Biogas Process Engineer

En biogas process engineer arbejder med en biologisk proces i en industriel skala. Inde i reaktoren nedbryder bakterier organisk materiale uden ilt og danner metan. Processen er levende — den reagerer langsomt, den kan forgiftes, og den bliver ikke rask på en dag.

Det gør faget anderledes end almindelig procesteknik. Man arbejder med en biologi, man ikke kan se, og som kun giver besked gennem måletal.

Typiske opgaver:

• Lægge fodringsplanen. Hvor meget gylle, dybstrøelse, halm, majsensilage og industriaffald skal i hver reaktor hver dag. Blandingen afgør både gasudbytte og procesbalance.
• Overvåge procesparametre. VFA, flygtige fedtsyrer, er det vigtigste tidlige varsel. Stiger de, er bakterierne bagud. Derudover pH, ammonium, tørstof og alkalinitet.
• Håndtere ammoniakhæmning. Gylle giver meget kvælstof. Ved høj temperatur bliver noget til fri ammoniak, som hæmmer metanbakterierne. Det er det klassiske danske problem.
• Fejlfinde faldende gasproduktion. Er det en dårlig batch affald? Skumdannelse? Temperatursvingning? En sporstofmangel? Det tager typisk dage til uger at finde.
• Beregne opholdstid og belastning. Organisk belastningsrate og hydraulisk opholdstid er de to grundtal, hele anlægget dimensioneres efter.
• Optimere forbehandling. Halm og dybstrøelse skal opsluttes med ekstrudering, damp eller enzymer, ellers giver de kun lidt gas.
• Arbejde med opgradering. Rågassen indeholder omkring 60 procent metan og 40 procent CO2. Til gasnettet skal metanindholdet over 97 procent. Aminvask, membraner eller vandskrubber bruges.
• Håndtere svovlbrinte. H2S er giftigt og korrosivt. Fjernes biologisk med luftindblæsning eller kemisk med jernklorid.
• Køre forsøg. Nyt substrat testes i batchforsøg, kaldet BMP-test, før det kommer i den store reaktor.
• Dokumentere til myndigheder. Emissioner, metanlækage, afgasset biomasse til markerne.

En almindelig arbejdsdag

Morgenen er tal. Man kigger på gasproduktion pr. reaktor for i går, på laboratorieresultaterne fra i forgårs og på temperaturkurverne. Er noget på vej i den forkerte retning?

Et anlæg leverer måske 20 til 25 procent under normal produktion. Så starter detektivarbejdet. Man går tilbage i modtagelisten og finder en leverance industriaffald med højt fedtindhold. Fedt giver meget gas, men overbelaster processen.

Formiddagen kan være møde med driftslederen om at ændre fodringen i to uger. Man skruer ned, giver processen ro og følger VFA tæt.

Eftermiddagen er ofte det andet: et projekt om ny forbehandling, en beregning til udvidelse, eller en rapport til Miljøstyrelsen.

Mange stillinger dækker flere anlæg. Så bliver der kørt en del i bil mellem Jylland og Fyn, hvor de fleste anlæg ligger.

Der er lugt. Det vænner man sig til, men det er en reel del af jobbet.

Tålmodighed er den vigtigste egenskab. Ændrer man fodringen i dag, ser man effekten om en til tre uger. Utålmodige folk laver flere ændringer på én gang og kan så ikke se, hvad der virkede.

Hvilken lovgivning dækker denne rolle?

Faget kræver ingen personlig autorisation, men anlæggene er tungt reguleret. Biogasanlæg skal have miljøgodkendelse efter miljøbeskyttelsesloven, og Miljøstyrelsen stiller krav til lugt, metanlækage og opbevaring. Behandles animalske biprodukter som slagteriaffald, gælder EU's biproduktforordning med krav om hygiejnisering ved 70 grader i en time og godkendelse fra Fødevarestyrelsen. Den afgassede biomasse, der køres ud på markerne, er omfattet af husdyrgødningsbekendtgørelsen og reglerne om affald til jord. Gasanlæg og gasinstallationer er reguleret af gassikkerhedsloven med tilsyn fra Sikkerhedsstyrelsen, og eksplosionsfarlige zoner skal klassificeres efter EU's ATEX-direktiver med tilsyn fra Arbejdstilsynet. Opgraderet biogas leveret til gasnettet skal opfylde gaskvalitetskravene i Energinets gasreglement, og bæredygtighedsdokumentation følger EU's VE-direktiv, RED III.

