Arkivfil - DiVA Portal

Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap
Miljö- och energisystem
Anton Sundin
Produktion av bioplast i Värmland?
Fermentering av olika avfallsströmmar
Production of bioplastic in Värmland?
Fermentation of different waste streams
Examensarbete 22,5 hp
Högskoleingenjörsprogrammet i energi- och miljöteknik
Juni 2015
Handledare: Karin
Granström, Ola Holby
Examinator: Lena
Stawreberg
Karlstads universitet 651 88 Karlstad
Tfn 054-700 10 00 Fax 054-700 14 60
[email protected] www.kau.se
Sammanfattning
Ett av världens största miljöproblem är plastnedskräpning. På många platser kan spår
av mänsklig närvaro ses i form av skräp av plast. År 2011 tillverkades det 280
miljoner ton plast, det motsvarar ungefär 28 000 Eiffeltorn. I Sverige förbrukades år
2010 ungefär 880 000 ton plast.
I Asien produceras ungefär 50 % av all världens plast och Kina står för cirka hälften
av detta. Nordamerika och Europa står för cirka 40 % av världens plastproduktion.
Resterande produktion av plast är fördelat på Afrika och Sydamerika.
Kommersiell plast är uppbyggd av små enheter kallade polymerer. Polymerer är i sin
tur uppbyggda av ännu mindre enheter som kallas monomerer. Dessa monomerer är i
dagsläget framställda av petroleum (råolja/mineralolja). Ungefär 4 % av världens
oljekonsumtion går åt som råvara till att producera plast och lika mycket olja används
som bränsle i tillverkningsprocessen.
Begreppet bioplast är en hel familj av material som är biologiskt nedbrytbar,
biobaserade eller bådadera. Det är dock inte en självklarhet att bioplaster besitter båda
egenskaperna. PHA-plast är biobaserad och biologisk nedbrytbar, vilket är
anledningen till att den står i fokus under detta examensarbete. För produktion av
PHA-plast används en trestegsprocess, vilket innefattar ett fermenteringssteg, ett
selektionssteg och ett ackumuleringssteg. Sist sker en extraktion för att frigöra PHAplasten från det övriga organiska materialet. Syftet med det här examensarbetet är att
med hjälp av framställning av bioplast främja miljön, vilket en anläggning som
producerar bioplast skulle göra eftersom en del av den fossiloljebaserade plasten
skulle kunna bytas ut mot bioplasten PHA. Större framställningsmöjligheter av
bioplast i Värmland skulle medföra ett ökat intresse av en produktionsanläggning.
Målet är att inventera olika industrier runt om i Värmland, i första hand matindustrier
och skogsindustrier, och utreda deras processavloppsvattens potential att producera
VFA.
I detta examensarbete har fermenteringsförsök genomförts satsvis på
processavloppsvatten från OLW, Barilla (Wasa), Skoghall, Gruvön och Rottneros.
Försöken visar deras potential att producera VFA. Experimenten utfördes med ett
konstant pH på 6 och varierande uppehållstid. Resultaten visade att OLW och Barilla
har bäst potential till VFA-produktion med 4500 mg/l respektive 1610 mg/l.
Spädning av OLWs och Barillas processavloppsvatten visade sig vara en gynnsam
åtgärd, då VFA-produktionen ökade snabbare i jämförelse med de tester som utfördes
vid icke-spädning. Dock erhölls inte lika stor totalmängd av VFA. Det är dock bättre
att producera en större mängd VFA och på så vis låta processen ta längre tid.
Vid fortsatta experiment rekommenderas att göra ytterligare försök på OLW och
Barillas processavloppsvatten då de visade bäst potential till VFA-produktion.
Abstract
One of the biggest environmental problems is the plastic littering. In many places
traces of human presence is seen in the form of plastic littering. In the year 2011, 280
million tons of plastic was produced, which represents about 28 000 Eiffel Towers. In
Sweden, about 880 000 tons of plastic a year is consumed, according to figures from
2010.
Approximately 50 % of all the world's plastics are produced In Asia and China
accounts for about half of it. North America and Europe account for about 40% of the
world's plastic production. The remaining production is distributed between Africa
and South America.
Commercial plastic is made from small units called polymers. A polymer consists of
smaller units called monomers. In present, these monomers are produced out of
petroleum (crude oil/ mineral oil). Approximately 4% of the world’s oil consumption
is spent as raw material to produce plastic and the same amount of oil is used as fuel
in the plastic production process.
The term bio-plastic is used for a family of materials which are biodegradable, biobased or both. However, it is not given that bioplastics do possess both properties.
PHA plastics are both bio based and biodegradable, which is why it is the focus for
this thesis. Production of PHA plastic is a three-step process comprising a
fermentation step, a selection step, and an accumulation stage. Finally, there is an
extraction to release the PHA plastic from the organic material. The aim of this thesis
is to aid the production of bioplastics in order to lessen the environmental load of
plastics. The more bioplastic that can be produced, the greater the interest of a
bioplastic-producing plant in Värmland. The goal is to make an inventory of
industries around Värmland, primarily food industries and forest industries, and to
quantify the potential of their process wastewaters to produce VFA.
In this thesis, fermentation experiments conducted batch-wise was performed with
process wastewater from OLW, Barilla (Wasa), Skoghall, Gruvön and Rottneros. The
experiments showed the wastewaters potential to produce VFA. The experiments
were performed with a constant pH of 6 and with varying residence time. The results
showed that OLW and Barilla has the highest potential for VFA production with 4500
mg/l and 1610 mg/l, respectively.
Dilution of OLWs and Barillas process water turned out to be favorable, as the VFA
production increased rapidly in comparison with those tests that were conducted
under non-dilution. The total production of VFA, however, was not as high.
In further experiments, it is recommended to make another attempt at the OLWs and
Barillas process wastewater since they showed the best potential for VFA production.
Förord
Den här rapporten är resultatet av kursen examensarbete på 22,5 hp under våren
2015. Examensarbetet har utförts på Karlstad Universitet, och undersökningar har
gjorts på processavloppsvatten från Stora Enso Skoghalls Bruk, Billerudkorsnäs
Gruvöns Bruk, OLW, Barilla (Wasa) och Rottneros Bruk.
Detta examensarbete har redovisats muntligt för en i ämnet insatt publik. Arbetet har
därefter diskuterats vid ett särskilt seminarium. Författaren av detta arbete har vid
seminariet deltagit aktivt som opponent till ett annat examensarbete.
Jag vill tacka min handledare Ola Holby på Karlstad Universitet. Har varit till stor
hjälp vid frågor och problem under arbetets gång, och även bidragit med åsikter,
förslag och synpunkter. Även ett stort tack till Karin Granström på Karlstads
Universitet som hjälpt mig med skrivprocessen och även gett förslag och kommit med
idéer i slutet av projektet.
Vill även tacka Patrik Kämpe på Paper Province som har varit med och bidragit till att
detta examensarbete har kunnat genomföras.
Anton Sundin
Karlstad, 2015-06-10
Nomenklatur
ADF
Aerobic Dynamic Feeding. Växling mellan
aerobt och aerobt, för att erhålla rätt
bakteriekultur.
AOX
Absorberbar Organisk
organiska föreningar.
BOD7
Biological Oxygen Demand. Syreförbrukning
vid biologisk oxidation av organiskt material.
COD
Chemical Oxygen Demand. Syreförbrukning vid
kemisk oxidation av organiskt material.
CTMP
Kemitermomekanisk massa.
EBPR
Enhanced Biological Phosphorus Removal.
Förbättrad biologsikt fosforreduktion.
GAO
Glykogen Ackumulerande Organismer.
HDPE
Högdensitetpolyeten.
H2SO4
Svavelsyra.
LCFA
Långkedjiga Fettsyror.
LDPE
Lågdensitetpolyeten.
MMC
Mixade mikrobiella kulturer.
Mixade mikrobiella kulturer
Olika typer av bakteriekulturer.
NaOH
Natriumhydroxid.
PAO
Fosfor Ackumulerande Organismer.
PHA
Polyhydroxyalkanoates. En biologisk polymer.
Rena mikrobiella kulturer
En sorts bakteriekultur.
Rena substrat
Exempelvis smörsyra, ättiksyra, etc.
SCOD
Soluble COD. Ett mått på hur mycket löst
organiskt
material
det
finns
i
processavloppsvattnet.
SÄ
Suspenderade Ämnen.
Halogen.
Klorerade
TCOD
Total COD. Ett mått på totalmängden organsikt.
material i processavloppsvattnet
TMP
Termomekanisk massa.
TOC
Total Organic Carbon. Total mängd organiskt
kol.
USB-reaktor
Upflow Sludge Blanket. Uppåt strömmande
slamtäcke.
VFA
Volatile Fatty Acids. Lättflyktiga fettsyror.
.
