Bærekraftig biogassproduksjon basert på avfall fra landbasert lakseoppdrett

Abstract

Denne bacheloroppgaven omhandler bærekraftig produksjon av biogass, basert på avfall fra et landbasert oppdrettsanlegg. Fiskeslam som substrat har et høyt innehold av energi, men samtidig et høyt innhold av nitrogen og flyktige fettsyrer. Det er lite erfaring med biogassproduksjon basert på fiskeslam. Av de forsøkene som er utført med kun fiskeslam er resultatet ustabil produksjon, som en konsekvens av høyt innhold nitrogen og flyktige fettsyrer. Per idag er er den mest sikre løsningen produksjon av biogass fra fiskeslam kombinert med et annet substrat. Husdyrgjødsel er et godt alternativ. Det er gitt en prosessbeskrivelse på produksjon av biogass, beskrivelsen går gjennom hele prosesskjeden, fra rensing av slam til ferdiglagret gass. Basert på data oppgitt fra oppdragsgiver, Salmon Evolution, er produksjonsmengde slam kartlagt. Det er gitt en produksjonsprofil på daglig-, ukentlig og månedlig mengde slam. Videre er potensiell mengde råbiogass, biogass og energiinnhold i gass beregnet med grunnlag i kartlagt mengde slam. I data oppgitt fra Salmon Evolution er det kun tatt hensyn til mengde slam, og ikke næringsinnhold. Grunnet store variasjoner i mengde organisk innhold i slam fra lakseoppdrett, er potensiell mengde råbiogass, biogass og energi beregnet for to hypotetiske sammensetninger av slam. Andel organisk materiale har stor påvirkning på mengde biogass produsert. Beregnet potensielt volum gass er videre benyttet til å dimensjonere nødvendig lagringsvolum i en lagertank. Lagerberegninger er utført for både komprimert og flytende biogass. Komprimert gass opptar betydelig mindre volum sammenlignet med gass ved normalbetingelser. Flytende gass opptar igjen enda mindre volum enn komprimert gass.

This bachelor thesis deals with sustainable production of biogas based on waste from a land-based fish farm. The purpose of the thesis is to investigate various solutions for the utilization of fish waste to produce biogas, as well as to investigate the biogas and energy potential in sludge. Fish sludge as a substrate has a high content of energy, but at the same time a high content of nitrogen and volatile fatty acids. There is little experience with biogas production based on fish sludge. Of the experiments performed, the result are unstable production, as a consequence of a high content of nitrogen and volatile fatty acids. As of today, the safest solution is the production of biogas from fish sludge combined with another substrate. Livestock manure is a good alternative. A process description has been given for the production process of biogas. The process description describes the entire process, from the cleaning of wastewater to gas storage after production. Based on data provided by the client, Salmon Evolution, the production volume of sludge has been mapped. A production profile of daily, weekly and monthly amounts of sludge has been given. Furthermore, the potential amount of raw biogas, biogas and energy has been calculated based on the mapped amount of sludge. The data provided by Salmon Evolution is based on the amount of sludge in weight, and not the nutrient content. Due to large variations in the amount of organic content in sludge from salmon farming, the potential amount of raw biogas, biogas and energy is calculated for two hypothetical compositions of sludge. Calculated potential volume of gas is used to dimension the required storage volume in a potential storage tank. Calculations have been performed for both compressed and liquefied biogas. Compressed gas occupies significantly less volume compared to gas under normal conditions. Liquid gas occupies even less volume than compressed gas.