Fra biogas til proteiner - et fremtidsperspektiv I et afsluttet MUDP-projekt er det demonstreret, at ressourcer fra spildevand i fremtiden kan udnyttes til foder til husdyr og derved bidrage til at reducere klimaaftrykket fra foderproduktion samt beskyttelse af verdens skove. Projektet hedder FUBAF, og herunder kan du læse mere om vejen fra biogas til protein.
60 spildevand #5/21
TEKST: JACOB KRAGH ANDERSEN OG JEANETTE AGERTVED MADSEN, ENVIDAN A/S FOTO: PANAGIOTIS TSAPEKOS, DTU KEMITEKNIK OG JACOB KRAGH ANDERSEN, ENVIDAN A/S Den globale foderproduktion til animalske fødevarer har store klima- og miljømæssi ge omkostninger, og den lægger samtidig beslag på verdens knappe arealer. Import af soja fra blandt andet Sydamerika har en ødelæggende effekt på verdens skove, og den danske regering har derfor en klar visi on om, at Danmarks import af soja (og pal meolie) skal være afskovningsfri i 2025.
FUBAF-konceptet er vist i Figur 1. Figuren inde holder både de teknologier, som blev afprøvet i laboratorie- og pilotskala samt de omkringlig gende sektorer, der påvirkes af konceptet.
Indtil nu har produktion af foderproteiner fra metanoxiderende bakterier (MOB) været demonstreret i fuldskala ved anvendelse af naturgas og syntetisk udvundne nærings stoffer. Dette kaldes 1. generation SCPproduktion. Foderproteinet kaldes Single Cell Proteins (SCP), og de består af metanoxi derende bakterier. Blandt andet har den danske virksomhed, Unibio bygget et fuld skala kommercielt metan-til-protein anlæg med deres innovative teknologi, U-Loop. FUBAF har til formål at erstatte naturgas og syntetiske medier med restprodukter, som genvindes fra renseanlæg og/eller biogasan læg. FUBAF-konceptet er et 2. generations SCP-koncept, da der anvendes biogas og næringsstoffer udvundet fra restprodukter, og det er potentielt set mere bæredygtigt end førnævnte 1. generations-koncepter.
Det første trin i produktionen af foderprote iner er anaerob omsætning af de organiske restprodukter med biogasproduktion til følge. Dette er en velafprøvet teknologi. Biogas består af kuldioxid (CO2) og metan (CH4), og en general reaktionsligning for biogasprocessen er eksemplificeret med glukoseomsætning herunde:. C6H12O6 3 CO2 + 3 CH4 (Anaerobe mikro organismer)
Udviklingsprojektet FUBAF og partnere Udviklingsprojektet FUBAF, som er en for kortelse af «Fra Urbant Bioaffald til Animalsk Foder», repræsenterer et alternativ til den konventionelle foderimport. Det er produkti on af foderproteiner fra biogas og nærings stoffer produceret på basis af restproduk ter såsom spildevandsslam og bioaffald. Projektet blev støttet økonomisk af MUDPfonden og er netop afsluttet efter 2½ års undersøgelser (udgivelse ved Miljøstyrelsen forventes i år). EnviDan varetog projekt ledelsen, og de øvrige projektpartnere var: BIOFOS, DTU Miljø, Unibio, LiqTech, Aarhus Vand, VandCenter Syd og ARC.
Den biologiske opgradering blev i første omgang foretaget i laboratoriet på DTU Miljø, hvor forskellige reaktordesigns og pakkematerialer blev testet - inklusiv
Produktion af foderproteiner foregår ved hjælp af fire trin, som beskrives i de følgende afsnit:
Trin 1: Produktion af biogas fra restprodukter
Biogasproduktionen blev foretaget i pilot skala på BIOFOS’ Renseanlæg Avedøre. Pilotanlægget blev drevet i mere end 200 dage med Kildesorteret Organisk Dagreno vation (KOD) som substrat. Der blev opnået relativt stabil drift og en gennemsnitlig biogasproduktion på ~370 Nm3 CH4/t VSin, hvilket er i overenstemmelse med den teore tiske forventning. Grundet et relativt højt indhold af kvælstof i KOD, kan der opstå hæmning ved anaerob omsætning af KOD, hvilket dog ikke blev konstateret under denne relativt lange for søgperiode.
Trin 2: Biologisk opgradering af biogas Den producerede biogas blev derefter biolo gisk opgraderet i en proces med tilsætning af brint (H2), hvorved metanindholdet øges fra ca. 65% til ca. 95%. Denne proces kaldes også for metanisering. Den generelle reak tionsligning for biologisk opgradering med tilsætning af H2 er: CO2 + 4 H2 CH4 + 2 H2O (Archaea)
Figur 1. Skematisk oversigt over FUBAFkonceptet (www.projekt-varga.dk/fubaf).
