Karlstads universitet 651 88 Karlstad Tfn 054-700 10 00 Fax 054-700 14 60

Information@kau.se www.kau.se

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

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 PHA-

plasten 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, bio-

based 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 Halogen. Klorerade

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.

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

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]

2

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]

3

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]

4

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]

5

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]

6

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]

7

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.

8

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]

9

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]

10

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]

11

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]

12

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 PAH-

framställning 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]

13

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.

14

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, total-

kväve, 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.

15

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 % 𝐻2𝑆𝑂4 eller 3M NaOH beroende

på om pH skulle sänkas respektive höjas. För att veta hur mycket 𝐻2𝑆𝑂4 eller NaOH

som skulle tillsättas användes en pH-detektor av märket Mettler Toledo.

16

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.

TCOD SCOD Total-

kväve

Total-

fosfor

Ammoniumkväve VFA

OLW 1/20 1/10 1/10 1/20 1/40 1/20

Barilla 1/10 1/10 1/10 1/10 1/10 1/10

Skoghall 1/4 1/4 1/4 1/4 Späds inte 1/4

Gruvön 1/4 1/4 1/2 1/4 1/4 1/4

Rottneros 1/10 1/10 1/4 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, CTMP-

massa 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 Utsläpp Enhet Totalt 2014, [m³, ton]

Avloppsvatten 60 100 m³/dygn 21 936 500

SÄ 2,2 ton/dygn 803

TOC 8 ton/dygn 2 920

BOD7 4,3 ton/dygn 1 531

AOX 0,04 ton/dygn 14,6

Klorat 0,01 ton/dygn 3,7

Total Kväve 215 kg/dygn 78,5

Total Fosfor 20,4 kg/dygn 7,4

Komplexbildare 0,41 kg/ton,

kartong

282

17

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 Ingående vatten Utgående vatten Enhet

Flöde 30,2 30,2 m³/min

SÄ 2,7 ton/dygn

COD 40,4 ton/dygn

BOD7 9,8 ton/dygn

AOX 398 kg/dygn

SÄ 1,4 ton/dygn

COD 16,1 ton/dygn

BOD7 0,5 ton/dygn

AOX 138 kg/dygn

N-tot ofiltrerat 196 kg/dygn

N-tot filtrerat 112 kg/dygn

P-tot ofiltrerat 27,4 kg/dygn

P-tot filtrerat 17,8 kg/dygn

Tabell 4. Data över Billerudkorsnäs Gruvöns processavloppsvatten, år 2014.

Data Ingående vatten Utgående vatten Enhet

Flöde 31,4 31,4 m³/min

SÄ 2,8 ton/dygn

COD 46,6 ton/dygn

BOD7 11 ton/dygn

AOX 326 kg/dygn

SÄ 1,4 ton/dygn

COD 19,1 ton/dygn

BOD7 0,4 ton/dygn

AOX 136 kg/dygn

N-tot ofiltrerat 195 kg/dygn

N-tot filtrerat 113 kg/dygn

P-tot ofiltrerat 28,4 kg/dygn

P-tot filtrerat 20,2 kg/dygn

18

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 Ingående vatten Enhet

Flöde 128,07 m³/dygn

pH 7,15

SÄ 1 491 mg/l

COD 4 475 mg/l

P-tot 7,91 mg/l

Fett 101 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 Ingående vatten Utgående vatten Enhet

Flöde 7618 7618 m³/dygn

pH 6,46 5,67 mg/l

COD 4573 932 mg/l

P-tot 2,78 0,32 mg/l

N-tot 13,9 7,5 mg/l

Värden i tabell 6 är skickade på epost av Nils Hauri från Rottneros bruk. [29]

19

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

[mg/l]

SCOD

[mg/l]

Totalkväve

[mg/l]

Ammonium-

kväve [mg/l]

Totalfosfor

[mg/l]

VFA [mg/l,

organiska

syror]

Skoghall 1245 1144 4,68 0,015 0,936 342

Gruvön 1768 1528 3,2 1,108 1,3 408

Barilla(Wasa) 8080 2820 23,9 2,71 3,15 976

OLW 8310 4520 82,9 57,2 23 2080

Rottneros 5150 4030 14,98 0,456 3,792 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] 0 5 10 24 48

Fermentering 1 Fermentering 2 Fermentering 3

20

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.

21

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.

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.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

Skoghall Gruvön Barilla(Wasa)

OLW Rottneros

mg/l

Organiska ämnen

TCOD

SCOD

VFA

22

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.

