optimala mängden material går.

Lämplig i utvecklingsländer
Hon berättar att den textila reaktorn är utvecklad av textilföretaget FOV Fabrics AB i samarbete med Högskolan i Borås och att den lämpar sig väl för biogasproduktion i mindre skala, till exempel i utvecklingsländer. Den ser ut som en platt, avlång kudde med en helt luft- och vattentät dragkedja utmed hela längden.

– Denna reaktor är liten, lätt och man behöver inte någon expertkunskap för att använda den. Lägg bara in avfallet, blandat med lite rötslam och dra igen dragkedjan, så kommer biogasproduktionen igång och reaktorn sväller upp som en ballong. Gasen tappas ut genom en slang. När det inte blir mer gas, tar man ut resterna och fyller på med mer avfall.

Sådana här reaktorer har tidigare använts för traditionell rötning med mycket vatten, men att den lämpar sig väl även för torrötning är gynnsamt, eftersom det då blir en minskad vatten- och energiåtgång i processen, samtidigt som restprodukterna blir lättare.

Utvinning av biogas i hushållen
– Detta ger möjligheter för hushåll, grannskap eller samhällen att själva utvinna sin biogas som de till exempel kan driva spisen med eller använda till el. Samtidigt blir de av med en hel del av sitt avfall.

De mikroorganismer som bryter ned materialen är som regel vana vid att arbeta i fuktiga miljöer, men de vänjer sig successivt vid den nya, torrare miljön. Därför kan processen vara lite långsam i början när torrt material används, men den blir sedan snabbare och snabbare när mikroorganismerna anpassar sig till den torra miljön.

Regina Jijoho Patinvoh har framför allt använt materialen kycklingfjädrar, gödsel med halminnehåll och citrusrester, var för sig och i olika blandningar. När materialen är hårda behöver de förbehandlas med kemikalier, värme eller bakterier. Restprodukterna efter rötningen fungerar bra att använda som biologiskt gödningsmedel.

Reaktor för storskalig produktion
Den så kallade plug flow-reaktorn är nyutvecklad vid Högskolan i Borås och lämpar sig för mer storskalig biogasproduktion med ett kontinuerligt flöde av material. Den är framtagen för att passa för torra material.

Det finns sedan tidigare inte så mycket forskning eller erfarenhet om hur en reaktor för kontinuerlig torrötning fungerar i liten skala och hur den kan optimeras.

– Men nu har jag testat denna reaktor och undersökt vilken potential den har för torrötning, säger Regina Jijoho Patinvoh. Jag matade på lite i taget och testade var gränserna gick – med målet att få en snabb och säker process, att hitta den optimala graden av materialflöde.

Avhandlingen:
Biological Pretreatment and Dry Digestion Processes for Biogas Production

Kontakt:
Regina Jijoho Patinvoh, regina.jijoho_patinvoh@hb.se, 033-435 46 25, 076-755 10 60