Sverige har som mål att vara koldioxidneutralt år 2045 och inte öka jordensmedeltemperatur med mer än 2°C. För att uppnå detta mål måste mängdenfossilbaserade produkter minskas eller fasas ut helt ur den svenska marknaden. Idagsläget är majoriteten av all plast producerad av fossila råvaror. Förbränning avfossil plast leder till betydande utsläpp av växthusgaser till atmosfären.Nedskräpningen av fossilbaserad plast på land och i hav, utgör samtidigt ett av detsvåraste miljöproblemet. Ett alternativ är att ersätta fossilbaserad plast medPolyhydroxyalkanoater (PHA) som är producerad av förnybara råvaror och heltbiologiskt nedbrytbar i naturen. Bakterierna producerar PHA när de får flyktigafettsyror (VFA). I det här projektet användes bakterier i ett bioslam från ett massa-och pappersbruks reningsverk. Bioslammet är rikt på bakterier som har förmågan attackumulera PHA och när VFA tillsätts lagrar bakterierna dessa ämnen i sina cellersom kol- och energikälla. Den största utmaningen vid PHA-produktion är den lågalönsamheten till följd av höga produktionskostnader för VFA. Det finns en möjlighetatt sänka kostnaderna genom att skapa en industriell symbios där olika industrierutnyttjar varandras restprodukter och spillvärme. Lixea är ett företag i Kristinehamnsom använder restprodukter från skogsindustrin för att skapa nya hållbara produkter.Under deras process bildas ett rejektvatten som innehåller VFA. Ett annat företagkan eventuellt kombinera bioslammet från ett massabruk och VFA från Lixea för attproducera PHA. Den producerade PHA kan sedan användas till en plastfilm till BlueOcean Closures skruvkorkar och planteringsskyddet Tubesprout. Om alla företagkan samarbeta har en industriell symbios mellan fem företag skapats.I detta examensarbete undersöks några av de grundläggande nödvändiga processernai en industriell symbios. Går det att producera PHA inom symbiosen och har PHArätt nedbrytningshastighet för att passa produkterna i symbiosen? Målet medexamensarbetet är att utforska användningen av PHA som material för Tubesproutoch en plastfilm för Blue Ocean Closure, med särskilda krav på nedbrytningstid iolika miljöer. Utveckla en påskyndad nedbrytningsmetod av biologiskt nedbrytbartmaterial. I ackumuleringsförsöken av PHA används bioslam från Stora EnsoSkoghalls bruk och VFA från Lixea För att analysera om biomassan ackumuleradePHA används metoderna FT-IR och acetonextraktion. PHA genomgick ettnedbrytningstest tillsammans med fyra andra material PE, PLA, Blue Ocean Closureskruvkork och Tubesprout för att undersöka hur snabbt de bryts ner. Materialentestas i fem olika miljöer kompost, två tallskogsmarker där en är berikad medhydrokol, sjön och en ny utvecklad aktivslam. Den nya metoden aktivslam ärmikroorganismer tagna från ett kommunalt reningsverk. Nedbrytningshastighetbestämdes genom att mäta viktminskningen av materialet, mikroskopbilder ochbilder ovanför materialet.Resultatet visar att VFA från Lixea kan ackumulera PHA men att bakterierna dogefter ca 12 timmar. Den högsta halten PHA som ackumulerades i biomassanmotsvarade 10,3 procent av biomassans torrsubstans. PHA har likartadnedbrytningshastighet som Tubesprout vilket innebär möjligheten att ersätta PHA        som material till en Tubesprout. PHA till en plastfilm skulle fungera ur ettnedbrytnings perspektiv där kravet var att den bröts ner med nästan samma hastighet.I nedbrytningstesten hade aktivslam bäst nedbrytningshastighet hos alla material.Aktivslam är en enkel metod som kan användas som ett snabbtest vid undersökningav biologiskt nedbrytbart material. / Sweden aims to be carbon dioxide neutral by 2045 and not increase the earth'saverage temperature by more than 2°C. In order to achieve this goal, fossil-basedproducts must be reduced or completely phased out of the Swedish market.Currently, the majority of all plastic produced is based on fossil raw materials. Theburning of fossil plastics leads to significant emissions of greenhouse gases into theatmosphere. The littering of fossil-based plastic on land and in the sea is at the sametime one of the most difficult environmental problems. An alternative is to replacefossil-based plastics with polyhydroxyalkanoates (PHA), which are renewable andfully biodegradable bioplastics. Bacteria produce PHA when they receive volatilefatty acids (VFA). In this project, bacteria were used in biosludge from a pulp andpaper mill treatment plant. The biosludge is rich in bacteria that can accumulate PHAand when VFA is added, the bacteria store these substances in their cells as a sourceof carbon and energy. The biggest challenge in PHA production is the lowprofitability due to the high production costs of VFA. There is an opportunity tolower costs by creating an industrial symbiosis where different industries utilize eachother's residual products and waste heat. Lixea is a company in Kristinehamn thatuses residual products