TØRKEANLEGG FOR SLAM, IVAR IKS VALIDERT HYGIENISERINGSMETODE MED MULIGHETER FOR GJØDSELPRODUKSJON

Transkript

1 TØRKEANLEGG FOR SLAM, IVAR IKS VALIDERT HYGIENISERINGSMETODE MED MULIGHETER FOR GJØDSELPRODUKSJON Oddvar Tornes, Fagansvarlig slam og gassbehandling Tel Svensk Vatten seminar om biogass og slambehandling SNJ, Stockholm 24 November 2010

2 Sentralrenseanlegg Nord Jæren ( SNJ) Lyse sitt naturgassnett

3 Slambehandling 1 1. Råslam renseanlegg 2. Buffertank 1 3. Råtnetanker 4. Buffertank 2 5. Avvanning 6. Tørkeanlegg 7. Pelletering 8. Slamsiloer 9. Gass behandling 10. Gasstank 11. Varmesentral 12. Slammottak 13. Lager 14. Oppgradering biogass

4 Slamtørkeanlegg (Stord Fjell TD Tørke) CPM pelletiser

5 Nøkkeldata tørkeanlegg Heteflate Volum Temperatur Slammenge Avdamping Tørrstoffgjennomgang Pellets produksjon Dampforbruk : 240 m2 : 15.3 m3 : C : 3000 kg/h med 32 % TS : 1870 kg/h : 960 kg/h : 1130 kg/h med 85 % TS : 2650 kg/h ( bar)

6 Validering av tørkeanlegg Temperatur - Måling Eksponeringstid - Sporstoffundersøkelse ( kontinuerlige prosesser, f.eks. tørking ) Mikrobiologisk vannaktivitet ( aw verdi) - Uttrykker mengde vann tilgjengelig for mikrorganismene - Lav aktivitet øker varmemotstanden til mikroorganismene - Produktavhengig parameter Bør valideres i fullskala for å bestemme kritiske driftsbetingelser ( tid og temperatur)

7 Metodikk Utført på SNJ 2008 i samarbeid med Aquateam (med støtte fra Universität Hohenheim,Tyskland). Tracertesten utført med bakteriesporer av en spesiell varmeresistent organisme, Bacillius atrophaeus. I validering ble det benyttet infektive egg av grisens spolorm (Ascaris suum) som test-organismer Testposene klargjort ved Statens Veterinärmedicinska Anstalt i Uppsala (SVA), som også gjennomførte analysene av eksponerte poser og kontrollposer Utført ved at parasittegg ble innført i trommelen via 2 stk innstikkrør ved innløp og utløp basert på valgte eksponeringstider.

8 Resultater sporstoffundersøkelse Min. retention time, point A: 12 min. Min. retention time, point B : 10 min

9 Fullskala tester 1/3 L 2/3 L B,C = Points of injection Temperature 101 C (85 %DS)

10 Resultater validering Det ble funnet døde egg i alle testposene, uavhengig av eksponeringstid. Med gitte temperaturforhold i tørken er det tilstrekkelig med bare 6 minutters holdetid for alt slam i tørken, Ved normal drift (min. 11 minutters holdetid) har man en god sikkerhetsmargin. Tørkeanlegget på SNJ er en validert hygieniseringmetode på lik linje med andre validerte slambehandlingsprosesser.

11 Kvalitet biopellets Næringsinnhold ( vektprosent) Total P 2,0-3,0 P-AL 0,10-0,20 Total N 3,0-4,0 Kalium 0,10 0,20 Tungmetallinnhold, 2010 (% av grenseverdier, for jordbruk, klasse II ) Ammonium 0,20-0,35 Nitrat + nitritt 0,0001-0,0015

12 Bruk av slam Implementering av EU sitt vannrammedirektiv vil få stor betydning for fremtidig bruk av slam i Norge. Bruksbegrensning for slam på jordbruksarealer er 20 tonn tørrstoff/ ha pr.10 år og må nedmoldes min.18timer etter bruk Avhengig av type slam kan dette resultere i en fosfortilførsel på kg P/ha Fosforoverskuddet i jord fra overgjødsling representerer en potensiell forurensningskilde til vassdrag Biopellets kan gi muligheter for en langt bedre fosforutnyttelse og et interessent alternativ til mineralgjødsel Utvikling av produkter krever ressurser og kompetanse som ligger utenfor IVAR sine kjerneområder

13 Produktutvkling IVAR startet samarbeid med HØST i 2007 for å utvikle et gjødselprodukt basert på IVAR sitt tørket slam Samarbeidet omfatter utvikling av produkt, feltforsøk, produksjonsfasiliteter, markedsføring og salg For å øke gjødselverdien har det vært fokus på bruk av N og K holdige råstoffer og med min 50 % av IVAR sitt tørket slam Tidlig forsøk viste at tilsetting av Urea gjorde det mulig å produsere pellets ned til 4 mm. Resultert i et produkt (MINORGA ) med 50 % tørket slam og 50 % Urea og KCl og med et N-P-K forhold på

14 Spredeegenskaper Resultater fra spredeforsøk med konvensjonell gjødselspreder i 2008 viste liten grad av oppløsning Spredeforsøkene med Minorga viste omtrent samme spredemønster som mineralgjødsel Partikkelfraksjon < 2 mm økte bare fra 5 % til 11 % i snitt når Minorga ble testet Det er ikke gitt dispensasjon fra nedmoldingskravet i gjødselvareforskriften De fleste bønder vil bruke kombispredere hvor Minorga sin langtidseffekt mhp nitrogen trolig vil gjøre bruk av supplerende mineralgjødsel overflødig

15 Resultater Klorofyll -N målinger Yara N-tester gir dimensjonsløs verdi som korrelerer med klorofyll og nitrogeninnhold i bladene

16 Oppsummering dyrkingsforsøk Vekstforsøk med hvete på sand- og siltholdig jord viste i snitt en økning på 49 %, 67 % and 85 % med økende nitrogeninnhold ( 5, 10 og 15 kg N/da) Ingen signifikant forskjell mellom MINORGA og mineralgjødsel for noen av anvende nitrogen mengder Ingen signifikant effekt av ekstra fosfor tilskudd på 10 kg P/da som indikerer tilfredsstillende fosfor tilgjengelighet i MINORGA Organiske gjødselprodukter (som MINORGA ) synes å gi kontinuerlig tilførsel av nitrogen til plantene Produktet gir en langt bedre og balansert fosforgjødsling kg P/ha år N og P tap vil bli undersøkt i pågående feltforsøk sammen med protein kvalitet i korn. Herunder skal også MINORGA sensitivitet overfor vanning undersøkes.

17 Status En gjødselfabrikk kan enkelt integreres med dagens tørke og pelleteringsanlegg Skisse og forprosjekt viser at bygging av gjødselfabrikk ( NOK 30 mill.kr) kan være økonomisk forsvarlig. De totale årskostnadene balanserer mot forventet salgsinntekter fra MINORGA Siden innkjøp av Urea og KCl utgjør ca 80% av driftskostnadene vurderes gjenvinning av N og K i returstømmene IVAR and HØST har startet diskusjoner om fremtidig organisering av produksjon, markedsføring og salg og skal i samarbeid implementere Norsk Vann BA sin bransjenorm for slam. Etter at saken er behandlet i respektive styrer vil trolig detaljprosjekteringen igangsettes med sikte på ferdigstillelse innen 2012/13.