Innehållsförteckning
1. Inledning ............................................................................................................................. 1
1.1 Introduktion ............................................................................................................................. 1
1.2 Syfte ............................................................................................................................................ 2
1.3 Mål .............................................................................................................................................. 2
1.4 Avgränsningar ......................................................................................................................... 2
2. Bakgrund ............................................................................................................................ 2
2.1 Kommersiell plast ................................................................................................................... 2
2.2 Bioplast ...................................................................................................................................... 4
2.3 PHA ............................................................................................................................................ 6
2.4 VFA............................................................................................................................................. 6
2.5 Användningsområde för bioplast ........................................................................................ 7
2.7 Processen för PHA-tillverkning ........................................................................................... 7
2.7.1 Trestegsprocess.............................................................................................................................. 7
2.7.2 Fermenteringssteget .................................................................................................................... 8
2.7.3 Selektionssteget............................................................................................................................. 8
2.7.4 Ackumuleringssteget ................................................................................................................... 9
2.7.5 Extraktion .................................................................................................................................... 10
2.8 Bioplast år 2015 .....................................................................................................................11
2.8.1 Region Halland ........................................................................................................................... 11
2.8.2 Arla och Tetra Pak..................................................................................................................... 11
2.8.3 Bioextrax AB ................................................................................................................................ 12
2.9 Jämförelse med rötningsprocessen ...................................................................................12
3. Metod ............................................................................................................................... 13
3.1 Beskrivning av systemet (pilotanläggningen) .................................................................13
3.2 Analyser ...................................................................................................................................14
3.2.1 TCOD & SCOD .......................................................................................................................... 14
3.2.2 Totalkväve..................................................................................................................................... 15
3.2.3 Ammoniumkväve ......................................................................................................................... 15
3.2.4 Totalfosfor .................................................................................................................................... 15
3.2.5 VFA ................................................................................................................................................. 15
3.2.6 pH .................................................................................................................................................... 15
3.2.7 Spädningstabell........................................................................................................................... 16
3.3 Indata från bruken ...............................................................................................................16
3.3.1 Stora Enso Skoghall pappers- och massabruk.................................................................. 16
3.3.2 Billerud Korsnäs Gruvön pappers- och massabruk ........................................................ 17
3.3.3 Barilla (Wasa) ............................................................................................................................. 18
3.3.4 OLW ............................................................................................................................................... 18
3.3.5 Rottneros pappers- och massabruk ...................................................................................... 18
3.4 Experiment .............................................................................................................................19
3.4.1 Fermenteringsteget .................................................................................................................... 19
4. Resultat ............................................................................................................................ 21
4.1 Experiment .............................................................................................................................21
4.1.1 Fermentering 1 – försök 1 ....................................................................................................... 22
4.1.2 Fermentering 2 – försök 2 ....................................................................................................... 23
4.1.3 Fermentering 3 på OLWs processavloppsvatten – försök 3 ......................................... 24
4.2 Total mängd VFA som kan framställas från avfallsströmmarna .............................26
4.2.1 Fermentering 1............................................................................................................................ 26
4.2.2 Fermentering 2............................................................................................................................ 26
4.2.3 Fermentering 3............................................................................................................................ 26
4.3 VFA per SCOD & TCOD ...................................................................................................27
5. Diskussion........................................................................................................................ 29
5.1 Jämförande resultat från andra personers fermenteringsprocess ............................30
5.2 Förslag till vidare försök .....................................................................................................32
6. Slutsats ............................................................................................................................. 33
7. Referenser ....................................................................................................................... 34
1. Inledning
1.1 Introduktion
Ett av världens största miljöproblem är plastnedskräpning. Det är inte bara
nedskräpningen som är problemet utan det finns även en annan sida i form av alla
kemikalier som finns i plasten. Plast har en väldigt lång nedbrytningstid, det kan ta
hundratals år innan plast förvinner. Detta innebär att mycket av den plast som
tillverkas finns kvar i miljön fast i en annan form. Detta är en av anledningarna till
varför vi hittar plast världen över vid soptippar, vägrenar, i sjöar, hav och i fåglars
bukar. När en plastbit slits bildas små plastfragment som kallas mikroplast. Detta kan
leda till att vattenlevande organismer mistar mikroplasten för mat. [1]
Ett alternativ till kommersiell fossilbaserad plast är bioplast. Termen bioplast kan
innebära olika typer av material och skiljer sig från fossilbaserade plaster genom att
vara biologiskt nedbrytbar, biobaserad eller både och. Är plasten biobaserad betyder
det att den till viss del kommer från biomassa, som exempelvis växter. Biomassa som
används för produktion av biologisk plast kan exempelvis vara cellulosa, majs eller
sockerrör. Att plasten är biologiskt nedbrytbar syftar på en kemisk process som
bygger på att mikroorganismer i miljön bryter ned plasten till naturliga ämnen som
exempelvis biomassa, vatten och koldioxid. Att plast är biologiskt nedbrytbar kan
dras nytta av, exempelvis i avfallspåsar.
Att använda sig av bioplast har fördelar jämfört med kommersiell plast. För det första
minskar användningen av fossila resurser om biomassa används som material vid
framställning och detta ger koldioxidneutralitet. Om bioplasten även är biologiskt
nedbrytbar ger det fördelar i produktens slutskede då plastnedskräpningen i miljön
minskar om plasten bryts ned naturligt i naturen. [2]. Nackdelar är att bioplaster som
PHA är betydligt dyrare att producera än dagens kommersiellt framställda plast.
Till skillnad från kommersiell plast är bioplast som PHA helt biologiskt nedbrytbar
och är framställt från förnybara resurser (som nämnts ovan). Det har gjorts många
studier på PHA-framställning sedan 1980-talet. Många av dem har fokuserat på
industriell bioteknik baserat på användning av rena kulturer (d.v.s. bara en sorts
bakterier, PAOs) och genetiskt modifierade mikroorganismer. Denna typ av process
är ekonomiskt kostsam då det behövs steril utrustning och substrat, och även
processen i sig behöver vara steril. Detta är orsaken till att produktion av PHA för
tillfället är dyrt. [3]
1
1.2 Syfte
Syftet med det här examensarbetet är att med hjälp av framställning av bioplast
minska plastens miljöpåverkan. En anläggning för produktion av bioplast skulle
medföra detta då en del av den fossiloljebaserade plasten skulle kunna bytas ut mot
bioplasten PHA.
1.3 Mål
Målet är att inventera olika industrier runt om i Värmland, i första hand matindustrier
och skogsindustrier, och kvantifiera deras processavloppsvattens potential att
producera VFA, korta fettsyror för bioplasttillverkning.
1.4 Avgränsningar
Examensarbetet avgränsas till att enbart omfatta det första steget i trestegsprocessen
vilket är fermenteringssteget.
2. Bakgrund
2.1 Kommersiell plast
Kommersiell plast är uppbyggd av polymerer. Polymerer är även de uppbyggda av
små enheter som heter monomerer. I dagsläget är monomererna framställda av
petroleum (råolja/mineralolja) och produktionen baseras därmed på icke-förnybara
råvaror. Ungefär 4 % av världens oljekonsumtion går åt som råvara till att producera
plast och lika mycket olja används som bränsle i tillverkningsprocessen. [1]
Det var inte förrän under 20- och 30-talet som den kommersiella plasttillverkningen
tog fart. Den industriella plasttillverkningen påbörjades dock inte förrän efter andra
världskriget. När den industriella plasttillverkningen påbörjades under 50-talet var den
globala årsproduktionen mindre än 1 miljon ton per år. Den har dock ökat konstant
och var så sent som 2011 cirka 280 miljoner ton. [1]. Det motsvarar ungefär vikten av
28 000 Eiffeltorn. [4]. I Sverige var år 2010 mängden använd plast uppe på 880000
ton per år. [5]
Olika plastmaterial har förenklat vardagen för många människor. Plast har många bra
egenskaper, den är stark, hållbar, lätt, billig, böjbar, rostfri samt isolerande mot
elektricitet och värme. Plast finns i en mängd olika saker som används i vardagen. [1]
I Asien produceras ungefär 50 % av all världens plast och Kina står för ungefär
hälften av detta. Nordamerika och Europa står för cirka 40 % av världens
plastproduktion. Den resterande produktionen av plast är fördelat på Afrika och
Sydamerika. År 2005 gjorde sig de industrialiserade delarna av världen skyldiga till
att använda 100 kg plast per person och år. Detta är fem gånger så mycket som i
Asien och tio gånger mer än i Afrika. Konsumtionen av plast ökar ungefär med 4 %
varje år i Europa och Nordamerika. [1]
2
Mycket av den plast som produceras i världen hamnar i världshaven av olika
anledningar. Av allt skräp som hamnar i världshaven är det mellan 60-90 % som är
plast, enligt grova uppskattningar handlar det om totalt om cirka 200-250 miljoner ton
plast. Ett antagande som är rimligt är att 15 % av all plast som finns till havs flyter i
land, 15 % flyter på ytan och 70 % av plasten sjunker till botten. [1]
En bild över var plast ansamlas i världshaven ges i figur 1.
Figur 1. En illustrerande bild över ansamling av plast i världshaven. De inringade områdena på
bilden är de områdena där plasten ansamlas. [4]
Som nämnts tidigare är kommersiell plast är en av de största bovarna när det kommer
till nedskräpning och det har mycket att göra med den dåliga återvinningshanteringen.
Det är bara 26 % av plasten som samlas in och cirka 15 % som återvinns. Det har gått
så långt att plastindustrin går bakåt i stället för framåt när det kommer till återvinning.
[6]
Vid förbränning av plast eller annat avfall är det just avfall med rikt plastinnehåll som
ger störst upphov till de fossila emissionerna av 𝐶𝑂2. [7]. Vid fullständig förbränning
av plast bildas vatten och koldioxid, och det är koldioxiden som bidrar negativt till
växthuseffekten. Rökgaserna som bildas vid förbränning av plast kan vara en källa till
långväga spridning av giftiga ofullständigt förbrända kemikalier och metaller, och de
kan även ge upphov till surt regn. [1]
3
2.2 Bioplast
Begreppet bioplast är en hel familj av material som är bionedbrytbara, biobaserade
eller bådadera.
Att något är bionedbrytbart betyder att den kemiska processen då mikroorganismer
som finns i naturen bryter ned materialet till naturliga substanser, exempelvis vatten
och koldioxid, är effektiv. Det behövs inga tillsatser för nedbrytningen. Hur bra
nedbrytningsprocessen blir beror på var den sker (i vilket typ av miljö) och
temperaturen, men även vad det är för material och hur det har används. Att materialet
är biobaserat innebär att materialet/produkten helt eller till stor del kommer från
biomassa, med andra ord att det kommer från växtriket. Sockerrör, majs eller
cellulosa är de vanligaste materialen att använda som biomassa till produktion av
bioplast.
Materialet/produkten kan besitta båda egenskaperna, bionedbrytbar och biobaserad,
men det är inte självklart. Bara för att materialet är biobaserat blir det inte automatiskt
bionedbrytbart.
