Introduktion till kursen SYL Fallet Funktionsbeskrivning Teknisk beskrivning Dimensionering Energiberäkningar

Obligatoriska tillfällen inkl innehåll

Fallet Bakgrund Tranhems gård utanför Karlstad har tillstånd enligt miljöbalken för att uppföra en biogasanläggning. Stora delar av den utrustning som behövs finns inköpt i form av en begagnad biogasanläggning som inköpts och monterats ned. Inköpt utrustning är i gott skick men anläggningen uppfyller inte BGA 12 och viss lagstiftning med nuvarande utformning). En pelletspanna på 90 kW finns också att tillgå på gården. Underlag för uppgifterna i form av processchema samt teknisk beskrivning för befintlig anläggning samt ansökan enligt miljöbalken och tillstånd bifogas fallbeskrivningen. 

Fallet Uppgift 1 Uppgiften består i att göra ett processchema och en processbeskrivning för en fungerande anläggning som uppfyller kraven i BGA12 och gällande lagstiftning. Anläggningen skall också drivas i enlighet med vad som angetts i ansökan enligt miljöbalken och annan lagstiftning som bedöms tillämplig. Anläggningen behöver därvid kompletteras med viss utrustning. I processchemat används vidstående symboler

Processchema beteckningar Område 200 LISA NM 201 Reglerventil i område 200 Position 2 ger RV202 Beteckningar instrument Substrattankpump 201 Instrument: Nivåmätare NM TemperaturmätareTM

Befintliga substrat Substratslag (interna) Massa Slakteriavfall 400 ton per år Gödsel, ko 700 ton/år Vall 180 ha för vallodling Substratslag (externa) Massa (ton / år) Kommunalt matavfall Se nästa sida Potatisavfall från skaleri 1000 ton per år Slakteriavfall 400 ton per år Gödsel svin 2000 ton per år Gödsel ko Matavfall från butiker ? (köpcentrum i närheten)

Region värmland hemsida Källa: Finns på Region värmland hemsida

DIMENSIONERING HLR Hydralic Loading Rate Hydraulisk belastning Medeluppehållstiden för vätskan i rötkammaren Hydraulisk belastning SRT Medeluppehållstiden för partiklarna = mikroberna i rötkammaren Solids Retention Time OLR Mängden nytt substrat somtillförs/rötkammarevolym Organisk belastning

HLR/SRT Metanproducerarnas fördubblingstid Substratets nedbrytbarhet > 12 dygn men beroende av Temperatur Hämmande substanser Organisk belastning Energigrödor : 50+ dygn Ättiksyra: Enstaka dygn

Uppehållstid Det är oftast SRT som är viktigast att känna till Rötkammarens volym / Tillförd dygnsvolym =HLR TS ut / TS i rötkammaren = SRT Det är oftast SRT som är viktigast att känna till men man brukar oftast beräkna HLR I en totalomrörd kontinuerlig process är vanligtvis SRT=HLR Om man tillämpar EXRT processen blir dock SRT>HLR SRT=HLR SRT>HLR

Maxbelastningen är temperaturberoende OLR Jämn belastning Maxbelastningen är temperaturberoende EXRT högre belastning Temperatur OLR Mesofil 37 C 2-3 kgVS/m3*d Termofil 55 C 4-5 kgVS/m3*d Eftersom metanproducerare återförs till processen kan belastningen ökas

Fallet OBS! jag har en del offerter på material och så kontakata mig först om ni identifierat någon komponent ni behöver. Har jag inte uppgifter får ni ta kontakt med branschen. OBS: fördela uppgifterna så att alla i gruppen deltar i arbetet med att göra funktionsbeskrivning för anläggningen. Förslagsvis genom att ni gör någon del var

Funktionsbeskrivning Styrning av komponenterna beskrivs en komponent i taget. Grovkvarn KVN101 Grovkvarnen startar på signal från övervakningssystemet när operatören startar mottagningssekvensen. Kvarnen stannar efter i övervakningssystemet inställbar gångtid. Kvarnen är förreglad mot öppen lucka. Matningsskruv SKR 101 Skruvens funktion är att transportera material från grovkvarnen KVN101 till skruvpressen PRE101. Skruven startar på signal hög nivå från givaren NM101. Skruven stoppar på signal låg nivå från givaren NM102. Start och stopp Förregling; säkerhet

Funktionsbeskrivning Instrument Nivåmätare NM 201 Trycktransmittern mäter den ungefärliga vätskenivån i ST 201. Om signalen från instrumentet visar: Låg nivå så förreglas STP201 Hög nivå så går larm till övervaknings-systemet samt optisk signal vid tanken. Instrumenten brukar man lägga sist i funktionsbeskrivningen

Teknisk beskrivning Objekt Vidstående görs för alla objekt

Teknisk beskrivning Rörsystem Vidstående tas fram för rörsystem i anläggningen

Fallet Producerad gasvolym OLR Omsättningstid C/N-kvot Ev. processvattenbehov Substratvolymer

METANPOTENTIAL Teoretisk metanpotential Verklig metanpotential Bildad biogas Andel metan Kolhydrater 0,38 50% Fett 1,0 70% Protein 0,53 60% Teoretisk metanpotential Att från en känd samman-sättning av substratet beräkna gaspotentialen Verklig metanpotential Att genom utrötningsförsök bestämma substratets metanpotential Uppgifter hittas i ”Substrathandbok för biogasproduktion”

VERKLIG METANPOTENTIAL

METANPOTENTIAL METANPRODUKTION VS i form av rötrest VS in VS i form av gas (VS in-VSut) / VS in = Utrötningsgrad Andel av organiskt material som blir gas Metanpotential x Utrötningsgrad = Metanproduktion

Excelmodellering

Excelmodellering överkurs Energi Arealbehov, rötrestspridning

Uppgifterna kan med fördel föras in i excel modellen Fallet Ekonomisk kalkyl: Intäkter, exempelvis: Gasproduktion Mottagningsavgifter avfall Utgifter, exempelvis Energikostnader Kostnader för att producera vall/ensilage Uppgifterna kan med fördel föras in i excel modellen

Energiberäkningar Gas

CHP Combined Heat and Power Energiprodukter 30-45% elenergi 25-50% värmeenergi Resten är värmeförluster Varmvatten Elektricitet Rågas Kallt vatten

Energiberäkningar Processvolymer

Energiberäkningar Substrat Men kom ihåg att värmeväxlaren återvinner en del energi

Fallet Beslut med villkor finns på Högreservoaren Uppgiften handlar om att konkret visa hur man Kontrollerar att man uppfyller villkoren

Villkoren finns i tillståndsbeslutet Egenkontollprogram Tillstånds process Miljöbalken Förordningar Föreskrifter Tillstånd med villkor Hela miljölagstiftningen kondenseras och tillämpas under tillståndsprocessen på den specifika anläggningen i form av villkor för verksamheten Villkoren finns i tillståndsbeslutet Villkoren utgör grund för egenkontrollprogram

Behöver ni mer data från anläggningen så fråga mig! Föreläsningtiderna är kortare Mer tid till handledning