Mikroorganismer til behandling af gylle i biogasanlæg

Projektets formål var at forbedre effektiviteten af biogasprocessen baseret på gylle fra malkekvæg. Projektet var et samabejde mellem Xergi og Novozymes og undersøgte effekten af biologisk behandling og en patenteret termo-alkalisk behandling (NiX®) hver for sig og i kombination.

Forsøgene udførtes i laboratorieskala (biologisk behandling) og pilotskala (kombination af de to behandlinger). En oprindeligt planlagt fuldskala-demonstration blev ikke gennemført i projektet, da de 2 gennemførte faser havde længere varighed end oprindeligt forventet.

Det anvendte substrat var afvandede gyllefibre efter afgasning på et fuldskala-biogasanlæg baseret på malkekvægsgylle. Den biologiske behandling bestod af beluftning af gyllefibre efter tilførsel af mikroorganismer (bakterier eller svampe) med kendt evne til at nedbryde fibre. NiX®-behandlingen består af trykkogning ved 140°C og 4 bars overtryk med basetilsætning.

De bedste resultater i laboratorie-forsøgene blev opnået med svampestammen Coprinus (NN055974) på autoklaverede fibre, som resulterede i forbedringer af metanudbyttet på 30-40 ml /g VS. Succeskriteriet for at gå fra laboratorie- til pilotskala var, at udbyttet skulle forøges med mindst 25% af det maksimale, teoretiske potentiale svarende til 100-113 ml-CH4/g-VS, under antalgelse af et teoretisk potentiale på 400 - 450 ml-CH4/g-VS. Selvom succeskriteriet således ikke var opfyldt var den mulige synergi-effekt mellem de to behandlingsmetoder oplagt, og det blev derfor besluttet at gå videre til pilotskala.

Pilotforsøgene undersøgte effekten af behandlingerne på effektiviteten af en 2-trins CSTR biogasproces baseret på malkekvægsgylle. NiX®-behandlingen forbedrede metanudbyttet med 48% i det sekundære trin af biogasprocessen (fra 65 +- 7 til 96 +- 7 L-CH4/kg-VS) og med 16% set i forhold til det samlede metanudbytte af 2-trins processen (fra 180 +- 13 til 209 +- 15 L-CH4/kg-VS, hvor VS er det organiske tørstofindhold i det rå gyllesubstrat). Resultaterne i pilotskala blev bekræftet ved parallelle forsøg i batchskala. Kombinationen af NiX® og biologisk behandling øgede ikke metanudbyttet.

NiX®-behandling viste sig som en egnet metode til at øge metanudbyttet fra kvæggylle ved langtidsdrift (steady state) eller til en midlertidig forøgelse af gasproduktionen. Den lave basedosering gør methoden attraktiv til anvendelse i kommerciel skala