Der findes ingen dansk uddannelse i biogas. Man kommer ind som ingeniør, biolog eller maskinmester og lærer processen på anlæggene.

De almindelige uddannelsesveje

• Civilingeniør i kemi- eller bioteknologi, 5 år i alt. DTU og Aalborg Universitet. Den mest direkte vej. Anaerob nedbrydning, mikrobiologi og procesteknik ligger i pensum.
• Civilingeniør i miljøteknologi eller bæredygtig energi, 5 år. AAU, DTU og Syddansk Universitet. God bredde mod både proces, energi og myndighedskrav.
• Kandidat i miljøbiologi, mikrobiologi eller agrobiologi, 5 år. Aarhus Universitet og Københavns Universitet. Stærk på biologien, skal lære anlægsteknik oven på.
• Diplomingeniør i kemi, proces, maskin eller miljø, 3½ år. Adgangskrav er typisk gymnasial eksamen med matematik A, fysik B og kemi C, eller relevant erhvervsuddannelse plus adgangskursus. Fuldt brugbar vej — mange procesingeniører i branchen er diplomingeniører.
• Maskinmester, 4½ år. Meget udbredt i biogasbranchen. Man forstår pumper, varmevekslere, gasmotorer og fejlfinding i praksis. Fører oftest til drifts- og optimeringsroller.
• Ph.d. i anaerob nedbrydning, 3 år oven på kandidaten. Findes på DTU Sustain, AAU Esbjerg og Aarhus Universitet i Foulum. Ikke et krav, men almindeligt hos teknologileverandører og i udvikling.

Vejen ind i praksis

Den hyppigste vej er via drift. Man starter som driftstekniker eller procesoperatør på et anlæg og bevæger sig mod optimering og proces. Der er stor respekt i branchen for folk, der har stået ved reaktoren.

En anden vej går fra spildevandsbehandling. Rensningsanlæg har rådnetanke med præcis samme anaerobe proces. Skiftet er kort, og mange kommer den vej fra forsyningsselskaberne.

En tredje vej går fra landbruget. Agronomer og folk med husdyrbaggrund forstår gylle, foder og markdrift. De kommer typisk ind på substrat- og biomassesiden.

En fjerde vej går gennem rådgivere og teknologileverandører, som ansætter nyuddannede og lader dem lære på projekterne.

Kurser og certificeringer

• ATEX-kurser i eksplosionssikkerhed og zoneklassificering. Metan er brandfarligt, og zoner findes overalt på anlægget.
• Kursus i arbejde med svovlbrinte, H2S. Livsvigtigt. H2S dræber ved koncentrationer, hvor lugtesansen allerede er slået ud.
• Kurser fra Biogas Danmark i drift, proces og lovgivning. Brancheforeningen er det centrale netværk.
• Kurser fra Dansk Gasteknisk Center, DGC, i gaskvalitet, opgradering og måling.
• HAZOP-kursus hvis man arbejder med anlægsdesign og udvidelser.
• Kedelpassercertifikat hvis anlægget har dampkedel til hygiejnisering. Kravene står hos Arbejdstilsynet.

Hvor findes stillingerne

Nature Energy er den største aktør i Danmark. E.ON, Bigadan, Lundsby Biogas, Ørsted og en række lokale fælles- og gårdanlæg har også procesfolk. Teknologileverandører som Xergi, Ammongas og Purac leverer anlæg og opgradering.

Rådgiverne NIRAS, COWI, Ramboll og PlanEnergi laver projektering og myndighedsarbejde. Teknologisk Institut, DGC og universiteterne laver forskning og analyse.

