DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 1

Synergier mellem biogas ogforgasningsgas/bio-SNG

DTU | BGG - The Biomass Gasification Group

Jesper Ahrenfeldt (DTU KT)

Lasse Rønnegaard Clausen (DTU MEK)

Tobias Pape Thomsen (DTU KT)

Rasmus Østergaard Gadsbøll (DTU KT)

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 2

Biogas| Termsik Forgasning

Pyroneer (Kalundborg)

Foto: Thorsøe Miljø- og Biogasanlæg A.m.b.a.

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 3

Referencen| Termisk bioenergi i dag

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 4

Termisk forgasning| Kombineret med biogas

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 5

Termisk forgasning| Kombineret med biogas

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 6

• Møg og dybstrøelse (100% udnyttelse): 27 PJ, HHV tør basis

• Gylle (100% udnyttelse): 39 PJ, HHV tør basis

• Energipotentiale i biogasfibre fra anaerob udrådning af gylle, møg,

dybstrøelse og madaffald (100% udnyttelse): 24 PJ HHV tør basis

• Tallene er fra referenceåret 2007-2008 i BPD2020 modellen, mht.

arealdyrkelse, udbytter, husdyrbetande, dyr på stald osv osv. Der er

selvfølgelig en vis usikkerhed forbundet med tallene

Termisk forgasning| Kombineret med biogas

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 7

• Brændsler:

Halmpiller og snittet halm

Gyllefibre (fra svin eller fjerkræ)Fra både før og efter anaerob udrådning

Tørret spildevandsslam

Halm- & slampiller (10%)

Termisk forgasning | Afprøvede Brændsler

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 8

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 9

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 10

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 11

Integration|Forgasning, biogas og elektrolyse

11

27.04.2017

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 12

• Biomasse med højt N-, aske og vandindhold anvendes i biogasanlæg

• Rest fra biogas afvandes (med kvælstoffet) til 70-80%

• Damp fra tørrer integreres med SOEC og forgasser

• H2 fra SOEC konvertere CO og CO2 til SNG

12

27.04.2017

Integration|Forgasning, biogas og elektrolyse

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 13

Integration|Forgasning, biogas og elektrolyse

• Anvendelse af f.eks. gyllefibre og slam, der ellers er problematiske

• Recirkulering af mineralsk kvælstof

• 100% konvertering af kulstof til SNG

• Ingen oprensning af N2 i SNG

• Biomass-til-SNG = 165% (LHV)

• Biomasse+El-til-SNG = 70% (LHV)

• Wobbe index matcher naturgasnet = 50.80 MJ/m3 (HHV)

13

27.04.2017

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 14

Fleksibel produktion af Bio-energi

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 15

Termisk forgasning| Kombineret med biogas

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 16

Recirkulering af gødning| Hvorfor er det vigtigt?

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 17

Recirkulering af gødning | Fosforreserver

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 18

Recirkulering af gødning | Fosforforbrug

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 19

Tungmetaller Organiske forbindelserWide variety with different chemicaland physical properties• PAH (polycyclic aromatic hydrocarbons)• PCB (polychlorinated biphenyls)• AOX (sum of organohalogenous

compounds) • LAS (linear alkylbenzenesulphonates)

https://uk.ilovesciencestore.com/heavy-metals-mens-tshirt.html?___store=uk_store

Zn, Cu, Ni, Cd, Pb, Hg, Cr

Patogener –bakterier og virus

http://simmaronresearch.com/wp-content/uploads/2016/05/viruses-colorful.jpg

Antibiotika, hormonerMeget lave mængder i solid slam

Microplastics

http://voices.nationalgeographic.com/2016/04/04/pesky-plastic-the-true-harm-of-microplastics-in-the-oceans/

Recirkulering af gødning | Uønskede stoffer

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 20

Tungmetaller Organiske forbindelserWide variety with different chemicaland physical properties• PAH (polycyclic aromatic hydrocarbons)• PCB (polychlorinated biphenyls)• AOX (sum of organohalogenous

compounds) • LAS (linear alkylbenzenesulphonates)

https://uk.ilovesciencestore.com/heavy-metals-mens-tshirt.html?___store=uk_store

Zn, Cu, Ni, Cd, Pb, Hg, Cr

Patogener –bakterier og virus

http://simmaronresearch.com/wp-content/uploads/2016/05/viruses-colorful.jpg

Antibiotika, hormonerMeget lave mængder i solid slam

Microplastics

http://voices.nationalgeographic.com/2016/04/04/pesky-plastic-the-true-harm-of-microplastics-in-the-oceans/

Recirkulering af gødning | Uønskede stoffer

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 21

Den cirkulære tanke | Energi, miljø og gødning

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 22

Tak for opmærksomheden!

DTU Chemical Engineering, Technical University of Denmark | 08/05/2017 | 23

Biomass Gasification Group