publicerat_40.jpg

R 411 Förbränning av förtorkad hästgödsel på gårdsnivå - utvärdering av torkningsanläggning och förbränningsegenskaper

Publikationstyp: Rapporter lantbruk och industri
Författare: Andras Baky, Emelie Karlsson, Ida Norberg, Marianne Tersmeden, Johan Yngvesson
År: 2013
I Sverige finns i dag drygt 360 000 hästar, varav drygt 100 000 finns på lantbruks-företag och resten finns utanför lantbruket. Den totala mängden gödsel från hästar inklusive strömedel är uppskattningsvis mellan 1,4 miljoner ton och 2,8 miljoner ton varje år. För anläggningar med hästar som saknar tillgång till mark eller har ont om mark för att sprida hästgödsel men som har ett behov av värme, kan för-bränning vara en alternativ lösning till omhändertagande av hästgödsel.

Projektet initierades tillsammans med Taxinge Gods i Nykvarn som har gödsel från 50 hästar och ett värmebehov som är 1 027 MWh per år. Taxinge Gods har ett stort värmebehov som tillgodoses genom förbränning av i första hand flis. Hästgödseln upplevdes ha ett ringa värde som gödselmedel. Därför söktes andra användningsområden och att förbränna hästgödseln sågs som ett intressant alter-nativ till att sprida den på åkermark. Den panna som finns på gården är anpassad till torrare bränslen än färsk eller lagrad hästgödsel och ett behov att torka gödseln innan förbränning identifierades. En mobil flistork från Akron inför¬skaffades och utrustades med ett vattenburet värmebatteri.

Målet med projektet har varit att utvärdera om det är fördelaktigt att torka häst-gödsel innan förbränning med avseende på teknisk funktion, kostnader, omsätt-ning av energi och miljöpåverkan, i detta fall klimatpåverkan. Mätningar både på pannanläggningen och på bränslet utfördes vid Taxinge Gods. En systemanalys genomfördes för tre olika scenarier för omhändertagande av hästgödsel som jäm-fördes med varandra avseende energiomsättning, kostnader och klimatpåverkan. De studerade scenarierna är:

• Scenario 1 är spridning av hästgödsel på åkermark och flis används som bränsle vid uppvärmning.

• Scenario 2 delas in i två underscenarier. 2a är förbränning av otorkad hästgödsel och spridning av mineralgödsel på åkermark som ersättning för växtnäringen i gödseln. 2b är samma som 2a, med den skillnaden att en bränsle¬mix med 30 % otorkad hästgödsel och 70 % flis användes som bränsle till pannan.

• Scenario 3 delades även den i två underscenarier där 3a använde torkad hästgödsel som bränsle och mineralgödsel ersatte växtnäringen i gödseln till åkermark. I 3b användes en bränslemix med 90 % torkad hästgödsel och 10 % flis.

Resultaten visade på att torkningen av hästgödseln medförde en ökning av dess värmevärde. Nettovinsten av energi efter det att energibehovet för torkning räknats bort blev 1,9 MWh per ton gödsel som torkades. Efter torkning har häst-gödsel en fukthalt på ca 10 % vilket är mycket torrare än flis, som hade ca 40 % fukthalt, som är det bränsle som pannan är anpassad för. Det finns troligtvis möjlighet att spara pengar i torkningssteget genom att förkorta torkningstiden.

Undersökningen visar på att inmatning av hästgödsel i pannan gick problemfritt. Vid inmatningstillfället användes träspån som strömaterial och hästgödseln hade en fukthalt på 10 %. Strömaterialet som utgör en betydande del av hästgödseln på-verkar troligtvis både frammatning, förbränning och askutmatning. Samförbränning av torkad hästgödsel och flis fungerade tillfredsställande enligt anläggningsägaren. Vid analyserna av pannan visar medelvärdesberäkningar av mätdata från de fyra rökgasanalyserna på flis och hästgödsel ett mycket högt syreinnehåll i rökgaserna. Orsaken var att pannan var felinställd med ett alltför högt luftöverskott, vilket påverkade emissionerna av kolmonoxid (CO).

Lägst kostnader fick scenario 2a, att elda med otorkad hästgödsel. Att elda med otorkad hästgödsel kan löna sig om anläggningen har en panna som är anpassad för att elda fuktiga bränslen. Det är även lägre kostnad att blanda in 30 % otorkad hästgödsel i flisen (scenario 2b) jämfört med att förtorka hästgödsel (3a och 3b). Eftersom gården har en flispanna avsedd för torrare bränslen, lönar det sig för dem att torka hästgödsel innan förbränning. Det var en lägre kostnad jämfört att elda med flis (scenario 1), vilket beror på att flis kostar att köpa in och hästgödsel antas vara gratis. Det kostar ungefär lika mycket att sprida mineralgödsel på 20 ha åkermark som att först sprida hästgödsel och sedan komplettera med mineral-gödsel. Energiförbrukningen är högst vid torkning av hästgödsel, vilket beror på att torken förbrukar 400 MWh per år.

De emissioner som sker vid förbränning är huvudsakligen utsläpp från maskiner via användning av diesel som drivmedel. Vid tillverkningen av mineralgödsel sker det största bidraget av CO2-emissioner, vilket utgör nästan 60 % av mineral-gödselns totala bidrag till klimatpåverkan. Vid spridning av mineralgödsel sker direkta emissioner från kväve som lustgas (N2O) och ammoniak (NH3).

Följande slutsatser kan dras gällande förbränning av hästgödsel:

• En förtorkning av hästgödsel innan förbränning ger en nettoenergivinst med 480 MWh per år när torkningstiden är 48 timmar och värmebehovet 1 027 MWh per år.

• Det är praktiskt möjligt att elda torkad hästgödsel i en 350 kW flispanna.

• Det är billigare att elda med en bränsleblandning av 90 % torkad häst-gödsel och 10 % flis samt att sprida mineralgödsel på åkermarken (613 000 kr/ år) jämfört med att elda flis och sprida hästgödsel med en komplettering av mineralgödsel på åkermarken (644 000 kr/ år).

• Miljöpåverkan är väldigt lika mellan de olika scenariona som alla ligger mellan 33 och 35 kg CO2e/ MWh levererad energi.

Ladda ner 1,65 MB

Tipsa en vän
  |  
Senast uppdaterad: 2010-07-08

 

RISE, Jordbruk och Livsmedel | Box 7033 | 750 07 Uppsala - Växel: 010-516 69 00 | Fax: 018-30 09 56 | info@jti.se