StrawSilage: Ensilering af halm til biogas

Projektstart og forventet afslutning: 1. juli 2020 – 31. december 2024.

Målet med projektet er at udvikle en biologisk forbehandlingsmetode for halm til biogasproduktion baseret på ensilering af våd halm i baller, der stables og indpakkes i plastic. Ensileringen af halm ventes dels at give et større metanudbytte af halmen og dels at reducere halmens tendens til at danne flydelag og være vanskelig at pumpe og omrøre i biogasanlægget. Desuden er målet at øge værdien af fugtig 2. klasses halm og at udnytte muligheden for også at kunne presse halm i perioder med våde forhold eller umiddelbart efter mejetærskeren, så marken kan ryddes hurtigt. Konceptet vil understøtte gyllebaseret biogasproduktion i Danmark ved at gøre halmressourcen brugbar som supplerende biomasse i biogasanlæg. Dette vil have positiv klimaeffekt ved at reducere emissionen af metan fra gylle og ved at øge den samlede energiproduktionen fra både gylle og halm. Endelig vil det have positive økonomiske effekter både for biogasanlæg og halmleverandører samt maskinstationer og vognmænd m.fl. i kæden fra mark til biogasanlæg.

Mål for projektet

• At gøre metanproduktionen fra halm hurtigere og øge metanpotentialet med mindst 30% ved at anvende ensilering af halm som forbehandling.
• At øge halmængden og tørstofindholdet i biogasreaktorer uden risiko for dannelse af flydelag og nedsat ’pumpbarhed’.
• At optimere forbehandlingseffekten af at ensilere halm, bl.a. ved at undersøge effekten af vandindhold, partikelstørrelse, tilsætning af forskellige typer og doser af ensileringsmidler (mælkesyrebakterier, syre, brunsaft m.fl.) og varigheden af ensileringen.
• At optimere og øge fleksibiliteten i halm-værdikæden ved at producere to halmballe-produkter; halmensilage til biogasproduktion ved presning i våde perioder og tør halm til forbrænding ved presning i tørre perioder.
• At udvikle og teste et system (POMI Wrap 8) til tæt stabling og lufttæt wrapning af våde halmballer til udendørs ensilering og lagring.
• At analysere de tekniske og økonomiske effekter af konceptet at ensilere halm til biogasproduktion for hele værdi-kæden fra mark til biogasproduktion

Deltagere

• Teknologisk Institut
• AU, Institut for Ingeniørvidenskab
• Mkjeldal
• Danske Maskinstationer & Entreprenører (DM&E)
• POMI
• Skinnerup Maskinstation
• Stenhøjgaard
• AU-Vindmøller

Aktiviteter

Projektet har både en forskningsmæssig del og en udviklings- og demonstrationsdel. I forskningsdelen vil der blive lavet ensileringsforsøg i laboratorieskala, hvor betydningen af forskellige faktorer undersøges (bl.a. vandindhold, ensileringsmidler, ensileringsvarighed m.fl.), og effekten af ensileringen vil blive analyseret f.eks. i form af metanpotentiale og kemisk sammensætning m.v. Der vil også blive arbejdet med udvikling af en ny metode til analyse af metanpotentiale, og halmensilage vil blive testet i både batch-forsøg og kontinuerte biogasreaktorer.

I udviklings- og demonstrationsdelen vil der blive ensileret halm i pilot-skala og storskala. Der vil blive arbejdet med metoder til at tilføre ensileringsmidler til halmen i forbindelse med presning af våd halm, og der vil blive videreudviklet på POMI-systemet til wrapning af halm, så stakkene stables og wrappes med mindst mulig ilttilgang. Den ensilerede halm vil blive anvendt til tests i biogasreaktorer i pilot-skala på Aarhus Universitet og i fuldskala-biogasanlæggene ved Skinnerup Maskinstation og AU-Vindmøller (Ausumgaard). Endelig vil de tekniske og økonomiske effekter ved at presse og wrappe våd halm til biogasproduktion vil blive analyseret.

Formidling fra projektet

Resultater fra ensileringsforsøg - Artikel i Bioenergi Magasinet april 2023: 

Ensileringsforsøg med våd halm i laboratorie-skala. Halmen tilføres forskellige vandmængder og ensileringsmidler og ensileres i vakuumposer, hvorefter halmensilagen analyseres for bl.a. pH, kemisk sammensætning og metanpotentiale (Foto: Søren Ugilt Larsen, Teknologisk Institut).
Ensileringsforsøg med våd halm i pilot-skala og storskala. Ved presning af våd halm kan ensileringsmiddel udsprøjtes på halmen umiddelbart foran pick-up’en, og i dette tilfælde doseres ensileringsmidlet med et SyreN-anlæg, der normalt bruges til dosering af svovlsyre til forsuring af gylle. På billedet til højre udsprøjtes brunsaft, som er et restprodukt fra produktion af græsprotein. (Foto: Søren Ugilt Larsen, Teknologisk Institut).
I pilot-skala-forsøgene vejes ballerne med våd halm ved forsøgsstart, og der udtages prøver til analyse af kvaliteten før ensileringen. Efter wrapning i plastic og ensilering i nogle måneder vejes ballerne igen, og der tages nye prøver ud til analyse af den endelige kvalitet af halmensilagen. (Foto: Søren Ugilt Larsen, Teknologisk Institut).

Resultater fra ensileringsforsøg