Olika typer av bioplaster driver på utvecklingen inom plastindustrin. Bioplaster
besitter två stora fördelar i jämförelse med vanlig traditionell plast. Fördelarna är att
bioplast minskar utsläppen av växthusgaser och spar fossila resurser. Att bioplasten är
biologsikt nedbrytbar är även det en stor fördel. [8]
En bild över hur många olika typer av bioplaster som producerades år 2011 visas i
figur 2. Under detta examensarbete är det PHA-plasten som har undersökts. Figur 2
visar att PHA-plast i dagsläget är en liten mängd av den producerade bioplasten.
Figur 2. Produktion av olika bioplaster. [9]
4
Den producerade bioplastens användningsområden visas i figur 3. Enheten på x-axeln
är i tusen ton.
Figur 3. Användningsområden för den bioplast som producerades år 2011. [9]
5
2.3 PHA
Polyhydroxyalkanoater (PHA) är en polyester som är helt biokompatibel, biologiskt
nedbrytbar, och som besitter intressanta egenskaper för industriella tillämpningar.
Dessa polyestrars produktion på industriell nivå är tyvärr fortfarande låg, i jämförelse
med andra biologiskt nedbrytbara polyestrar och syntetiskt plast. PHA är 4-9 gånger
dyrare att producera än kommersiell plast. Det är en av anledningarna till att
efterfrågan på PHA är låg.
Alla industriella processer är för nuvarande beroende av att använda sig av rena
mikrobiella kulturer (får inte vara en blandning av olika typer av bakterier) och rena
substrat (rena fettsyror som smörsyra och ättiksyra), för produktion av PHA.
Huvudkostnaden för detta är relaterat till fermenteringen (energi för sterilisering och
substratkostnader) och nedströmsprocesser (enhetsoperationer, energiefterfrågan och
kemikalier). De etablerade industrierna som producerar bioplast använder sig oftast av
rena sockerarter som glukos och sackaros som substrat i fermenteringssteget men de
kan även använda sig av andra sockerbaserade produkter som majs. Allt detta leder
till höga produktionskostnader.
Det har under senare år varit ett stort intresse att investera i alternativa lösningar i att
producera PHA och att få ned produktionskostnaden. Alternativ har varit att
undersöka möjligheten att använda substrat med låga VFA-halter, avfallsströmmar, ett
annat att använda mixade mikrobiella kulturer. Detta skulle minska
energiförbrukningen då behovet av sterilisering försvinner, och minska behovet av
underhåll då processen blir mindre känslig. [10]
Syntes av PHA observerades för första gången i ett avloppsreningsverk som var avsett
för biologisk fosforrening. Dessa system varierar mellan aerob- och anaeroba
förhållanden. Huvudgruppen av bakterier som är ansvariga för PHA-ackumulering
under dessa förhållanden är fosforackumulerande organismer (PAOs) och
glykogenackumulerande organismer (GAOs). För att identifiera de olika grupperna av
bakterier (PAOs och GAOs) används en typ av färg som får bakterierna att lysa och
som kallas FISH). [10]
2.4 VFA
VFA, lättflyktiga fettsyror, besår av olika korta fettsyror, som smörsyra (butyratsyra),
propionsyra, isovaleriansyra, kapronsyra, valeriansyra och ättiksyra (acetatsyra). [11].
Närvaro av VFA är ett tecken på bakteriell aktivitet. [12]
6
2.5 Användningsområde för bioplast
Huvudmålet för bioplaster som PHA är att ersätta den befintliga plasten
(petrokemiska polymerer), den som för tillfället används till förpackningar och
beläggningstillämpningar. Bioplasten har särskilt inriktat sig på förpackningar som
filmer (som frostskydd för grödor) och behållare. De har även tillämpas inom
bionedbrytbara hygienartiklar som blöjor och blöjornas förpackningar. Bioplast har
även applicerats på utskriftsapplikationer och lim.
Olika kompositioner av bioplast används redan i elektronik, främst i mobiltelefoner.
Det finns potentiella tillämpningar för bioplaster inom jordbruk såsom inkapsling av
frön, inkapsling av gödsel för långsam frigivning, biologiskt nedbrytbara behållare för
växthus och biologiskt nedbrytbara växtfilmer för grödor.
Bioplast kan även användas inom det medicinska fältet. Fördelen med detta är att den
biologiskt nedbrytbara plasten kan införas i människokroppen, för att sedan inte
behövas tas bort. [13]
2.7 Processen för PHA-tillverkning
2.7.1 Trestegsprocess
Processer för PHA-produktion med mixade kulturer hanteras oftast med
tvåstegsprocess eller trestegsprocess, beroende på vilket substrat som används som
råmaterial. Tvåstegsprocessen innefattar ett selektionssteg av PHA-ackumulerande
organismer som kan vara antingen aerobt eller växelvis aerobt och anaerobt och
avslutas med ett ackumuleringssteg för framställning PHA. Genom att separera dessa
två steg kan processen optimeras. Det är en fördel eftersom det har visats att optimala
förhållanden krävs i varje steg. Den PHA som producerats i ackumuleringssteget
extraheras och renas sedan. Tvåstegsprocessen används oftast när rena organiska
syror så som acetat, butyrat, propionat, valerat eller laktat används som råvara till
PHA-produktion.
En av anledningarna till att använda sig av mixade mikrobiella kulturer (MMC) är
möjligheten att använda sig av avfallsbaserade substrat som avloppsvatten. Dessa är
oftast rika på kolhydrater. Mixade kulturer som utsätts för förhållanden av fest följt av
svält (ADF eller EBPR) anses oftast som inkapabla till att lagra PHA från
sockerbaserande föreningar. Så innan selektionssteget (ADF eller EBPR) behövs ett
fermenteringssteg för att omvandla kolhydrater till VFA och andra karboxylsyror.
Fermenteringssteget leder sedan vidare till ett selektionssteg och ett
ackumuleringssteg. Allt detta mynnar ut i en trestegsprocess. [10]. Detta visas i figur
4.
7
Figur 4. En bild över två- eller trestegsprocessen för PHA-produktion. (1) är fermenteringssteget,
(2) är selektionssteget och (3) är ackumuleringssteget. Enligt [10]
2.7.2 Fermenteringssteget
Fermenteringen präglas förutom av avsaknad av syre och nitrat av en god bildning av
lättflyktiga fettsyror (VFA). VFA genomgår en rad olika reaktioner och kan således
fungera som både reduktionsmedel och oxidationsmedel. Detta sker på grund av
fermenterande bakterier som tillhör en heterogen grupp som innefattar fakultativt
aeroba bakterier eller anaeroba bakterier. [14]
2.7.3 Selektionssteget
Val av en kultur med hög PHA-ackumuleringsnivå är en av de största utmaningarna i
mixade kulturer. Målet är att försöka nå mikrobiell anrikning där så många som
möjligt av mikroorganismer har en hög PHA-ackumuleringsnivå. Är den valda
populationen av mikroorganismer heterogen (olika typer av bakterier som besitter
varierande ackumuleringskapacitet) kommer det att bli en negativ effekt på
efterföljande processdel. Mikroorganismerna med låg ackumuleringskapacitet
kommer bidra till en minskad PHA-lagring och en ökad extraktionskostnad. Det är
värt att notera att i selektorn, kultururvalet, ska en homogen population av
mikroorganismer med en stabil ackumuleringskapacitet åstadkommas och det ska inte
försökas uppnås något maximum av PHA i cellerna. Det senare målet ska i stället
uppnås i ackumuleringsteget, vilket kan läsas om under rubriken ”ackumulering”. [10]
8
2.7.3.1 Anaerob/aerob
Den mest studerade anaeroba/aeroba processen när det kommer till selektion av PAO
och GAO för framställning av PHA är EBPR (Enhanced Biological Phosphorus
Removal). I denna process följs ett anaerobt steg av ett aerobt steg. Huvudgrupper av
organismer som är gynnade är PAOs och GAOs. En bild över processen visas i figur
5. [10]
Figur 5. En bild över EBPR-processen. Enligt [10]
2.7.3.2 Aerob/Aerob
Ett alternativ till EBPR är ADF-processen där ett aerobt steg följs av ett anaerobt steg.
Det var när trestegsprocessen introducerades som avskiljning mellan
selektorprocessen och ackumuleringsprocessen gjordes vid användning av ADF.
Vanligtvis när selektion av PHA-ackumulerande mikroorganismer sker med hjälp av
ADF används oftast syntetiska medier som innehåller enskilda eller mixade organiska
syror som kolkälla. [10]
2.7.4 Ackumuleringssteget
Bio-P bakterier ingår i avloppsvattnet och finns alltså naturligt i det aktiva slammet
och de kan gynnas genom att växla mellan anaeroba och aeroba faser. Bio-P
bakterierna utnyttjar i den anaeroba fasen den energi som finns lagrad i
polyfosfatkedjor för att ta upp flyktiga fettsyror (VFA) som propionsyra, ättiksyra och
smörsyra. Samtidigt som VFA tas upp släpps fosfat, vilket medför att fosforhalten
ökar i vattnet. Fettsyrorna (VFA) omvandlas och lagras i Bio-P bakterierna till PHA
(polyhydroxyalkanoater). När miljön går från anaerob till aerob förbränner Bio-P
bakterierna den PHA som finnas lagrad. Den energi som uppstår vid förbränningen
används bland annat till tillväxt, men också för att ta upp fosfatjoner i vattnet och på
nytt lagra dem som polyhydroxyalkanoater (PHA). Bio-P bakterierna tar upp mer
fosfat i det aeroba steget än vad de släppte ut i det anaeroba steget, detta leder till ett
nettoupptag av fosfor.
Genom att växla mellan anaerobt förhållande och aerobt förhållande får Bio-P
bakterierna ett försprång gentemot andra bakterier eftersom de i den anaeroba zonen
kan ackumulera lättnedbrytbara kolföreningar. En bild över hur ackumulationen går
till visas i figur 6. [15]
9
Figur 6. Upptag av VFA och ackumulation av PHA sker i det anaeroba steget och förbränning av
PHA sker i det aeroba steget. [15]
Inkommande organiskt material är viktigt för att Bio-P processen skall fungera. Det är
extra viktigt att det organiska materialet innehåller mycket VFA. Vid avsaknad av
VFA har Bio-P bakterierna ingen fördel av att kunna lagra PHA i den anaeroba
miljön. [15]
2.7.5 Extraktion
Extraktion är en mycket välkänd enhetsoperation inom den kemiska processtekniken.