Geografisk ligger tyngden i Jylland og på Fyn, tæt på husdyrproduktionen. Det er værd at vide, hvis man vil bo i København.

Karrierevejen videre

Typisk fra procesingeniør til seniorspecialist eller procesansvarlig for flere anlæg. Derefter driftschef, projektleder eller teknisk chef. Nogle går til teknologileverandører som salgsingeniør eller udvikler.

En del skifter senere til Power-to-X eller pyrolyse, hvor CO2'en fra opgraderingen er en råvare. Andre går mod myndigheder eller rådgivning.

Til dig der skal hyre

Spørg til en konkret episode med faldende gasproduktion. Hvad var årsagen, hvordan blev den fundet, og hvad blev der gjort? Det afslører hurtigt, om kandidaten har haft ansvar for en levende proces.

Spørg til VFA og ammoniakhæmning i praksis. Hvilke niveauer arbejdede de med, og hvornår greb de ind? Teori uden tal betyder som regel, at de har læst om det.

Spørg også, hvordan de har vurderet et nyt substrat. BMP-test, næringsstofbalance og risiko for hæmning bør nævnes uopfordret.

Afklar om du søger drift, optimering eller design. En dygtig driftsoptimerer er ikke automatisk god til at dimensionere et nyt anlæg.

Vær opmærksom på, at branchen er lille. Folk kender hinanden, og de bedste findes ofte gennem netværk frem for opslag.

Værktøjerne er en blanding af anlægsstyring, laboratorieanalyse og regneark. Der findes få biogasspecifikke programmer.

Styring og overvågning

SCADA-systemer fra Siemens, Rockwell eller Beckhoff viser gasproduktion, temperatur, omrøring, niveauer og pumper. Man trækker historiske data ud og sammenligner fodring med gasudbytte over uger.

Gasanalysatorer måler metan, CO2, ilt og svovlbrinte kontinuerligt. Awite og Union Instruments er almindelige mærker. Flowmålere på gas og substrat er grundlaget for enhver balance.

Online-måling af VFA findes på nogle anlæg, men de fleste sender stadig prøver til laboratorium.

Laboratorie

VFA-analyse med titrering eller gaskromatografi. Ammonium, total kvælstof, pH, alkalinitet, tørstof og glødetab er de daglige parametre. Glødetabet, VS, fortæller hvor meget organisk materiale der reelt er i substratet.

BMP-test, biochemical methane potential, bruges til at måle gaspotentialet i et nyt substrat. Kørslen tager typisk 30 dage i termostatskabe med små flasker.

Tungmetaller og sporstoffer som kobolt, nikkel og selen måles, fordi mangel kan bremse metanbakterierne. Det er en overset årsag til lav produktion.

Beregning og modellering

Excel er det vigtigste værktøj. Massebalancer, næringsstofbalancer, fodringsplaner og gasudbytteberegninger laves her. De fleste anlæg har deres eget regneark, som er bygget op over år.

ADM1, Anaerobic Digestion Model No. 1, fra IWA er den etablerede matematiske model for processen. Den bruges mest i forskning og ved design, sjældnere i daglig drift. Implementeres i MATLAB, Python eller specialiserede værktøjer.

Aspen Plus bruges ved design af opgradering og gasrensning. Python bruges stadig mere til at analysere driftsdata og finde sammenhænge.

Opgradering

Aminvask, membranseparation eller vandskrubber. Ammongas leverer aminanlæg i Danmark. Efter opgradering skal gassen opfylde Energinets gasreglement, før den må ind i nettet. Målestationen dokumenterer Wobbe-indeks, metanindhold og urenheder.

Dokumentation og bæredygtighed

Bæredygtighedsdokumentation efter EU's VE-direktiv, RED III, kræver sporbarhed på hvert substrat. Certificeringsordninger som ISCC bruges til at dokumentere det.

Metanlækagemåling er blevet fast krav. Der bruges håndholdte detektorer, laser og i stigende grad droner. Den frivillige branchekontrol koordineres via Biogas Danmark.

Vedligeholdssystemer som Maximo eller enklere CMMS bruges til service og planlagt stop.