Figur 14. Förändring av VFA-produktionen för de olika processavloppsvattnen, under 48

timmar.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Skoghall Gruvön Barilla(Wasa)

OLW Rottneros

mg

/l

Kväve & fosfor

Totalkäve

Ammoniumkväve

Total fosfor

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 20 40 60

mg/l

Tid [h]

VFA outspätt

Skoghall

Gruvön

Barilla (Wasa)

OLW

Rottneros

23

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.

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.

0

500

1000

1500

2000

2500

0 10 20 30 40 50 60

mg/l

Tid [h]

VFA utspätt

Barilla (Wasa)

OLW

24

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.

Figur 17. Förändringar av VFA, TCOD och SCOD under 48 timmar.

0

500

1000

1500

2000

2500

0 10 20 30 40 50 60

mg

/l

Tid [h]

VFA utspätt & i jämförelse med Skoghalls, Gruvöns

och Rottnerson processavloppsvatten från

fermentering 1

Skoghall

Gruvön

Rottneros

Barilla (Utspädd)

OLW (Utspädd)

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 10 20 30 40 50 60

mg/l

Tid [h]

Fermentering 3 på OLWs (outspätt)

processavloppsvatten

OLW - TCOD

OLW - SCOD

OLW - VFA

25

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.

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.

0

1000

2000

3000

4000

5000

0 20 40 60

mg/l

Tid [h]

Fermentering 3 på OLWs (utspädd)

processavloppsvatten

OLW (utspädd) - TCOD

OLW (utspädd) - SCOD

OLW (utspädd) - VFA

26

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 total-

mängd 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.

Skoghall Gruvön Rottneros Barilla OLW

VFA [ton/år] 7000 6500 3600

53 -

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.

Barilla (utspädd) OLW (utspädd)

VFA [ton/år] 15 -

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.

OLW OLW (utspädd)

VFA [ton/år] - -

27

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

1 (försök 1)

Fermentering

2 (försök 2)

Fermentering

3 (försök 3)

Enhet

Skoghall 26 % [VFA/SCOD,

in]

Gruvön 25 % [VFA/SCOD,

in]

Rottneros 33 % [VFA/SCOD,

in]

OLW 100 % 173 % [VFA/SCOD,

in]

OLW (utspädd) 44 % 172 % [VFA/SCOD,

in]

Barilla 57 % [VFA/SCOD,

in]

Barilla (utspädd) 19 % [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).

28

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.

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.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

0 10 20 30 40 50 60

Tid [h]

VFA per SCOD & TCOD

OLW [VFA/SCOD]

OLW [VFA/TCOD]

OLW (utspädd),[VFA/SCOD]

OLW (utspädd),[VFA/TCOD]

29

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 VFA-

produktionen 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.

30

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. VFA-

värdena 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.

VFA-

startvärde

Fermentering

1 (försök 1)

Fermentering

2 (försök 2)

VFA-

start-

värde

Fermentering

3 (försök 3)

Enhet

Skoghall 342 -50 mg/l

Gruvön 408 -32 mg/l

Rottneros 1290 40 mg/l

OLW 2080 2420 2390 6840 mg/l

Barilla 976 643 mg/l

OLW

(utspädd)

564 1404 600 1722 mg/l

Barilla

(utspädd)

232 308 mg/l

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 VFA-

produktionen 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]

31

Tabell 14. VFA-startvärde för respektive processavloppsvatten och VFA-värden för respektive

processavloppsvatten innan VFA-processen stagnerar och inget ytterligare VFA framställs. [11]

VFA-

startvärde

VFA efter

fermentering

Spädning Enhet

Osttillverkning 720a 1550

a 1/10 mg/l

Pappers– och

massabruk 1

1720a 2240

a 1/4 mg/l

Pappers– och

massabruk 2

1050a -830

a - mg/l

Massabruk 4990a -2920

a - mg/l

aKälla: [11]

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 VFA-

produktionen 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.

32

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.

VFA-

startvärdet

VFA-mängd minus VFA-

startvärdet

Enhet

Processavloppsvattnen

innan fermentering

ca 1500b

mg/l

Fermenterings-

reaktor 2

ca 4200b

mg/l

bkälla: [31]

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 PHA-

plast 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

33

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.

34

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/dokument-

media/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/wp-

content/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/atervinna-

eller-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

35

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-o-

deponigas.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-i-

miljoteknikbolag/

[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:

36

https://www.yumpu.com/sv/document/view/4946230/skoghalls-bruks-

miljoredovisning-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.