Denna metod har även kommit till viss användning inom miljöskyddssammanhang.
Processen bygger på att ämnen har olika löslighet exempelvis organiska
lösningsmedel och vatten. Om ett ämne i vattenlösning förs i kontakt med ett
organiskt lösningsmedel som inte är blandbart med vatten och ämnets löslighet i den
organiska fasen är högre än dess löslighet i vattnet, leder detta till att ämnet kommer
koncentreras i den organiska fasen. Bioackumulerbara föroreningar är fettlösliga och
kan därmed avskiljas med hjälp av extraktion. Extraktionsprocessen utnyttjas dock
främst idag inom produktionsprocesser.
För att genomföra en extraktion kan olika typer av utrustning användas. En vanlig
lösning är dock att använda sig av sedimentations blandare (mixer-settler). Denna
apparat tillhandahåller en blandningszon där extraktionsmedlet och den vätska som
ska genomgå behandlingen kraftigt blandas med varandra, detta för att få effektiv
överföring av föroreningen från vattenfasen till extraktionsmedlet. Efter
blandningszonen leds blandningen in i en separationszon och en skiktning mellan de
två vätskorna uppstår. [16]
10
2.8 Bioplast år 2015
2.8.1 Region Halland
Bioplast är i en uppåtgående trend och det arbetas på olika håll för att få den större på
marknaden. Nedan redovisas några genomförda projekt.
Region Halland har ställt krav på biobaserad plast i upphandling av sopsäckar.
Regionen förbrukar så mycket som 1,9 miljoner sopsäckar per år. De har därför valt
att introducera biobaserade sopsäckar från Papyrus Supplies och dessa ska vara som
ett komplement till vanliga sopsäckar.
Papyrus Supplies var en av de första aktörerna i Europa under 2014 som lanserade
klimatsmarta påsar och säckar och under 2015 gick även region Halland i detta
sammarbete för att försöka uppnå ett mer hållbart samhälle. [17]. I figur 7 visas en
bild på hur sopsäcken ser ut.
Figur 7. Bioplast-sopsäcken som region Halland börjat använda. [17]
2.8.2 Arla och Tetra Pak
Från och med i år har även Arla i sammarbete med Tetra Pak satsat på biobaserat.
Tetra Pak har nämligen tagit fram en förpackning som heter Tetra Rex Bio-based och
den ska vara en av världens första växtbaserade och återvinningsbara
vätskekartongförpackningar.
Vätskekartongförpackningens alla ingående delar ska vara framtagna från växtriket.
Förpackningen i sig kommer från FSC-märkt (Forest Stewardship Council) kartong
från ansvarsfullt skogsbruk, skruvkorken är av biobaserat högdensitetpolyeten
(HDPE) och kartongen har ett skyddande barriärskikt av biobaserat
lågdensitetpolyeten (LDPE).
Tetra Rex Bio-based är framtaget av Tetra Pak i samarbete med Braskem. Braskem är
ett av världens ledande företag när det kommer till tillverkning av polyetenplast från
förnybara källor. [18]
11
2.8.3 Bioextrax AB
Bioextrax AB är ett företag som har tagit fram en ny teknik som på ett
kostnadseffektivt sätt producerar miljövänlig bioplast. Företaget baserar denna teknik
på forskningsresultat som tagits fram på Lunds universitet på avdelningen för
bioteknik.
Bioextrax anser att de tagit fram en kostnadseffektiv och patenterad teknik som
framställer biolasten PHA. Denna teknik ligger till grund för att bygga ett hållbart
samhälle och så småningom kunna ersätta den fossilt framställda plasten.
Användningsområden för PHA-plasten kan exempelvis vara hushållsartiklar,
leksaker,
mobiltelefoner,
plastpåsar,
engångsartiklar,
vattenflaskor
och
livsmedelförpackningar. [19]
2.9 Jämförelse med rötningsprocessen
Organsikt material kan brytas ned anaerobt för produktion av biogas, s.k. rötning.
Bildandet av för mycket fettsyror är då ett problem, i rak motsats till PAHframställning som kräver mycket VFA. För mycket fettsyror i rötningsprocessen gör
att metanbildningen inte fungerar. VFA-ackumulation sker när pH eller
temperaturförändringar orsakar lägre tillväxthastighet, när det finns hämmande
ämnen, eller av överbelastning när för mycket mat tillsätts [20]. VFA-ackumulation i
rötningsprocessen kan motverkas genom tillsättning av nickel, kobolt eller selen. [21]
12
3. Metod
3.1 Beskrivning av systemet (pilotanläggningen)
Företaget KNN (ett Holländskt företag som bland annat forskar på framställning av
bioplasten PHA) använder sig av en trestegsprocess vid framställning av PHA (figur
8). Steg 1 är fermenteringssteget, vilket är framställningen av VFA. Steg 2 är
selektionssteget där rätt bakteriekultur skall tas fram. De bakterier som eftersträvas är
PHA-ackumulerande, PAOs. För att dessa bakteriekulturer skall uppstå utsätts
biomassan för svält- och festförhållanden (EBPR eller ADF). Detta påminner om en
biologisk fosforreningsprocess. I steg 3 sker PHA-produktionen, i detta steg ”matas”
biomassan med det fermenterande processavloppsvattnet och en PHA-produktion
påbörjas.
Figur 8. En illustrerande bild över KNNs trestegsprocess, för PHA-framställning.
För att ge en uppfattning om hur en sådan här anläggning kan se ut i verkligheten,
visas KNNs pilotanläggning i figur 9.
Figur 9. En bild över KNNs pilotanläggning. Bilden till vänster är på deras fermenteringstank
och bilden till höger är på deras selektions-och ackumuleringstank.
13
Eftersom det i denna undersökning inte fanns möjlighet att framställa någon PHA
visas det i figur 10 hur PHA-plast kan se ut. Steg 1 är den PHA-rika biomassan som är
avvattnad och körd igenom en press för att reducera vätskeinnehållet. Steg 2-3 är en
kemisk extraktion, där PHA frigörs så att det blir ren PHA. Steg 4 är färdig PHA som
är redo att användas till diverse applikationer.
Figur 10. En bild över hur PHA ser ut från start (1) till färdig slutprodukt (4).
3.2 Analyser
Det utfördes analyser på processavloppsvattnen från Skoghalls bruk, Gruvöns bruk,
Rottneros bruk, OLW och Barilla. De analyser som utfördes var TCOD, SCOD, totalkväve, ammoniumkväve, total-fosfor och VFA. Först testades respektive
processavloppsvatten i ett grundförsök för att se vad respektive processavloppsvatten
innehöll. Sedan utfördes tester på TCOD, SCOD och VFA under en försöksperiod på
0-48 timmar, där prover togs vid 0 timmar, 5 timmar, 10 timmar, 24 timmar och 48
timmar. Alla prover utom TCOD filtrerades genom mikroglasfiberfilter (MGA,
storlek: Ø70 mm). För att varje enskilt prov skulle hamna inom mätområdet späddes
varje prov med destillerat vatten.
3.2.1 TCOD & SCOD
TCOD- och SCOD-mätningarna utfördes i Lange 214 kyvetter. Vid varje test hälldes
2 ml processavloppsvatten ned i kyvetten och värmdes i två timmar på 148℃. När
kyvetten svalnat analyserades provet i en Hach Lange LT 200 spektrofotometer.
SCOD-utfördes på exakt samma sätt förutom att det användes filtrerat
processavloppsvatten. Mätområde för TCOD och SCOD var 0-1000 mg/l O2.
14
3.2.2 Totalkväve
Mätningar av totalkväve gjordes i Lange LCK 138 kyvetter. Vid varje test blandades
1,3 ml filtrerat processavloppsvatten, 1,3 ml av substrat A och 1 tablett av substrat B
och hälldes ned i en behållare som värmdes i en timme i 100℃. När behållaren
svalnat togs 0,5 ml av vätskan och 0,2 ml av substrat D och hälldes ned i en kyvetten.
Sedan analyserades provet i en Hach Lange LT 200 spektrofotometer. Mätområde för
totalkväve var 1-16 mg/l TNb (totalkväve).
3.2.3 Ammoniumkväve
Mätningarna av ammoniumkväve utfördes i Lange LCK 304. Vid varje test hälldes 5
mg/l filtrerat processavloppsvatten ned i kyvetten. Sedan skakades kyvetten och fick
stå i 15 minuter. Efter det analyserades provet i en Hach Lange LT 200
spektrofotometer. Mätområdena för ammoniumkväve var 0,015-2 mg/l NH4-N och
0,02-2,5 mg/l NH4.
3.2.4 Totalfosfor
Totalfosformätningarna utfördes i Lange LCK 349. Vid varje test hälldes 2 ml filtrerat
processavloppsvatten ned i en kyvetten och värmdes i en timme på 100 ℃. När
kyvetten svalnat hälldes 0,2ml av substrat B och C ned i kyvetten och analyserades i
en Hach Lange LT 200 spektrofotometer. Mätområde för totalfosfor var 0,15–4,5
mg/l PO4-P.
3.2.5 VFA
VFA-mätningarna utfördes i Lange LCK 365. Vid varje test hälldes 0,4 ml filtrerat
processavloppsvatten ned i en kyvett och värmdes i 10 minuter på 100 ℃ . När
kyvetten svalnat adderades 0,4 ml av substrat B, 0,4 ml av substrat C och 2 ml av
substrat D. Vid addering av varje substrat skakades kyvetten. Sedan analyserades
provet i en Hach Lange LT 200 spektrofotometer. Mätområdena för VFA var 50-2500
mg/l CH3COOH och 75-3500 mg/l C3H7COOH.