from the forest industry to create new sustainable products.During their process, a reject water containing VFA is formed. Another companycould potentially combine the biosludge from a pulp mill and VFA from Lixea toproduce PHA. The PHA produced can then be used for a plastic film for Blue OceanClosures screw caps and the Tubesprout plant protection. Which in the end, anindustrial symbiosis between five companies has been created.n this thesis, some of the basic necessary processes in an industrial symbiosis areinvestigated. Is it possible to produce PHA within the symbiosis and does the PHAhave the right degradation rate to suit the products in the symbiosis? The goal of thethesis is to explore the use of PHA as a material for Tubesprout and a plastic film forBlue Ocean Closure, with special requirements for degradation time in differentenvironments. Develop an accelerated degradation method of biodegradablematerial. In the accumulation trials of PHA, biosludge from Stora Enso Skoghall'smill and VFA from Lixea are used. To analyze whether the biomass accumulatedPHA, the methods FT-IR and acetone extraction are used. PHA underwent adegradation test along with four other materials PE, PLA, Blue Ocean Closure screwcap and Tubesprout to investigate how quickly they degrade. The materials are testedin five different environments; compost, two pine forest lands where one is enrichedwith hydrocoal, the lake and a newly developed activated sludge. The new method,activated sludge, is microorganisms taken from a municipal treatment plant.Degradation rate was determined by measuring, the weight loss of the material,microscope images and images above material.The result shows that VFA from Lixea can accumulate PHA but that the bacteriadied during both experiments. The highest level of PHA accumulated in the biomasswas Lixea 2 which corresponded to 10.3 percent. PHA has a similar degradation rateas Tubesprout, which means the possibility of replacing PHA as material for a        Tubesprout. PHA to a plastic film would work from a degradation perspective wherethe requirement was that it degraded at nearly the same rate. In the degradation tests,activated sludge had the best degradation rate of all materials. Activated sludge is asimple method that can be used as a rapid test when examining biodegradablematerial.

Bread waste represents a significant portion of global food waste, necessitating innovative approaches for its valorization. This research project explores the utilization of bread waste through fermentation with Aspergillus oryzae to produce fungal film which could be used for textile applications. While previous studies have examined various applications of food waste, this project specifically targets the textile industry, aiming to mitigate pollution associated with conventional textile manufacturing. The objective of this project was to investigate the feasibility of creating fungal films derived from bread waste. Additionally, to analyze the material's properties through assessments of tensile strength, microscopic analysis, and the identification of an appropriate methodology for this investigation. The biomass suspension was prepared using an ultrafine grinder, and a kitchen blender was subsequently employed to minimize the presence of remaining solids from the grinding process. Additionally, a range of strategies for film casting and wet laying were implemented and evaluated. Wet laying involved combining fungal biomass with tannin to mimic the characteristics of leather. On the other hand, casting utilized pre-treated biomass suspension to assess the formation and quality of the films. As the research progressed and different tannins were used to treat the biomass, a methodology was developed, and glycerol was introduced as a plasticizer. Furthermore, nanocellulose was later incorporated exclusively for the casting of the films to serve as a binder. The films that were produced gave interesting results are observed in casted sheets containing nanocellulose and glycerol-infused biomass (3% BM + 2% Cellulose + 0.13 g Glycerol), exhibiting exceptional tensile strength (35.1 ± 3.42 MPa) and elongation (16.7 ± 5.98%). Wet laid biomass sheets treated with Tara and glycerol display tensile strength (19.9 ± 3.55 MPa) and elongation (6.66 ± 3.02%). These findings signify the potential for developing fungal films from bread waste, necessitating further research to refine methodologies. Overall, this research project paves the way for future advancements in fungal films derived from bread waste. By investigating the use of Aspergillus oryzae and employing wet laying and casting techniques, the project establishes a foundation for sustainable textile production. The successful utilization of bread waste not only addresses the issue of food waste but also contributes to reducing pollution in the textile industry.

