Modellering av industriell symbios mellan biogasproduktion och industriell avloppsrening

Viktiga resultat som projektet gav

Det övergripande målet med projektet var att utveckla en matematisk modell för en industriell symbios som integrerar avloppsavvattenreningen på ett pappers- och massabruk med biogasproduktion från avfallstömmar genererade inom matproduktion. Symbiosen inkluderar en high-rate anaerob reaktor, en aktivslamanläggning och en biogasanläggning där bioslammet samrötas med närings- och energirikt organiskt avfall. Modellen ska inkludera dynamiken mellan de olika enheterna inkl. omsättning av organiskt material, biogasproduktion och frisättning av näringsämnen.

Långsiktiga effekter som förväntas

Analyser visar att den utvecklade modellen kan prediktera dynamiska förlopp som uppstår vid planerade förändringar men också från processtörningar i vattenrening eller biogasanläggningen och dessas påverkan på det integrerade systemet. Modellen kan också prediktera frisättning av näring i samrötningsanläggningen, dess återföring och senare förbrukning i vattenreningen. Den övergripande modellen är med detta ett verktyg som, efter anpassning, kan prediktera effekter av konceptet på andra anläggningar och därmed användbar som beslutsstöd för fortsatt implementering.

Upplägg och genomförande

Projektet inleddes med en litteraturgenomgång för att identifiera användbara delmodeller för integrering samt att hitta ett lämpligt modelleringsverktyg. Insamling/provtagning och analys från innan implementering av symbioskonceptet genomfördes. Modellen för den ursprungliga vattenreningen kalibrerades mot dessa data. När symbiosen implementerats samlades ytterligare data, modellerna för rötningsprocesserna utvärderades och systemet med vattenrening, rötningsprocesser och recirkulering av strömmar kopplades ihop. Ett antal scenarier sattes upp och testades.