3.2.6 pH
pH-justeringen sker manuellt med hjälp av en pipett och detta gjordes en gång om
dagen. pH-justeringen utfördes med hjälp av 10 % 𝐻2 𝑆𝑂4 eller 3M NaOH beroende
på om pH skulle sänkas respektive höjas. För att veta hur mycket 𝐻2 𝑆𝑂4 eller NaOH
som skulle tillsättas användes en pH-detektor av märket Mettler Toledo.
15
3.2.7 Spädningstabell
Spädningsintervallen för att hamna inom rätt mätområde för varje prov visas i tabell
1. Dessa är enbart cirka-värden och det betyder att det kan variera från gång till gång
vid provtagning.
Tabell 1. Hur mycket olika processavloppsvattnen som behöver spädas med destillerat vatten för
att hamna inom rätt mätområde, prov/vatten.
OLW
Barilla
Skoghall
Gruvön
Rottneros
TCOD
SCOD
1/20
1/10
1/4
1/4
1/10
1/10
1/10
1/4
1/4
1/10
Totalkväve
1/10
1/10
1/4
1/2
1/4
Totalfosfor
1/20
1/10
1/4
1/4
1/4
Ammoniumkväve VFA
1/40
1/10
Späds inte
1/4
1/4
1/20
1/10
1/4
1/4
1/10
3.3 Indata från bruken
Nedan kommer information om processavloppsvattnet från Skoghalls bruk, Gruvöns
bruk, Rottneros bruk, OLW och Barilla. Det tillkommer även information om vad de
tillverkar för att lättare kunna avgöra om deras processavloppsvatten är lämpat för
PHA-produktion.
3.3.1 Stora Enso Skoghall pappers- och massabruk
Bruket är ledande i landet med produktion av kartong. Skoghalls bruk använder sig av
tre olika typer av massa för tillverkning av kartongerna: barrsulfatmassa, CTMPmassa och sulfatmassa av kortfiber. Tabell 2 ger en överskådlig bild över vad
Skoghalls processavloppsvatten innehåller.
Skoghall kokar och bleker en del av sin massa och det medför i sin tur kemikalier,
vilket ger en negativ effekt på processavloppsvattnet. Barr-sulfatmassan består av
långa fibrer och är en blandning av gran och tall. CTMP-massan består bland annat av
en stor mängd lignin och kommer från gran. Kortfibrer-sulfatmassan görs av
eukalyptus och björk. [22]
Tabell 2. Data över Stora Enso Skoghalls bruks processavloppsvatten, år 2014.
Data
Avloppsvatten
SÄ
TOC
BOD7
AOX
Klorat
Total Kväve
Total Fosfor
Komplexbildare
Utsläpp
60 100
2,2
8
4,3
0,04
0,01
215
20,4
0,41
Enhet
m³/dygn
ton/dygn
ton/dygn
ton/dygn
ton/dygn
ton/dygn
kg/dygn
kg/dygn
kg/ton,
kartong
Totalt 2014, [m³, ton]
21 936 500
803
2 920
1 531
14,6
3,7
78,5
7,4
282
16
Värdena i tabell 2 är skickades med epost av Margareta Sandström från Skoghalls
bruk och är hämtade ur deras miljörapport. [23]
3.3.2 Billerud Korsnäs Gruvön pappers- och massabruk
Gruvöns bruk är ett pappersbruk. Nästan all massa som används vid pappersbruket
tillverkas på plats. De råvaror som används vid framställning av massan är barrträd
och lövträd. Lövträd består av korta fibrer och barrträd av långa fibrer. Tabell 3 och
tabell 4 visar vad Gruvöns processavloppsvatten innehåller innan och efter rening.
Precis som Skoghall så kokar och bleker Gruvön sin massa och det medför
kemikalier, som åker ut med porcessavloppsvattnet. [24]
Värden i tabellerna är skickade med epost av Therese Olsson från Gruvöns bruk. [25]
Tabell 3. Data över Billerudkorsnäs Gruvöns processavloppsavloppsvatten, år 2013.
Data
Flöde
SÄ
COD
BOD7
AOX
Ingående vatten
30,2
2,7
40,4
9,8
398
SÄ
COD
BOD7
AOX
N-tot ofiltrerat
N-tot filtrerat
P-tot ofiltrerat
P-tot filtrerat
Utgående vatten
30,2
Enhet
m³/min
ton/dygn
ton/dygn
ton/dygn
kg/dygn
1,4
16,1
0,5
138
196
112
27,4
17,8
ton/dygn
ton/dygn
ton/dygn
kg/dygn
kg/dygn
kg/dygn
kg/dygn
kg/dygn
Tabell 4. Data över Billerudkorsnäs Gruvöns processavloppsvatten, år 2014.
Data
Flöde
SÄ
COD
BOD7
AOX
SÄ
COD
BOD7
AOX
N-tot ofiltrerat
N-tot filtrerat
P-tot ofiltrerat
P-tot filtrerat
Ingående vatten
31,4
2,8
46,6
11
326
Utgående vatten
31,4
Enhet
m³/min
ton/dygn
ton/dygn
ton/dygn
kg/dygn
1,4
19,1
0,4
136
195
113
28,4
20,2
ton/dygn
ton/dygn
ton/dygn
kg/dygn
kg/dygn
kg/dygn
kg/dygn
kg/dygn
17
3.3.3 Barilla (Wasa)
Barilla är en producent av bröd. I tabell 5 visas medelvärden för innehållet i deras
processavloppsvatten.
Tabell 5. Data över Barillas processavloppsvatten.
Data
Flöde
pH
SÄ
COD
P-tot
Fett
Ingående vatten
128,07
7,15
1 491
4 475
7,91
101
Enhet
m³/dygn
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
Värdena i tabell 5 är skickade av Hans Nordenberg från Barilla. [26]
3.3.4 OLW
OLW är en producent av chips och diverse snacks.
Det erhölls tyvärr ingen informations om OLWs processavloppsvatten.
3.3.5 Rottneros pappers- och massabruk
På Rottneros bruk tillverkas mekanisk massa; de två massorna som produceras är
CTMP och slipmassa. [27]. Den mekaniska process som används för bearbetning och
fiberseparation leder till att den pappersmassa som framställs på Rottneros bruk har
högre styvhet, bulk och opacitet än vad kemiskt framställd massa har. [28]. Detta
leder till att de får en annan typ av processavloppsvatten. I tabell 6 visas indata från
Rottneros bruk.
Tabell 6. Data över Rottneros bruks processavloppsvatten innan och efter rening.
Data
Flöde
pH
COD
P-tot
N-tot
Ingående vatten
7618
6,46
4573
2,78
13,9
Utgående vatten
7618
5,67
932
0,32
7,5
Enhet
m³/dygn
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
Värden i tabell 6 är skickade på epost av Nils Hauri från Rottneros bruk. [29]
18
3.4 Experiment
3.4.1 Fermenteringsteget
De processavloppsvatten som användes vid fermenteringsexperimenten är från
Skoghall, Gruvön, Barilla (Wasa), OLW och Rottneros och under experimenten
förvarades de i kylskåp för att minska nedbrytningsprocessen av det organiska
materialet.
De olika processavloppsvattnen analyserades innan fermenteringen påbörjades, se
tabell 7. Data i tabell 7 är framtagna med hjälp av de analysmetoder som visas under
den rubriken ”analyser”.
Tabell 7. Startvärden för processavloppsvattnet.
TCOD
SCOD
Totalkväve
[mg/l]
[mg/l]
[mg/l]
Skoghall
Gruvön
Barilla(Wasa)
OLW
Rottneros
1245
1768
8080
8310
5150
1144
1528
2820
4520
4030
4,68
3,2
23,9
82,9
14,98
Ammoniumkväve [mg/l]
Totalfosfor
[mg/l]
0,015
1,108
2,71
57,2
0,456
0,936
1,3
3,15
23
3,792
VFA [mg/l,
organiska
syror]
342
408
976
2080
1290
I detta experiment utfördes tre olika försök, fermentering 1, 2 och 3. Fermentering 1
som utfördes på de olika processavloppsvattnen genomfördes utan att något gjorts
med dem. I det andra försöket, fermentering 2, späddes processavloppsvattnet från
Barilla och OLW ut för att komma ned i ungefär samma halter, COD, som Skoghall
och Gruvön. OLWs processavloppsvatten späddes 4 gånger och Barillas späddes 4
gånger. I fermentering 3 utfördes experiment på OLWs processavloppsvatten både
outspätt och utspätt. experimentet med outspätt vatten utfördes på samma sätt som vid
fermentering 1 och experimentet med utspätt vatten fermentering 3 utfördes på
samma sätt som fermentering 2. Vid samtliga fermenteringsexperiment användes
samma laborationsuppställning, vilket beskrivs figur 12.
Bockmarkeringarna i tabell 8 indikerar att VFA-provtagningar utfördes vid varje
uppehållstid och för respektive fermenteringsprocess.
Tabell 8. Upphållstider för VFA-provtagningarna för respektive fermenteringsexperimenten.
Uppehållstider [h]
Fermentering 1
Fermentering 2
Fermentering 3
0



5



10



24



48



19
Det användes fyra mantlade glasreaktorer som var seriekopplade till ett värmebad.
Värmebadet var inställt på 37℃. Till varje glasreaktor användes fyra magnetomrörare
och två omblandare. Varje glasrektor fylldes med 1 liter processavloppsvatten. Dessa
ska sedan ha en uppehållstid på max 48 timmar och under denna tid tas VFA-prover
enligt försöksplanen som visas i tabell 8. Alla glasreaktorer ska ha ett konstant pH på
6,0. laborationsuppställningen visas i figur 11.
Figur 11. Laborationsuppställningen under fermenteringen.
20
4. Resultat
4.1 Experiment
En analys utfördes på de olika processavloppsvattnen för att bestämma dess innehåll
av organiska ämnen. I figur 12 visas innehållet av TCOD, SCOD och VFA i
processavloppsvattnet efter avslutad tillverkningsprocess. Det processavloppsvattnet
efter pappers- och massatillverkningen från Skoghall, Gruvön och Rottneros. OLWs
och
Barillas
processavloppsvatten
efter
chipstillverkning
respektive
brödtillverkningen.
