När organiskt avfall omvandlas till biogas, vatten är vanligtvis en viktig komponent i processen. Detta resulterar i en hög vatten- och energiförbrukning och mycket rester. Doktorand Regina Jijoho Patinvoh vid Högskolan i Borås, Sverige, har undersökt och utvecklat processer för torrrötning av fast avfall i två olika typer av reaktorer.

Hennes forskningsresultat visar att en enkel reaktor av textilmaterial fungerar bra vid torrsmältning av fast avfall, som kycklingfjädrar, citrusskal, gödsel, och halm. Mikroorganismerna som bryter ner avfallet anpassar sig så småningom till det torra materialet så processen går snabbare.

"I en annan typ av reaktor, en rörliknande pluggflödesreaktor lämplig för kontinuerliga processer där avfall kontinuerligt matas, det är möjligt att förkorta matsmältningstiden så länge du matar rätt mängd material", säger Regina Jijoho Patinvoh. "Jag har undersökt gränserna för den optimala mängden material."

Kostnadseffektiv textilreaktor lämplig för torr rötning

Regina Jijoho Patinvo berättar att textilreaktorn är utvecklad av textilföretaget FOV Fabrics AB i samarbete med Högskolan i Borås, och att den är lämplig för småskalig produktion av biogas, till exempel i utvecklingsländer. Det ser ut som en lägenhet, avlång kudde med helt luft- och vattentät dragkedja längs hela längden.

"Den här reaktorn är liten, ljus, och du behöver ingen expertkunskap för att använda den. Mata bara avfallet blandat med lite matsmältningsslam och drag upp det. Biogasproduktionen kommer att starta, får reaktorn att svälla upp som en ballong. Gasen släpps ut genom en slang. När det inte kommer ut mer gas, du tar ut resten och matar med mer avfall. "

Dessa typer av reaktorer används vanligtvis för traditionell rötning med mycket vatten, men att den även lämpar sig för torr matsmältning är fördelaktig eftersom vatten- och energiförbrukningen minskar och resterna blir lättare.

"Detta gör det möjligt för hushållen, kvarter, eller samhällen att utvinna sin egen biogas som de kan använda för att driva sin kamin eller använda som el. På samma gång, de gör sig av med mycket av sitt avfall."

Mikroorganismerna som bryter ner materialet är vanligtvis vana vid att arbeta i fuktiga miljöer, men de anpassar sig gradvis till det nya, torrare miljö. Det är därför processen kan vara långsam till en början när du använder torra material, men det kommer att gå snabbare när mikroorganismerna anpassar sig till den torra miljön.

Regina Jijoho Patinvoh har mest använt kycklingfjädrar, gödsel med halminnehåll, och citrusskal, separat och i olika mixar. Om materialen är styva, de måste förbehandlas med kemikalier, värme, eller bakterier. Efter matsmältningen, återstoden kan användas som biologiska gödningsmedel.

Ny reaktor för storskalig produktion

Den så kallade pluggflödesreaktorn har nyligen utvecklats vid Högskolan i Borås och lämpar sig för större biogasproduktion med ett kontinuerligt inflöde av material, utformad för att passa torra material.

Det finns inte mycket tidigare forskning eller erfarenhet av hur en reaktor för kontinuerlig torrrötning fungerar i mindre skala eller hur den skulle kunna optimeras.

"Men nu har jag testat den här reaktorn och undersökt dess potential för torr nedbrytning", säger Regina Jijoho Patinvoh. "Jag matade det lite i taget och testade gränserna med målet att nå en snabb och säker process, för att hitta den optimala nivån av materialinflöde."