Lattergas går fra klimasynder til ressource

Lattergassen opstår i forbindelse med rensning af rejektvand, der er vandrester fra biogasproduktionen. Der er tale om store mængder af den potente klimagas, som tidligere forsvandt op i atmosfæren. Målt på CO2-ekvivalenter har Egå Renseanlæg med indsatsen reduceret klimagasbelastningen fra lattergas med 15 pct. Da Egå Renseanlæg modtager spildevand fra hele den nordlige del af Aarhus Kommune, handler det om en ganske stor reduktion.

Reduktionen opstår, fordi Aarhus Vand sammen med gasmotorleverandøren Nissen Energy har udviklet en ny løsning, hvor lattergassen udnyttes positivt ved at sende luften fra en procestank med rejektvand via et rør ind som en del af forbrændingsluften i gasmotoren. Den blandes med den atmosfæriske luft og udgør ca. 15 pct. af den samlede lufttilførsel til motoren, der omdanner biogas fra slam til el og varme.

”Vi har taget en kæmpe klimasynder og bruger den som ressource i stedet. Det er virkelig spændende at være en del af projekt, hvor Nissen Energy med en nyudviklet styring potentielt kan reducere vores samlede emissioner betydeligt. Vi udnytter bare den luft, der kommer ud af procestanken ved at sende den ind i en gasmotor, der har brug for luften,” siger Morten Bojsen, der er projektleder på projektet.

Rejektvandet har et højt indhold af ammonium og udleder høje koncentrationer af lattergas ved anammox behandling. Det sker i et lukket system i en tank, som gør det muligt at opsamle lattergassen og udnytte den. Et forsøg på et demoanlæg viste i første omgang, at jo mere procestanken belastes, jo mere lattergas opstår der i luften, der kommer ud.

”Da tanken står placeret tæt på gasmotoren, fandt vi sammen med Nissen Energy ud af at føre lattergassen over i indsugningen til gasmotoren. De første resultater viste, at motorens emissioner straks faldt, så vi besluttede hurtigt at bygge et fuldskalaanlæg. Nissen Energy fik ideen fra motorsport, hvor man brænder lattergas af i en gasmotor. Det var en spændende ide, som vi straks greb. Og i fællesskab har vi fået det til at virke. Det er jo ret sjovt, at vi putter beskidt luft ind i en gasmotor, hvor luften så bliver renere i udstødningsgasserne,” siger Morten Bojsen.

Enkelte udfordringer undervejs

Der var dog enkelte udfordringer under udviklingen – bl.a. måtte Morten Bojsen skitsere en ventilationsløsning for den beskidte luft fra procestanken til gasmotoren, der kan håndtere fugt og temperaturstyring. Nogle gange skummer tanken over, sådan som det også sker på rådnetanke. Det kan derved skumme ud i rørføringen, så skumrester kommer ind i gasmotoren. Det kan skade den og derfor etablerede man en ventil på rørføringen for procesluften, der kan stoppe evt. skum fra at trænge ind. Er ventilen lukket, undlader man at bruge ventilationen den periode, men gasmotoren kører uagtet videre uden lattergas i den periode. Indtil videre har der dog ikke været udfordringer med skum, forklarer Morten Bojsen.

En anden og større udfordring var, at procesluften er varm og mættet med vanddamp. Det sendte i pilotforsøget vand ned i indsugningen på gasmotoren. Det duer ikke, så procesluften skal affugtes for at være helt sikker på at undgå det. Løsningen blev, at man gravede rørføringen ned i jorden, så luften derved blev kølet ned undervejs. Dermed sparer man også energi til en affugter, som ville være alternativet.

”Den kommer igennem en dråbeudskiller, som jeg selv tegnede og udviklede sammen med vores plastleverandør Ejnar A. Wilson. Herefter kommer den igennem et varmt rum, hvor varmeveksleren til rådnetårnet står, for at varme luften op igen. På den måde kan vandet ikke kondensere igen og problemet er løst. Det gør det nemt for driftsfolkene, for nu kører det af sig selv,” siger Morten Bojsen.

Stabil forsyning

Efter 1,5 års drift kan Morten Bojsen konstatere, at man har en stabil forsyning til gasmotoren uden skum og uden vand. En række tests har vist, at der hver time kan tilføres fra 10 PPM op til 700 PPM ved 400 m3 luft uden negativ påvirkning eller udsving på driften af gasmotoren. Allerede ved 10PPM sker der ændringer i motorgangen.

”Det er jo positivt, at der ikke skal ret meget til. Vi har målt en faktor 40 reduktion af lattergasudledningen. I udstødningsgassen måler vi under 2 mg per normalkubikmeter. Så vores fixpunkt er, at vi går fra 78 mg pr normalkubikmeter i gasmixeren, hvor luften og biogassen blandes, og ned til 2 mg, som er målegrænsen. Så vi antager faktisk, at vi reducerer mere end faktor 40,” siger Morten Bojsen.

I Aarhus Vand glæder man sig også over, at der ikke ses et øget slid på gasmotoren. Det er afgørende for gasmotorens performance og for biogasanlæggets økonomi. Gasmotoren registrerer ikke, at den får tilført lattergas.

”Næste skridt er, at Nissen Energy har fundet ud af, at vi kan reducere emissioner fra motoren ganske meget, hvis vi udvikler en styring til motoren, der tager højde for, at den får tilført lattergas. Nissen Energy har nu taget patent på en ny styring, som vi endnu ikke har sat op. Men det har vi store forventninger til”, siger Morten Bojsen.

Hans vurdering er, at alle renseanlæg med biogasproduktion og anammox-proces ret nemt vil kunne implementere det. Enkelte forudsætninger skal dog være opfyldt. Bl.a. at man ikke måler metan i procesluften og at der heller ikke måles svovlforbindelser. Derfor er der heller ikke brug for yderligere rensning og filtrering af luften.