Organiska ämnen
9000
8000
7000
mg/l
6000
5000
TCOD
4000
SCOD
3000
VFA
2000
1000
0
Skoghall
Gruvön
Barilla
(Wasa)
OLW
Rottneros
Figur 12. Startvärdena för TCOD, SCOD och VFA för de olika processavloppsvattnen.
De olika processavloppsvattnen analyserades också för att bestämma deras innehåll av
kväve och fosfor. I figur 13 visas startvärdena för totalkväve, ammoniumkväve och
totalfosfor i processavloppsvattnet, efter avslutad tillverkningsprocess.
21
Kväve & fosfor
90
80
70
mg/l
60
50
Totalkäve
40
Ammoniumkväve
30
Total fosfor
20
10
0
Skoghall
Gruvön
Barilla
(Wasa)
OLW
Rottneros
Figur 13. Startvärden för totalkväve, ammoniumkväve och totalfosfor i processavloppsvattnen.
4.1.1 Fermentering 1 – försök 1
Fermentering 1 utfördes på processavloppsvattnet efter avslutad tillverkningsprocess.
I figur 14 visas hur VFA-innehållet i respektive processavloppsvatten förändras under
48 timmar.
VFA outspätt
5000
4500
Skoghall
4000
3500
Gruvön
mg/l
3000
2500
Barilla (Wasa)
2000
1500
OLW
1000
500
Rottneros
0
0
20
40
60
Tid [h]
Figur 14. Förändring av VFA-produktionen för de olika processavloppsvattnen, under 48
timmar.
22
De processavloppsvatten som kommer från skogsindustrin, Skoghall, Gruvön och
Rottneros, visar en konstant VFA-produktion. Det enda som skiljer dessa åt är att
Rottneros visar en betydligt större potential till att producera en större mängd VFA.
Både OLW och Barilla visar en stor potential till produktion av VFA, detta ses på
deras stigande kurvor.
4.1.2 Fermentering 2 – försök 2
I detta fermenteringsförsök späddes processavloppsvattnet från OLW och Barilla ut
för att lättare jämföras med de andra avfallsströmmarna. OLW och Barilla späddes 4
gånger. I figur 15 visas produktionen av VFA under 48 timmar för OLW och Barillas
processavloppsvatten efter spädning.
VFA utspätt
2500
mg/l
2000
1500
Barilla (Wasa)
1000
OLW
500
0
0
10
20
30
40
50
60
Tid [h]
Figur 15. VFA-produktionen för OLW och Barillas processavloppsvatten efter spädning. OLW
och Barillas processavloppsvatten är utspädda 4 gånger.
I figur 16 visas en jämförelse med de andra avfallsströmmarna från Skoghall, Gruvön
och Rottneros.
23
VFA utspätt & i jämförelse med Skoghalls, Gruvöns
och Rottnerson processavloppsvatten från
fermentering 1
2500
mg/l
2000
Skoghall
1500
Gruvön
1000
Rottneros
Barilla (Utspädd)
500
OLW (Utspädd)
0
0
10
20
30
40
50
60
Tid [h]
Figur 16. Visar VFA-produktionen för respektive processavloppsvatten och där OLW och
Barillas processavloppsvatten är utspädda 4 gånger.
4.1.3 Fermentering 3 på OLWs processavloppsvatten – försök 3
Fermentering 3 på OLWs processavloppsvatten utfördes som en kontroll för att
undersöka om det skulle påverka VFA-produktionen, i jämförelse med fermentering 1
och 2. I figur 17 visas resultaten från OLW då ingen spädning utfördes.
Fermentering 3 på OLWs (outspätt)
processavloppsvatten
25000
mg/l
20000
15000
OLW - TCOD
10000
OLW - SCOD
OLW - VFA
5000
0
0
10
20
30
40
50
60
Tid [h]
Figur 17. Förändringar av VFA, TCOD och SCOD under 48 timmar.
24
Fermentering 3 på OLWs processavloppsvatten visar en liknande VFA-produktion, i
början av uppehållstiden, jämförelse med fermentering 1, vilket visas i figur 14. Den
stora skillnaden är VFA-resultaten vid 24 timmar och 48 timmar. Vid fermentering 1
visade 24-timmars provtagning ett värde på cirka 3500 mg/l. Vid fermentering 3
visade 24-timmars provtagning för det icke-utspädda processavloppsvattnet cirka
4700 mg/l. Vid 48-timmars provtagning vid fermentering 1 erhölls ett VFA-värde på
cirka 4500 mg/l och vid fermentering 3 gav 48-timmars provtagning cirka 9000 mg/l.
Anledningen till skillnaderna beror troligen på att processavloppsvattnet fick stå i
cirka tre veckor innan fermentering 3 utfördes och att en nedbrytning påbörjats av det
organiska materialet. Detta visade sig vara fördelaktigt för VFA-produktion.
I figur 18 visas fermentering 3 på OLWs processavloppsvatten då en spädning gjorts.
Processavloppsvattnet är utspätt 4 gånger med destillerat vatten.
Fermentering 3 på OLWs (utspädd)
processavloppsvatten
5000
mg/l
4000
3000
OLW (utspädd) - TCOD
2000
OLW (utspädd) - SCOD
1000
OLW (utspädd) - VFA
0
0
20
40
60
Tid [h]
Figur 18. Fermentering 3 med VFA-, TCOD-, och SCOD-värden för det utspädda
processavloppsvattnet från OLW.
Resultaten för fermentering 3 visar likvärdiga resultat, för hela uppehållstiden, vid
jämförelse med resultaten från fermentering 2, vilket visas i figur 15-16. Fermentering
2 och fermentering 3 gav vid 48-timmars provtagning en VFA-halt på cirka 2000 mg/l
vardera.
Vid analys av OLWs processavloppsvatten begicks det troligen ett misstag som gav
alldeles för höga TCOD-halter, vilket ledde till att spädingen blev fel. OLWs
processavloppsvatten späddes av misstag 8 gånger i stället för 4 gånger. Det var inte
förrän vid fermentering 3 på OLWs processavloppsvatten som detta fel upptäcktes, då
det visade sig att TCOD-halten var 8310 mg/l och inte 16620 mg/l. Felet korregerades
genom att TCOD-värdet från fermentering 1 dividerades med två och VFA-värden
från fermentering 2 multiplicerades med två. Felet fick dock inga konsekvenser på
resultatet då det upptäcktes och korrigerades.
25
4.2 Total mängd VFA som kan framställas från avfallsströmmarna
4.2.1 Fermentering 1
Med hjälp av indata på hur stora flödena är för respektive avfallsström ska en totalmängd av VFA per år tas fram för respektive fermenteringsförsök. Tabell 9 visar
medelproduktionen av VFA för respektive processavloppsvatten. Dessa värden är
tagna från fermenteringsförsök 1, vilket visas i figur 15.
Tabell 9. VFA-medelproduktionen under ett år för fermentering 1.
VFA [ton/år]
Skoghall
7000
Gruvön
6500
Rottneros
3600
Barilla
53
OLW
-
4.2.2 Fermentering 2
Medelproduktionen av VFA från experimenten på OLWs och Barillas utspädda
processavloppsvatten visas i tabell 10. VFA-värden är tagna från fermentering 2 och
dessa värden visas i figur 16.
Tabell 10. VFA-medelproduktionen under ett år för fermentering 2.
VFA [ton/år]
Barilla (utspädd)
15
OLW (utspädd)
-
4.2.3 Fermentering 3
Medelproduktionen av VFA för fermentering 3 visas i tabell 11. Dessa VFA-värden
är tagna från fermentering 3, som visas i figur 18 respektive figur 19.
Tabell 11. VFA-medelproduktionen under ett år för fermentering 3.
VFA [ton/år]
OLW
-
OLW (utspädd)
-
26
4.3 VFA per SCOD & TCOD
Nedan redovisas värden på hur stort utbytet av VFA är i jämförelse med hur mycket
organiskt material det finns i de olika processavloppsvattnen. I tabell 12 visas hur de
olika utbytena ser ut för de olika experimenten.
Tabell 12. VFA-utbytet som fås från de olika processavloppsvattnen. VFA-värdet är taget från
48-timmar provtagning för respektive fermenteringsförsök, och detta visas i tabell 12. SCOD är
startvärdet för processavloppsvatten vid respektive fermenteringsförsök.
Bruken/industrierna Fermentering Fermentering Fermentering
1 (försök 1)
2 (försök 2)
3 (försök 3)
26 %
Skoghall
Gruvön
25 %
Rottneros
33 %
OLW
100 %
44 %
OLW (utspädd)
Barilla
Barilla (utspädd)
173 %
57 %
19 %
172 %
Enhet
[VFA/SCOD,
in]
[VFA/SCOD,
in]
[VFA/SCOD,
in]
[VFA/SCOD,
in]
[VFA/SCOD,
in]
[VFA/SCOD,
in]
[VFA/SCOD,
in]
Procentsatserna för fermentering 3 visas i tabell 12 och visar på ett värde över 100 %.
Det innebär inte att mer VFA producerats än vad det har tillförts organiskt material,
eftersom COD är kopplat till syreförbrukningen och inte direkt anger mängden kol i
vattnet (då mäts i stället total organic carbon, TOC).
27
Vid fermentering 3 utfördes VFA-, TCOD- och SCOD-prover för hela testperioden,
0-48 timmar. I figur 19 visas utbytet av VFA per SCOD och TCOD.
VFA per SCOD & TCOD
70%
60%
OLW [VFA/SCOD]
50%
40%
OLW [VFA/TCOD]
30%
OLW (utspädd),
[VFA/SCOD]
20%
10%
OLW (utspädd),
[VFA/TCOD]
0%
0
10
20
30
40
50
60
Tid [h]
Figur 19. VFA per SCOD och TCOD för fermentering 3.
Värdena i tabell 12 och figur 20 är ett mått på hur mycket syre det krävs för att
bryta ned det organiska materialet.
