Methane Production Through Anaerobic Digestion of Various Organic Substrates

Abstract

This Bachelor´s thesis was carried out for Ab Stormossen Oy, a waste treatment company located in Mustasaari with the aim of finding new suitable substrates for anaerobic digestion. It is based on a theoretical part and practical tests with the Automatic Methane Potential Test System II (AMPTS II). The theoretical part consists of a literature research focusing on background information and important parameters of anaerobic digestion as well as properties and usage of biogas and digestate. Different waste types and their required criteria to be used in anaerobic digestion are discussed as well.

With the test system different organic substrates were solely anaerobically digested and tested on their methane potential. The results showed that the different kinds of manure, but also meat, eggs and cucumber plants had a high biogas production. Other substrates on the other hand, like olive oil, did give in one test a high production of biogas and in the other test nothing or nearly nothing. More tests with these substrates would be advisable. For future tests it would be also advisable to test the different substrates as mixtures.

Detta ingenjörsarbete utfördes för avfallshanterings företaget Ab Stormossen Oy i Korsholm, med målet att hitta nya lämpliga substrat för rötning. Arbetet är baserat kring en teoretisk del samt praktiska test som utförts med AMPTS II (Automatic Methane Potential Test System II). Teoridelen är en litteraturgransking som fokuserar på bakgrundsinformation och viktiga parametrar för rötning, samt egenskaper och användningsområden för biogas och rötrester. Även olika avfallstyper samt deras kriterier för rötning diskuteras.

Olika organiska substrat rötades separat och deras metanpotential mättes med hjälp av testsystemet. Resultaten visade att olika sorters gödsel, men också kött, ägg samt gurkväxter hade hög biogasproduktion. Andra substrat som olivolja gav hög produktion av biogas i ett test men producerade inget eller väldigt lite i det andra testet. Flera undersökningar med dessa substrat skulle vara bra att göra. I framtida undersökningar kunde man testa olika substrat som blandningar.

Tämä insinöörityö tehtiin Mustasaarelaiselle jätteenhuoltoyritykselle, Ab Stormossen Oy:lle, jonka tavoitteena on löytää uusia sopivia substraatteja mädätykseen. Työ perustuu teoreettiseen osioon sekä käytännön kokeisiin AMPTS II:lla (Automatic Methane Potential Test System II). Teoriaosio on kirjallisuustutkimus, jossa keskitytään taustatietoihin, mädättämisen tärkeisiin parametreihin sekä biokaasun ja mädätteen ominaisuuksiin ja käyttöön. Työssä tarkastellaan myös eri jätetyyppejä sekä niiden kriteerejä mädättämisen näkökulmasta.

Erilaisia orgaanisia substraatteja mädätettiin ja niiden biologinen metaanipotentiaali testattiin koelaitteiston avulla. Tulokset osoittavat että lannalla, lihalla, kananmunilla ja kurkkukasvilla on korkea biokaasun tuotto. Eräät substraatit kuten oliiviöljy, tuottivat yhdessä testissä paljon ja toisessa ei lähes ollenkaan biokaasua, mikä osoittaa että ne eivät ole kovinkaan soveltuvia erillisiksi substraateiksi mädätykseen. Näillä substraateilla olisi hyvä tehdä lisää kokeita. Tulevissa testeissä olisi myös suositeltavaa testata erilaisia substraatteja seoksina.