Biogasproduktion

Biogas är en förnybar energikälla som kan framställas genom anaerob rötning. Frågan är om vi genererar tillräckligt med organiskt hushållsavfall för att göra det möjligt att täcka energibehovet för ett svenskt hushåll med fyra personer.

Vi vet följande:

Det årliga energibehovet av en svensk villa (fristående hus eller radhus) är 25 000 kWh, varav 15 000 kWh går till uppvärmning, 5 000 kWh till elektricitet och 5 000 kWh till varmvatten.

En person genererar i genomsnitt 76 kg organiskt avfall per person och år. Avfallet har en densitet av 0,7 ton per m3.

Ett kg organiskt avfall bildar vid rötning 0,162 Nm3biogas.

Biogasen som bildas innehåller 67,6% metan (CH4) och resten är CO2.

Energiinnehållet av metan är 10 kWh/Nm3

Den producerade biogasen förbränns i det här exemplet i en panna med en termisk verkningsgrad av 90%.

Hur många kWh termisk energi kan vi producera per år från ett hushåll med fyra personer?
Hur stor del av den totala energiförbrukningen för hushållet utgör denna energi uttryckt i procent?
Hur stor biogasreaktor behöver vi om materialet befinner sig i tanken i 25 dagar? Notera att uppehållstid [dag] = Volym [m3] / Volymflöde [m3/dag]

Skulle gärna behöva hjälp då jag typ fastnat på första frågan..


Hur skall ja

Börja med att räkna ut hur många kilo avfall fyra personer producerar under ett år
Multiplicera med 0,162 så får du hur många m3 biogas det blir

Så att få kWh termisk energi skall jag konvertera mängden m3 biogas jag räknat ut ?

76 kg *4 och dividerar 1000 för att få i enheten ton = 0.304 ton per år. Därefter dividerar jag med 0,7 ton per m3 för att få 0.304/0.7=0.434285714 m3. Jag multiplicerar svaret med 0,162 och då får jag 0.0703542857 Nm3.

Biogasen som bildas innehåller 67,6% metan (CH4) och resten är CO2.

Energiinnehållet av metan är 10 kWh/Nm3

Utifrån det så erhålls Co2 energiinnehåll på (0.676*10)/32.4 =0.676*10)/32.4 = 0.208641975 Kwh/Nm3.
Skall jag addera de två energiinnehållen och multiplicera med 0.0703542857 Nm3. som jag fick längre upp ? och sedan dela med 0.9 för att få svaret ?

Första frågan:


4 personer * 76kg avfall = 304kg avfall

304kg avfall * 0,162m³ biogas/kg avfall = 304*0,162=49,248m³ biogas

49,248m³ biogas * 0,676 = 33,291648‬m³ metan

33,291648m³ metan * 10kWh/m³ = 332,91648kWh

332,91648kWh * 90% termisk verkningsgrad = 332,91648*0,9=299,624832‬kWh

Fråga nummer två är en enkel division. Fråga tre pallar jag inte med =)

Hej tack!
På tredje frågan löste jag såhär men fick väldigt liten volym :

304 kg avfall per år dividerat med 365 dagar för att få mängd organiskt avfall per dag vilket är 0.832 kg/dag = 0.000832 ton/dag. 0.000832 (ton/dag) /0.7 (ton/m³)=0.00118857143 m³/dag. I 25 dagar blir svaret : 25 * 0.00118857143 m³/dag = 0.0297142857 m³