Vid beräkning av hur stort VFA-utbytet är av det organiska materialet visas det tydligt
att OLW och Barilla är betydligt bättre än Skoghall, Gruvön och Rottneros, se tabell
12. Det tyder på att OLWs och Barillas processavloppsvatten innehåller mer
lättjäsbart organiskt material som kolhydrater eller fetter, medan Skoghall, Gruvön
och Rottneros processavloppsvatten innehåller mer icke-lättjäsbart organiskt material
som lignin.
28
5. Diskussion
En intressant iakttagelse var att när spädningen på OLWs processavloppsvatten
utfördes steg kurvan för PHA-produktionen snabbare. Detta tyder på att OLWs
processavloppsvatten från början innehåller för mycket fetter som kan hämma
produktionen av VFA. Liknande resultat gavs för Barillas avloppsvatten, vilket också
tyder på att deras processavloppsvatten innehåller för mycket fetter och liknade
organiskt material. Det kan därför vara bra att späda dessa processavloppsvatten innan
en fermentering genomförs, för att få så goda resultat som möjligt. Det visade sig att
OLWs VFA-produktion ökade från cirka 2000 mg/l (start) till 4500 mg/l (slut), vilket
är drygt en dubblering. Vid spädning av OLWs processavloppsvatten ökade VFAproduktionen från 282 mg/l (start) till 984 mg/l (slut), vilket är en ökning med tre
gånger. Det tyder på att efter spädning gick processen snabbare. Liknande resultat
visade Barillas processavloppsvatten efter spädning. Innan spädning ökade Barillas
VFA-produktion från 976 mg/l (start) till 1610 mg/l (slut), vilket är mindre än en
dubblering. Efter spädning ökade VFA-produktionen från 232 mg/l (start) till 540
(slut), vilket är en dubblering. Det ska tilläggas att det är bättre att erhålla en större
mängd VFA och därmed låta processen ta längre tid.
Resan till Holland och Groningen var givande på så vis att jag fick chansen ställa
frågor till personer på företaget KNN och på så vis utbyta information. Den
information som gavs påverkade resultaten på så vis att vid fermentering 3 gjordes
även provtagning på TCOD och SCOD (provtagningarna utfördes vid samma tider
som för VFA), vilket inte utfördes vid fermentering 1 och 2.
Efter beräkning av hur mycket VFA som skulle kunna framställas från respektive
bruk eller industri, visade det sig att Skoghall och Gruvön producerade väldigt mycket
mer VFA än OLW och Barilla. Det beror till stor del på storleken på flödena. Fast
detta betyder inte att VFA från Skoghall och Gruvön kommer kunna användas, det är
helt beroende på hur sammansättningen av VFA är. Troligen har OLW och Barilla en
bättre sammansättning än Skoghall och Gruvön, men det kan tyvärr inte bevisas under
dessa experiment då det inte gick att undersöka inom ramen för projektet. Det hade
behövts en kromatograf för att avgöra vilka typer av fettsyror VFA bestod av.
Fettsyresammansättningen är viktig att veta eftersom den har en avgörande roll i hur
PHA-sammansättningen blir. Om VFA blir stel och skör blir i sin tur PHA stel och
skör. Det blir en fråga om kvalitet på PHA-plasten. Sen ska det klargöras att det inte
kommer att finnas någon möjlighet att ta till vara på allt processavloppsvatten från
respektive avfallsström. Det hade absolut varit ett plus i en ekonomisk aspekt för både
industrierna och pappers- och massabruken att slippa rena en del av sitt
procesavloppsvatten.
Fermentering 3 på OLWs processavloppsvatten gjordes för att undersöka om det
skulle påverka VFA-produktionen. Det hade även planerats att utföra tester på
Barillas processavloppsvatten, men det visade sig att deras processavloppsvatten hade
brutits ned och då ansågs det inte vara relevant. Detta på grund av att experimentet
inte hade gett tillräckligt trovärdigt resultat. Varför det enbart var tänkt att göra
ytterligare fermenteringsexperiment på OLW och Barillas processavloppsvatten är för
att dessa indikerade bäst potential till VFA-produktion.
29
5.1 Jämförande resultat från andra personers fermenteringsprocess
En jämförelse av studiens resultat gentemot andra personers fermenteringsexperiment
har gjorts med värden på totalmängden VFA som framställdes på två dygn. Tabell 13
visar VFA-värden från 48 timmarsprovtagningen vid fermentering 1, 2, och 3. VFAvärdena är framtagna genom att ta bort VFA-startvärdet, det gör så att det visas exakt
hur mycket VFA som producerats.
Tabell 13. VFA-startvärden för respektive processavloppsvatten och VFA-värdena vid två dygns
fermentering för respektive fermenteringsexperiment.
VFAFermentering Fermentering VFA- Fermentering Enhet
startvärde 1 (försök 1)
2 (försök 2) start- 3 (försök 3)
värde
342
-50
mg/l
Skoghall
408
-32
mg/l
Gruvön
1290
40
mg/l
Rottneros
2080
2420
2390
6840
mg/l
OLW
976
643
mg/l
Barilla
564
1404
600
1722
mg/l
OLW
(utspädd)
232
308
mg/l
Barilla
(utspädd)
Anledningen till att en del värden i tabell 13 blir negativa är att det inte är någon
stigande produktion av VFA.
Bengtsson et al (ref) har utfört en fermentering på processavloppsvatten från ett
pappersbruk. De har en fermenteringsperiod som varar i 250 dagar och VFAproduktionen under dessa 250 dagar är någorlunda konstant. VFA-startvärdet för
deras processavloppsvatten var cirka 1200 mg/l och deras VFA-värde efter två dygn
var cirka 5000 mg/l, det som då har producerats är cirka 3800 mg/l. Detta värde är
betydligt högre än värdena från denna studie för pappers – och massabruken, vilket
visas i tabell 13. En trolig anledning till att de får högre halter av VFA vid två dygn är
att de tillsätter närsalter som kväve och fosfor. [30]
Bengtsson et al (ref) har även utfört fermenteringsexperiment på processavloppsvatten
från osttillverkning, pappers- och massabruk 1 som tillverkar pappersmassa från
återvunnet fiber, pappers- och massabruk 2 som tillverkar TMP- och GWP-massa
samt massa från återvunnet fiber och sist ett massabruk som tillverkar CTMP-massa. I
tabell 14 visas fermenteringsresultat från dessa fyra olika processavloppsvatten.
Processavloppsvattnet från osttillverkningen producerar inget ytterligare VFA efter 8
dagar och pappers– och massabruk 1 producerar ingen ytterligare VFA efter 11 dagar.
Pappers– och massabruk 2 och massabrukets processavloppsvatten slutar ha en
stigande VFA-produktion efter 17 dagar. [11]
30
Tabell 14. VFA-startvärde för respektive processavloppsvatten och VFA-värden för respektive
processavloppsvatten innan VFA-processen stagnerar och inget ytterligare VFA framställs. [11]
Osttillverkning
Pappers–
massabruk 1
Pappers–
massabruk 2
Massabruk
a
Källa: [11]
VFA efter
fermentering
1550a
2240a
Spädning
Enhet
och
VFAstartvärde
720a
1720a
1/10
1/4
mg/l
mg/l
och
1050a
-830a
-
mg/l
4990a
-2920a
-
mg/l
En del värden i tabell 14 blir negativa eftersom det inte är någon stigande produktion
av VFA. Det är också den troliga anledningen till varför personerna som utförde detta
experiment enbart gjorde fortsatta undersökningar på processavloppsvattnet från
osttillverkningen och Pappers- och massabruk 1.
Det blir tyvärr svårt att jämföra studiernas värden, tabell 13 med tabell 14, eftersom
VFA-värdena inte är från samma tidsintervall.
Processavloppsvattnet från
osttillverkningen som visar bäst potential i VFA-produktion, borde vara ett jämförbart
processavloppsvatten med OLW och Barillas. Vad som menas med jämförbart är att
processavloppsvattnet innehåller lättfermenterat organiskt material så som protein,
kolhydrater eller fetter. VFA-produktionen för processavloppsvattnet från
osttillverkaren visade en stigande VFA-produktion, vilket är en likhet med VFAproduktionen från denna studies fermenteringsförsök på OLW och Barillas
processavloppsvatten som också visade på en stigande VFA-produktion. En annan
likhet var att VFA-produktionen för pappers- och massabruk 1 var ganska konstant
genom hela fermenteringsprocessen, vilket även denna studies resultat från
fermenteringsprocessen av Skoghall, Gruvön och Rottneros processavloppsvatten
visade.
31
Tamis et al (ref) har utfört fermenteringsexperiment på processavloppsvatten från en
godisfabrik. De utförde fermenteringen i två olika reaktorer. Den första
fermenteringsreaktorn, fermenteringsreaktor 1, fungerade som ett försteg och var
utformat som en USB-reaktor (Upflow Sludge Blanket), den andra
fermenteringsreaktorn,
fermenteringsreaktor
2,
liknade
studiens
laborationsuppställning. Fermenteringexperimentet varade i 105 dagar och under
dessa dagar utfördes 16 provtagningar. [31]. VFA-värdena i tabell 15 är medelvärden
från fermenteringsprocessen.
Tabell 15. Startvärdet av VFA i processavloppsvattnet innan fermentering och VFA-mängd efter
fermenteringen i fermenteringsreaktor 2. Både VFA-startvärdet och VFA-mängd efter
fermentering är medelvärden.
Processavloppsvattnen
innan fermentering
Fermenteringsreaktor 2
b
källa: [31]
VFAstartvärdet
ca 1500b
VFA-mängd minus VFAstartvärdet
Enhet
mg/l
ca 4200b
mg/l
Värdena i tabell 15 kan inte jämföras direkt med denna studies resultat, eftersom
processavloppsvattnen skiljer sig åt. Ett antagande är att processavloppsvatten från
godistillverkning är rikt på socker och mer likt processavloppsvatten från OLW och
Barilla än processavloppsvatten från Skoghall, Gruvön eller Rottneros. En sådan
jämförelse visar då att processavloppsvatten från godistillverkning är bättre för PHAplast produktion, om det ska jämföras med denna studie.
