Formålet med projektet er at undersøge forskellige typer af udrådnet gylle samt frisk gylles afvandingsegenskaber ved afvandingstryk fra ca. 100 bar op til det tryk der er muligt at opnå i forsøgsafvanderen.
Projektbeskrivelse
Projektets formål er at tilvejebringe grundlæggende viden om mekanisk afvanding af fiberfraktion fra biogasanlæg der tilføres forskellige kombinationer af organisk affald fra landbrug, industri og husholdninger. Det skal føre til at det bliver muligt at afvande til så høje tørstof procenter (55-65%) at fiberfraktionen bliver interessant til energiproduktion. Derved bliver det muligt at udnytte fiberfraktionen til forgasning eller afbrænding. Thomas Koch Energi har udviklet og idriftsat en automatisk mekanisk afvander til fiberfraktion fra biogasanlæg. Denne afvander kan afvande fiberfration til et tørstofindhold på 60% ved hjælp af tryk op til 400 bar i fiberfraktionen, hvilket muliggør energimæssig udnyttelse både til forbrænding og decentral kraftvarme baseret på forgasning. Laboratorieforsøg har vist tørstofindhold op til over 70% TS ved tryk på ca. 1600 bar. I forbindelse med udviklingen af afvanderen, blev der eksperimenteret med afvanding af slam fra kommunale rensningsanlæg, løgskaller og kaffegrums og andre materialer. De erfaringer og iagttagelser der er gjort under arbejdet med at udvikle og designe højtryksafvanderen danner baggrunden for dette projektforslag. Projektet skal søge nedenstående spørgsmål afklaret: 1) Kan de parametre der indvirker på afvandingsegenskaber identificeres? 2) Hvilke faktorer påvirker stabilitet og permeabilitet af en filterkage? 3) Hvilke barrierer er der for vands fjernelse f.eks. dannelse af filterhud ved afvanding under tryk? Slutproduktets egenskaber skal optimeres ud fra en energimæssig betragtning. For at besvare disse spørgsmål skal der i projektet gennemføres en serie forsøg med afvanding af afgasset gylle fra 3-5 biogasanlæg samt forsøg med afvanding af frisk gylle. Under afvandingsforsøget skal der udføres stof og masse balancer for alle fraktionerne fra afvanderen. De forskellige fraktioner skal resuden karakteriseres fysisk, kemisk og termodynamisk. For hvert biogasanlæg skal sammenhængen mellem tørstofindhold i de tørre fraktioner og afvandingstrykket undersøges, ligesom sammenhængen mellem tørstof og afvandingstid skal undersøges. Sideløbende med de kontinuerte forsøg kan der udtages prøver af de forskellige fraktioner til forskellige laboratorieprøver hvis det vurderes at være hensigtsmæssigt
Resultater
Forsøget skal belyse om det er muligt at udlede parametre ved gyllen hvorved gyllens afvandingsegenskaber kan beskrives samt hvilken kapacitet og hvor høj tørstof procent det er muligt at opnå i den opbyggede højtryksafvander. Der gennemført afvanding af gylle fra 4 biogas anlæg. Det har vist sig at det er muligt at afvande gylle til ca. 50-60% tørstof. Der er udført mange forsøg på at identificere karakteriserende parametre for gylle. Det er ikke lykkedes. Gylles afvandingsegenskaber varierer meget. En type gylle der en dag kan afvandes til 58% tørstof kan det eksempelvis kun være muligt at afvande til 51% tørstof 2 dage senere. Det er muligt at separere 20-30% af tørstoffet i gylle i den afvandede fraktion ved hjælp af den afprøvede afvandingsmaskinen når gyllen afvandes til 50% tørstof. I dette tørstof findes 30-45% gyllen kulstof og dermed brændværdi. Hvis der tilbageholdes mere tørstof er det ikke muligt at opnå høje tørstofprocenter idet gyllens tørstof så minder meget om slam. Ved afvanding af gylle findes 2-10% af gyllens ammonium i den afvandede fraktion og 90-98% i den våde fraktion. Ved afvanding af gylle findes 2-10% af gyllens kalium i den afvandede fraktion og 90-98% i den våde fraktion. Ved afvanding af gylle findes 20-40% af gyllens fosfor i den afvandede fraktion og 60-80% i den våde fraktion. Gylle optræder som en tixotrop væske, hvilket medfører at jo højere tryk der skal afvandes ved jo langsommere skal trykket opbygges. Frisk gylle kan afvandes til 25-35% ved tryk på 5-15 MPA. Det er muligt at fremstille an afvander der kan afvande gylle til et tørstofindhold på 50-54% og en kapacitet på 100-300 kg tørstof svarende til ca. 0,5-1,5 MW brændsel
