Final report
(German)
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Ziel des Projekts ist die Erstellung eines Geruchsemissionsmodells für landwirtschaftliche Biogasanlagen in der Schweiz. Das Geruchsemissionsmodell soll Planern, Investoren und Bewilligungsbehörden eine Planungshilfe schaffen, mit der Geruchsemissionen von Biogasanlagen noch in der Planungs- und Bewilligungsphase abgeschätzt, sowie sinnvolle geruchsmindernde Massnahmen geplant werden können. Dafür wurden Luftproben von verschiedenen Geruch emittierenden Anlagenteilen auf fünf verschiedenen Biogasanlagen in der Schweiz genommen und deren Geruchsstoffkonzentrationen mithilfe eines Olfaktometers bestimmt. Wo es technisch möglich und inhaltlich sinnvoll war, wurden die Luftproben jeweils mit und ohne geruchsmindernde Massnahme erfasst und analysiert. Zudem wurden alle Proben auch hinsichtlich des Geruchsempfindens (Hedonik) und der Geruchsqualität untersucht. Anhand der Messungen hat sich gezeigt, dass die grössten Geruchskonzentrationen an der Vorgrube und am Feststoffeintrag vorherrschen. Zudem sind Schweinegülle, Fleischsuppe sowie Geschmacksverstärker in Verbindung mit feuchten Co-Substraten sehr geruchsintensiv. Emissionsseitig stellt das BHKW-Abgas ebenfalls eine relevante Quelle dar. Allerdings gibt es bzgl. dieses Geruchs nur selten Belästigungen, da es hedonisch als neutral (weder besonders angenehm, noch besonders unangenehm) wahrgenommen wird. Diese Diskrepanz ist der Forschung bereits bekannt. Wenig kritisch stellen sich die Co-Substrate Getreideabgang und Kaffeesatz, jeweils im trockenen Zustand dar. Zudem hat sich gezeigt, dass das Aufwerfen von gelagerten Co-Substraten, z.B. zum Eintragen in den Fermenter, eine ca. 2- bis 30-fache Emission verursacht gegenüber dem einfachen Lager. Der Faktor hängt stark ab vom Co-Substrat selbst, dem Feuchtegehalt, der Lagerdauer sowie den äusseren meteorologischen Einflüssen. Aus den Messwerten sowie aus Literaturwerten wurde ein Geruchsemissionsmodell entwickelt, mit dem anhand von einfachen Formeln die Geruchsemissionen einer Biogasanlage im Sinne eines Screenings abgeschätzt werden kann. Das Modell ist modular aufgebaut und in einem Bericht mit Formeln, Emissionsfaktoren, Konzentrationen und Verstärkungs- bzw. Minderungsfaktoren beschrieben. Für die Anwendung dieses Geruchsemissionsmodells wurde die benutzerfreundliche Software GEMS-BGA erstellt. Mit dieser Software können die Geruchsemissionen von Biogasanlagen und die Wirkung von spezifischen Geruchsminderungsmassnahmen abgeschätzt und untersucht werden. Die Software hilft dem Benutzer bei der Modellanwendung, so dass Fehler in Anwendung und Berechnung vermieden werden können.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
EREP S.A.
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Chopy,Xavier
Bachmann,Nathalie
Bachmann,Nathalie
Bachmann,Nathalie
Bachmann,Nathalie
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Final report
(French)
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Dans les stations d’épuration existent des gisements énergétiques qui restent aujourd’hui peu ou mal exploités en Europe. La digestion anaérobie des boues est une solution pour valoriser ce potentiel et augmenter la production d’énergie renouvelable. Ce travail tente d’expliquer pourquoi certaines stations d’épuration pratiquent la digestion des boues alors que d’autres ne profitent pas de cette technologie. Pour cela, deux questions sont traitées : Quelles sont les options technologiques pour la digestion dans les STEP? Quelles sont les raisons qui expliquent les disparités de développement et de performances de cette technique? La digestion anaérobie peut être optimisée en augmentant le taux de valorisation du biogaz produit, en diminuant les consommations d’énergies de l’installation de digestion et en augmentant la production de biogaz. Pour guider les acteurs dans cette démarche d’optimisation une plaquette a été réalisée. La désintégration est un moyen d’augmenter la production de biogaz jusqu’à 18% en réduisant de 20% le volume des boues sèches résiduelles. En Suisse, la production d’énergie pourrait être augmentée jusqu’à 130 GWh/an, en mettant en place des prétraitements de désintégration dans toutes les STEP pratiquant la digestion. La codigestion reste rarement pratiquée en STEP alors que son potentiel en Europe est conséquent. Dans les pays ou les boues sont incinérées, cette option est limitée.
Aujourd’hui seulement 26% des boues d’épuration françaises sont digérées soit une production de 9,8 kWh/hab contre 74% et une production de 37,4 kWh/hab en Suisse. En France, 80% de la digestion se réalise dans les STEP de grandes tailles, supérieures à 50 000 EH. La Suisse consacre cette technologie à l’ensemble de son parc, 91% de la digestion anaérobie est pratiquée dans des STEP de moins de 50 000 EH. Ces deux pays ont des schémas de développements opposés compte tenu des contraintes topographiques différentes. Ces différences de développement s’expliquent également par des décisions politiques et des orientations environnementales différentes dans les deux pays. Les STEP françaises et suisses ont choisi la digestion pour réduire le volume de boues et pour l’attrait économique ainsi que la production d’énergie. Le troisième critère de choix distingue ces deux pays, en France ce procédé est retenu pour la qualité agricole du digestat, alors qu’en Suisse c’est le traitement des odeurs qui reste déterminant.
Les marges de développement françaises restent importantes, la majorité des STEP peuvent encore s’équiper. Mais les clés du développement restent politiques et environnementales. La quasi-totalité du parc suisse est équipé, le développement se fera sur l’optimisation et la réhabilitation des installations de digestion.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
EREP S.A.
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Chopy,Xavier
Bachmann,Nathalie
Bachmann,Nathalie
Bachmann,Nathalie
Bachmann,Nathalie
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