5.2 Förslag till vidare försök
Denna undersökning är ett första steg mot något som kan bli en framtida
produktionsanläggning av bioplast i Värmland. Ytterligare experiment skulle behöva
utföras för att säkerställa att resultaten från denna studie stämmer. Sedan kan det vara
intressant att letar efter andra möjliga avfallströmmar som kan genomgå en
fermentering. En möjlig fortsättning hade varit att mixa olika avfallsströmmar och
undersöka om det ger ett bättre respektive sämre resultat än om avfallsströmmarna
fermenteras individuellt.
Möjliga intressanta avfallsströmmar:
o Matavfall från resturanger.
o Matavfall från matvarubutiker med utgående datum och längre inte går att
sälja.
o Kommunalt avloppsvatten
o Lokala slakterier
o Lokala bryggerier
32
6. Slutsats
Resultatet från experimenten i laborationsskala visar tydligt att det är skillnad på
mängden VFA som kan framställas från respektive processavloppsvatten. Skoghall,
Gruvön och Rottneros visade en linjär och konstant VFA-produktion. Det enda som
skiljde dessa vatten åt var att Rottneros låg på betydligt högre halter av VFA, vilket
troligen beror på att Rottneros framställer sin pappersmassa mekaniskt och Skoghall
och Gruvön tillverkar sin pappersmassa på kemisk väg. OLW och Barilla visade en
god potential till VFA-produktion. Dessa processavloppsvatten innehåller organiskt
material som är lättfermenterbart, vilket gör OLW och Barilla till de bästa
kandidaterna för VFA-framställning.
Den slutgiltiga slutsatsen är att processavloppsvatten från livsmedelsindustrierna
OLW och Barilla är mer lämpat för PHA-plastproduktion än processavloppsvatten
från pappers- och massabruken Skoghall, Gruvön och Rottneros.
33
7. Referenser
[1] Klar M, Gunnarsson D, Prevodnik A, Hedfors C, Dahl U. Allt du (inte) vill veta
om plast. [Internet]: Naturskyddsföreningen; 2014. Serie; serienummer. [citerad 1
april
2015]
Hämtad
från:
http://www.naturskyddsforeningen.se/sites/default/files/dokumentmedia/rapporter/Plastrapporten.pdf
[2] European bioplastics. Bioplastics. [Internet] Berlin: European bioplastics; [citerad
14 februari 2015] Hämtad från: http://en.european-bioplastics.org/bioplastics/
[3] Jiang Y, Marang L, Tamis J, C.M van Loosdrecht, Dijkman H, Kleerebezem R, et
al. Waste to resource: Converting paper mill wastewater to bioplastic. Water
Research. 2012;volym(46):sidor 5517-5530.
[4] Natursidan.se. Ny ledtråd till var all världens plast tar vägen. [Internet]:
Natursidan.se; 2014 [uppdaterad 23 december 2014] Hämtad från:
http://www.natursidan.se/nyheter/ny-ledtrad-till-var-all-plast-tar-vagen/
[5] Fråne A, Stenmarck Å, Sörme L, Carlsson A, Jensen C. Kartläggning av
plastavfallsströmmar i Sverige. [Internet] Norrköping: SMED: Svenska
MiljöEmissionsData;
2006.
Hämtad:
http://www.smed.se/wpcontent/uploads/2012/08/Slutrapport4.pdf
[6] Rose J. Återvinna eller bränna. [Internet] Stockholm: Forskning och Framsteg;
2003 [uppdaterad 7 januari 2003] Hämtad från: http://fof.se/tidning/2003/5/atervinnaeller-branna
[7] Sundberg J, Olofsson M. Förbränning och avfall. [Internet] Malmö: RVF; 2003.
Hämtad
från:
http://www.avfallsverige.se/fileadmin/uploads/Rapporter/Utveckling/Rapporter%202
003/U2003-12.pdf
[8] Nordisk Bioplastförening. Vad skiljer bioplast från vanlig plast? . [Internet]
Helsingborg: Nordisk Bioplastförening; [citerad 10 februari 2015] Hämtad från:
http://www.nordicbioplastic.com/?id=2&view=mainpage
[9] European bioplastics. Bioplaster-Fakta och siffror. [Internet] Helsingborg: Nordisk
bioplasförening.
[citerad
11
februari
2015]
Hämtad
från:
http://www.nordicbioplastic.com/image/files/BP_Facts_Webversion_swe_print.pdf
[10] Serafim L, Lemos P, Albuquerque M, Reis M. Strategies for PHA production by
mixed cultures and renewable waste materials. Applied Microbiology and
Biotechnology. 2008; volym(81):sidor 615-628.
[11] Bengtsson S, Hallqvist J, Werker A, Welander T. Acidogenic fermentation of
industrial wastewaters: Effects of chemostat retention time and pH on volatile fatty
acids production. Biochemical Engineering Journal. 2008;volym(40):sidor 492-499.
[12] Siedlecka E, Kumirska J, Ossowski T, Glamowski P, Golebiowski M, Gajdus J,
Kaczynski Z, Stepnowski P, et al. Determination of Volatile Fatty Acids in
34
Environmental Aqueous Samples. Polish J. of Environ. Stud. 2008;volym(17):sidor
351-356.
[13] Verlinden R, Hill D, kenward M, Williams C, Radecka I. Bacterial synthesis of
biodegradable polyhydroxyalkanoates. Bacterial synthesis of biodegradable
polyhydroxyalkanoates. 2007;volym(102):sidor 1437-1449.
[14] Rihm T. Underlag för vägledning beträffande investering, undersökning och
riskklassning av gamla deponier. [Internet] Linköping: Statens geotekniska institut;
2011.
[citerad
1
mars
2015]
Hämtad
från:
http://www.naturvardsverket.se/Nerladdningssida/?fileType=pdf&downloadUrl=/uplo
ad/stod-i-miljoarbetet/vagledning/deponi/deponi-rapport-sgi-lakvatten-odeponigas.pdf
[15] Dagerskog L. Förutsättningar för biologisk fosforrening i avloppsvatten från
Hammarby Sjöstad – en förstudie. [Internet] Uppsala: Uppsala universitet; 2002.
ISSN
1401-5765[citerad
5
mars
2015]
Hämtad
från:
http://www.sjostadsverket.se/download/18.6579ab6011d9b20740f8000480563/13504
83752430/PP06.pdf
[16] person P, Bruneau L, Nilson L, Östman A, Sundqvist J-O. Miljöskyddsteknik.
Sjunde upplagan. Stockholm: Kungliga Tekniska Högskolan, Industriell Ekologi;
2005.
[17] Pettersson J. Region Halland introducerar sopsäckar av bioplast. [Internet]
Packnyheter.se; 2015 [uppdaterad 27 april 2015; citerad 30 februari 2015] Hämtad
från: http://www.packnyheter.se/default.asp?id=8151&show=more
[18] Pettersson J. Även Arla Foods använder nu Tetra Rex Bio-based. [Internet]
Packnyheter.se; 2015 [uppdaterad 16 april 2015; citerad 30 februari 2015] Hämtad
från: http://www.packnyheter.se/default.asp?id=8127&show=more
[19] LU Innovation System investerar i miljöteknikbolag. [Internet] Nacka:
Byggkontakt-Sveriges nyhetsprotal Bygg- och fastighetsbranschen; 2015 [uppdaterad
18
mars
2015;
citerad
31
februari
2015]
Hämtad
från:
http://www.byggkontakt.nu/nyhet/lu-innovation-system-investerar-imiljoteknikbolag/
[20] Jarvis Å, Schnürer. Mikrobiologsik handbok för biogasanläggningar. [Internet]
Malmö: Svenska Gasteknik Center; 2009. [citerad 25 februari 2015] Hämtad från:
http://www.sgc.se/ckfinder/userfiles/files/SGC207.pdf
[21] Banks C, Zhang Y, Jiang Y, Heaven S. Trace element requirements for stable
food waste digestion at elevated ammonia concentrations. Bioresource Technology.
2012;volym(104):sidor 127-135.
[22] Store Enso Skoghalls bruk. Miljöredovisning 2011. [Internet] Skoghall: Stora
Enso Skoghalls bruk; 2011. [citerad 29 mars 2015] Hämtad från:
35
https://www.yumpu.com/sv/document/view/4946230/skoghalls-bruksmiljoredovisning-2011-stora-enso
[23] Vieweg, L. Miljörapport 2014. Skoghall: Stora Enso Skoghall AB; 2015
[24] Ganrot M. Miljörapport 2013. [Internet] Grums: Billerudkorsnär Gruvön; 2013.
[citerad
30
mars
2015]
Hämtad
från:
http://www.billerudkorsnas.com/PageFiles/5846/Milj%C3%B6redovisning2013Gruv
%C3%B6n.pdf
[25] Therese Olsson från Gruvön (muntlig information)
[26] Hans Nordenberg från Barilla (muntlig information)
[27] Rotteros AB. VÅRA BRUK. [Internet] Söderhamn: Rottneros AB; 2014 [citerad
30 mars 2015] Hämtad från: http://www.rottneros.com/sv/om-oss/bruk
[28] Rotteros AB. ORDLISTA. [Internet] Söderhamn: Rottneros AB; 2014 [citerad 30
mars 2015] Hämtad från: http://www.rottneros.com/sv/marknad/ordlista
[29] Nils Hauri från Rottneros bruk. (muntlig information)
[30] Bengtsson S, Hallqvist J, Werker A, Welander T. Production of
polyhydroxyalkanoates by activated sludge treating a paper mill wastewater.
Bioresource Technology. 2008;volym(99):sidor 509-516.
[31] Tamis J, Luzkov K, Jiang Y, Loosdrecht M, Kleerebezem R. Enrichment of
Plasticicumulans acidivorans at pilot-scale for PHA production on industrial
wastewater. Journal of Biotechnology. 2014;volym(192):sidor 161-169.
36