Mid Sweden University

Målet med denna undersökning har varit att finna metoder för rening av struvitpåväxt i rör på Skövde biogasanläggning samt metoder för att undvika uppkomst av struvit. Detta för att man på anläggningen ska kunna öka verkningsgraden och fungera mer resursoptimerat för att på så sätt komma närmare en hållbar samhällsutveckling. Struvit (magnesiumammoniumfosfat hexahydrat) är ett vitt hårt mineral som vanligtvis förekommer i rör, värmeväxlare, pumpar och centrifuger på vattenreningsanläggningar och efter rötningsprocess på biogasanläggningar. Struvit fäller ut som en följd av bland annat pH, temperatur, koncentration och övermättnad. Även rörmaterial kan ha en påverkan på struvitfällning. Undersökningen har genomförts med hjälp av studiebesök samt analys av biogödsel och struvit på Skövde biogasanläggning. Detta för att ta fram den mängd struvit som kan fälla och vart på anläggningen detta sker. En enklare benchmarking har genomförts som har visat att struvitfällning på biogasanläggningar främst uppstår i värmeväxlare och att påväxten där är temperaturberoende. Material och kemikalier har undersökts för att ta fram metoder för rening och hindrande av uppkomst av struvit. Undersökningen har visat på att struvit främst uppkommer i värmeväxlaren och i rörkrökar på anläggningen och att detta är beroende av de pH, övermättnad, temperaturer och höga koncentrationer av fosfor, magnesium och ammonium som finns. Utifrån studien har en teori skapats om att mineralet först uppkommer i kammaren mellan rötkammare och mellantank. Undersökningen visar vidare på att de metoder som är mest effektiva för borttagning av påväxt struvit är att hacka loss mineralen alternativt byta ut rören. För att hindra att påväxt på rör sker rekommenderas att en kombination av metoder genomförs, vilka minskar energianvändningen på anläggningen och hindrar stopp i biogasproduktionen. Kemikalier bör användas om kristallbildning helt ska hindras. Dessa bör tillsättas i nämnda kammare. Till detta bör planerade underhåll ske för att minimera redan påväxt struvit. De rör som byts på anläggningen bör i främsta hand bytas mot plastmaterial. På så sätt kan anläggningen fungera mer resurseffektivt och onödig miljöpåverkan undviks. I studien har endast en grov kostnadsanalys kunnat genomföras. För att vidare understödja ovanstående metod rekommenderas därför en djupare ekonomisk analys genomföras. Denna bör även innefatta studier av kemikaliedos samt undersökning av kontrollplatser för planerade underhåll. 

The goal with the study has been to find methods for cleaning and prevention of struvite at Skövde biogasanläggning (biogas plant). This to increase the efficiency and resource optimize the biogas plant and in that way get closer to a sustainable development of the society. Struvite (magnesiumammoniumphosphate hexahydrate) is a white, harsh mineral that commonly occurs in pipes, heat exchangers, pumps, and centrifuges at wastewater plants and after digestion processes at biogas plants. Struvite precipitates as a result of pH, temperatures, concentrations and supersaturation. Pipe material can also contribute. The study has been conducted through study visits and analyses of digestate and struvite at Skövde biogasanläggning to find the amount of struvite that can precipitate and where at the plant this happens. A simple benchmarking has been conducted, which shows that struvite precipitation at biogas plants mainly occurs in heat exchangers and that the fouling is temperature dependent. Materials and chemicals have been studied to find methods for cleaning and prevention of struvite. The study has shown that struvite mainly occurs in the heat exchanger and in pipe bends at the biogas plant and that it is dependent of the pH, supersaturation, temperature and high concentrations of phosphorous, magnesium and ammonium. A theory has been made from the study that the mineral first appears in the chamber between the digesters and heat storage tank. The study further shows that the most effective methods to clean fouling of struvite is to by hand chip the mineral alternatively replace the pipes. To prevent fouling of pipes a combination of methods is recommended, which minimizes the energy usage at the plant and prevent stops in the biogas production. Chemicals should be used if crystallization is to be completely stopped. The chemicals should be added in the above- mentioned chamber. Also planned maintenance should be conducted to minimize fouling. The pipes that are to be replaced should be replaced with pipes made of plastic materials. By doing this the resource efficiency increases and unnecessary environmental impact of the plant is avoided. The study has only included a rough cost analysis. To further support the above- mentioned methods a deeper economic analysis is recommended, which should include a study of chemical dosage and inspection sites for planned maintenance.