Presset, ensileret våd halm kan blive vigtig kilde til biogas

Af Søren Ugilt Larsen, Teknologisk Institut

Udbygningen af den danske biogasproduktion medfører behov for store mængder energirig biomasse som supplement til gylle. Halm udgør en meget stor ressource af restbiomasse, som forventes at spille en stor rolle i den fremtidige biomasseforsyning til biogasanlæg. 

Ensilering som biologisk forbehandling af halm

Halm kræver imidlertid en forbehandling for at kunne indfødes og anvendes i biogasanlæg uden at danne flydelag i biogasreaktoren og for at give tilstrækkelig stor gasproduktion. Forbehandling af halm kan udgøres af forskellige former for fysisk/mekanisk neddeling, f.eks. med en hammermølle eller andre teknologier. Som alternativ kan ensilering af halm fungere som en biologisk forbehandling, der dels reducerer halmens tendens til at danne flydelag, og dels kan føre til et højere gasudbytte. Tidligere undersøgelser har vist, at ensilering af halm sammen med grønne biomasser såsom roetop eller efterafgrøder i bedste fald kan øge metanpotentialet op til 20-30%, selvom det i praksis nok er mere realistisk med en effekt på 5-15%. Det ekstra gasudbytte skyldes en begyndende nedbrydning af halmen pga. lav pH i ensilagen.

Udnyttelse af våd halm og halmpressere

Samensilering af halm og grønne restbiomasser kan have et betydeligt potentiale i forhold til at undgå saftafløb fra de grønne biomasser og at få mere gas ud af halmen. Samensilering kan dog også medføre meget logistik ved opblanding og indlægning af biomasserne i stak. Ved transport af halm over større afstand (mere end 10-20 km) vil det desuden ofte være billigere med presset halm fremfor transport af løs halm. I EUDP-projektet StrawSilage (2020-2023) undersøges det derfor, om presning af våd halm og efterfølgende ensilering af ballerne i en tildækket stak kan udgøre et alternativ til mekanisk forbehandling af halm eller til samensilering af halm og grøn biomasse. Hvis det er muligt at presse våd halm og opnå større gasudbytte efter ensileringen, så vil det både kunne øge udnyttelsen af halmpressere, da der også kan presses halm i perioder med regn eller evt. umiddelbart efter mejetærskning, og man vil kunne undgå at få ’sekunda-halm’, som ellers ville være for våd til strøelse og forbrænding. Muligheden for at presse våd halm kan endvidere have fordele i forhold til at få ryddet marken hurtigt, så efterafgrøder eller den efterfølgende afgrøde kan etableres rettidigt.

Presning af våd halm

I projektet er der i høsten 2020, 2021 og 2022 gennemført forsøg ved Skinnerup Maskinstation ved Thisted med presning af våd halm i midiballer (90*120 cm). Vandindholdet i ballerne har varieret betydeligt afhængig af vejrforholdene, og i to af årene er der presset halm med over 60% vand. Pressekapaciteten er lavere ved presning af våd halm, og i 2022 er der ved presning af halm med ca. 60% vand observeret en pressekapacitet på 70-80% af normal kapacitet med en Krone midiballe-presser, type BIGPACK 1290 HDPIIXC og med snitning med den indbyggede snitter. Udover den lavere kapacitet vurderes der dog ikke at være væsentlige tekniske hindringer for at presse våd halm. Til gengæld er vægten af baller med meget våd halm i nogle tilfælde over 1.100 kg, og den høje vægt kan have indflydelse på den efterfølgende transport. 

Tilførsel af ensileringsmidler

Som en del af projektet undersøges det, om tilsætning af forskellige ensileringsmidler kan forbedre forbehandlingseffekten af ensileringen. Der er bl.a. afprøvet tilsætning af forskellige syrer, mælkesyrebakterier, kaliumlud samt brunsaft fra produktion af græsprotein. Resultaterne vedr. de forskellige ensileringsmidler foreligger ikke endnu, men umiddelbart ser det ud til, at højt vandindhold under ensileringen er en af de mest afgørende faktorer for at få ekstra gasproduktion af halmen.
I praksis kan et ensileringsmiddel tilføres ved udsprøjtning med dyser på halmen direkte foran pickup’en, f.eks. vha. et modificeret SyreN-anlæg (se foto) eller med samme type doseringsanlæg, som anvendes på finsnittere til grovfoder. Som alternativ kan doseringen ske med en separat traktor, der kører lige foran traktoren med presseren, men det er vigtigt, at ensileringsmidlet først udsprøjtes umiddelbart inden presning, da organiske syrer kan fordampe fra halmen.

Presning af våd halm ved Skinnerup Maskinstation i høsten 2020. Ensileringsmiddel blev doseret med SyreN-anlæg og udsprøjtet på halmen med dyser lige foran pickup’en på presseren. Foto: Søren Ugilt Larsen, Teknologisk Institut.

Test af ensilering i stor skala

I løbet af projektet er der lavet en række ensileringsforsøg i vakuumposer og i halmballer, der er wrappet enkeltvis, og dette har generelt givet en god ensilering. I høsten 2022 er der desuden lavet ensileringsforsøg i stor skala for at undersøge, om våde halmballer kan ensileres tilfredsstillende i en stor stak, dvs. om ilt i tilstrækkelig grad kan udelukkes. Der er lavet en stak med i alt 216 midiballer med tilsætning af forskellige ensileringsmidler. Ballerne er pakket med et modificeret POMI-system, WRAP8, med 2*4 baller i stakkens tværsnit (se foto). Ballerne er stablet med en nyudviklet greb, der løfter 2*2 baller ad gangen, og som kan trykke ballerne sideværts sammen, så der bliver mindst muligt luft inde midt i stakken. 

For at vurdere, om luften lukkes tilstrækkeligt godt ude fra halmstakken, måles der temperatur forskellige steder i stakken; en kraftig temperaturstigning indikerer tilstedeværelse af ilt og, at der forgår en komposteringsproces fremfor en ensileringsproces, og dette vil betyde tab af energi, som ellers skulle blive biogas. Stakken vil blive åbnet sidst på vinteren, og halmensilagen skal anvendes til test i biogasanlæggene ved Skinnerup Maskinstation og Ausumgaard. 

Resultater på vej

I løbet af det næste år vil resultaterne fra projektet blive analyseret, og der vil bl.a. blive lavet en vurdering af driftsøkonomien ved at presse og ensilere våd halm til biogasproduktion. Resultaterne vil blive formidlet ad forskellige kanaler.

Klik her og læs mere på projektsiden:  

Stabling og wrapning af våde halmballer med POMI-systemet. Til højre ses den færdige stak med 216 baller og med temperatursensorer indsat forskellige steder. Foto: Søren Ugilt Larsen, Teknologisk Institut.