Effekten av biokol på djupströbaserad biogasproduktion

Vi står idag inför en ökad global population och klimatpåfrestning vilket har skapat behov av ett mer resurseffektivt samhälle som kräver mer utgående produkt per ingående råmaterial. Biogas anses vara en viktig del i omställningen till ett hållbart samhälle då det följer en cirkulär ekonomi som inte bidrar med nettoutsläpp av koldioxid. Biokol är tillämpbart i djupströbädd då det minskar emissioner av ammoniak och växthusgaser (Jansson, 2019). En djupströbädd som blandats med biokol användes i denna studie som biogassubstrat, med övergripande syfte att undersöka effekten på biogasproduktionen. Genom detta kunde en storskalig potential estimeras, samtidigt som fler användningsområden för biokol som produkt inom lantbruket påvisas. En experimentell testanläggning i labskala användes, där en kontroll samt djupströ blandat med biokol rötades i två separata kontinuerligt omrörda reaktorer. Resultaten fastställde att biokolet bidrog till en ökad biogasproduktion motsvarande 25.9%. Metanhalten i biogasen var lägre än för kontrollen, samtidigt som den totala metanproduktionen var högre. Biokolet rötade även ut mer av det organiska material som fanns tillgängligt i substratet, med en utrötningsgrad på 70.1% jämfört mot kontrollens 65.4%. Den specifika metanpotentialen för biokolet visade på högre värde, dock var detta lägre än normalfall för djupströ vilket innebär att försöket troligtvis går att optimera. Sett ur ett större nationellt perspektiv, om samtligt djupströgödsel tillgängligt i Sverige skulle rötas med tillsats av biokol, ses en potential på 7.2 TWh. Detta skulle bidra till det nationella målet om att använda minst 15 TWh biogas i energisystemet innan år 2030. Vidare diskuteras eventuella orsaker och samband bakom resultaten, metodupplägg samt förslag på optimering tillsammans med miljöfördelar ett mer cirkulärt system som detta skulle medföra.We are today facing an increased global population and climate stress which creates a need for a more resource-efficient society that requires more output per unit input. Biogas is considered important in the transition towards a sustainable society, as it follows a circular economy that does not contribute to any net emissions of carbon dioxide. Biochar is applicable in deep litter beds as it reduces emissions of ammonia and greenhouse gases. Deep litter manure mixed with biochar was in this study used as a biogas substrate, with the aim to investigate its effect on biogas production. Through this, a large-scale potential could be estimated and at the same time also more usage areas for biochar as a product within agricultural processes. An experimental laboratory plant was used, where a control and deep litter manure mixed with biochar were digested in two separate continuous stirred reactors. The conclusions stated that the biochar contributed to an increased biogas production corresponding to 25.9%. The methane content in the biogas was lower than for the control and at the total methane production was higher. The biochar also digested more of the organic matter available in the substrate, with a degree of degradation of 70.1% compared to the control with 65.4%. The specific methane potential for the biochar showed a higher value, however, this was lower than the normal case for deep litter manure which means that the experiment probably could be further optimized. Seen from a broader national perspective, is all deep litter manure available in Sweden were to be digested with addition of biochar, a potential of 7.2 TWh could be seen. This would contribute to the national goal of using a minimum of 15 TWh from biogas by the year 2030. Furthermore, possible causes and connections behind the results, methodological design and proposals for optimization are discussed. This along with environmental benefits a more circular system like this could lead to.2021-06-04