Orientador: Lara Durães Sette / Resumo: As lacases têm sido alvo de investigação devido à capacidade de oxidar compostos aromáticos fenólicos e não fenólicos com a concomitante redução do oxigênio à agua. Embora possam ser sintetizadas por diversos organismos, sua produção se destaca em fungos de podridão branca. As lacases tem sido amplamente aplicada no campo industrial e ambiental. A fim de comparar o potencial catalítico das lacases dos fungos de ambiente marinho e terrestre, no presente estudo as lacases produzidas pelos basidiomicetos de origem marinha (Peniophora sp. CBMAI 1063 e Marasmiellus sp. CBMAI 1062) e terrestre (Peniophora cinerea CCIBt 2541 e Marasmiellus colocasiae CCIBt 3388) foram parcialmente purificadas (ultrafiltração e cromatografia de troca iônica) e caracterizadas bioquimicamente. Para a quantificação das laccases foram utilizados os substratos enzimáticos 2,2’-azino-bis (3- etilbenzotiazolina-6-sulfónico) (ABTS) e siringaldazina (SYG). Os fungos analisados apresentaram produção de lacases no meio utilizado, o qual foi previamente otimizado para a produção de lacases para o Peniophora sp. CBMAI 1063. Nestas condições de cultivo, as enzimas ligninoliticas Manganês Peroxidase (MnP) e Lignina Peroxidase (LiP) não foram produzidas. Com relação ao processo de purificação, a cada passo houve perda no rendimento, em proporções diferentes para o conjunto enzimático de cada fungo, com melhor recuperação para as lacases produzidas pelos fungos do gênero Marasmiellus. O zimograma revelou que Peniopho... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Laccases have been under investigation due to their capacity to oxidize phenolic and non-phenolic aromatic compounds with concomitant reducing of oxygen to water. Although laccases can be synthetized by several organisms; their production is notable in white rot fungi. Laccases have been wide applied in industrial and environmental fields. Aiming to compare the catalytic potential of laccases in fungi from marine and terrestrial environments, in the present work laccases produced by marine basidiomycetes (Peniophora sp. CBMAI 1063 and Marasmiellus sp. CBMAI 1062) and the terrestrial (Peniophora cinerea CCIBt 2541 and Marasmiellus colocasiae CCIBt 3388) were partially purified (ultrafiltration and ionic chromatography) and biochemically characterized. For the laccases quantification were used 2,2’-azino-bis (3- ethilbenzotiazolina-6-sulphnic) (ABTS) and syringaldazine (SYG) as substrates. All studied fungi showed satisfactory laccases productions in the utilized medium, which was previously optimized to laccases production by Peniophora sp. CBMAI 1063. In these culture conditions ligninolytic enzymes Manganese Peroxidase (MnP) and Lignin Peroxidase (LiP) were not produced. Regarding the purification process, there was yield loss in each step, in different proportions to the enzymatic pool for each fungi, with better yielded the laccases produced by the fungi from Marasmiellus genus. Zymogram revealed that Peniophora sp. CBMAI 1063 has two laccase isoforms, P. cinerea CCIBt 254... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

I detta examensarbete har biogasproduktion med olika typer av gödsel som substrat, med fokus på hönsgödsel, undersökts genom satsvisa utrötningsförsök, BMP. I försöken undersöktes hur biogasutvecklingen såg ut över tid, den totala biogas- respektive metanpotentialen samt hur denna påverkas av tillsats av glycerol. Undersökningen visade att substratblandningar har större biogas- och metanpotential än enskilda substrat samt att tillsats av glycerol inte gynnar biogasproduktionen men kan gynna metanproduktionen. Undersökningen visade också att hönsgödsel har större biogaspotential, och högre metanhalt i den bildade biogasen, än nöt- och svinflytgödsel. / Superbiogödsel för ekologisk spannmålsproduktion

Plastproduktionen och användningen av plast ökar varje år i hela världen och detta är ett av världens största problem. Plaster är ett svårnedbrytbart ämne och processen kan ta hundratals år. Detta leder i sin tur till att plastackumuleringen orsakar skadlig påverkan på klimat, miljö och människor. Ett av alternativen som har stor potential för hanteringen av detta problem är att minska användningen av plast och i stället öka produktionen och användningen av bioplastereller biopolymerer som är nedbrytbar. Bioplaster har kortare nedbrytningstid än vanliga plaster och därför är bioplast ett bra alternativ istället för att använda vanliga plaster. Det finns tre olika grupper av bioplaster, nämligen dem som är biobaserade, bionedbrytbara och de som är både biobaserade och bionedbrytbara. Entyp av bioplast som är biologiskt nedbrytbar och biobaserad är polyhydroxialkanoater (PHA)som används i olika branscher då PHA är en av de biopolymerer som visar störst potential attersätta plast i framtiden. Forskning pågår på Högskolan i Borås med målet av att bilda en ny process för produktion och återvinning av PHA. Processen baseras på produktion av PHA från flyktiga fettsyror som produceras från acidogen jäsning. Acidogen jäsning är en modifierad process av anaerobmatsmältning som används idag för produktion av biogas från avfall. Den kan vara den rättaprocessen för återvinningen av PHA-baserade avfall och för att producera ett billigt substrat, nämligen flyktiga fettsyror för PHA produktion. Det här projektet handlar om en del av processen, nämligen produktion av PHA med bakterier. Forskningsgruppen på Högskolan iBorås har en bakteriestam som inte har undersökts för produktion av PHA. Innan bakterien kan studeras för produktion av PHA från flyktiga syror behövs medelinnehållet optimeras för bakterietillväxt. Syftet med detta arbete är att undersöka effekten av olika glukoskoncentrationer som kollkälla och olika mängder av ammoniumsulfat som används vid tillväxt av den bakterien Bacillusmegaterium för produktion av PHA. En jämförelse mellan det definierade mediet som användsi detta arbete och dess ersättning med nutrient broth, ett komplext medium som normalt används för bakterietillväxt genomfördes också för att utvärdera lämpligheten hos mediet underutveckling för att framgångsrikt stödja bakterietillväxt. Under detta arbete användes flera olika analytiska tekniker såsom pH mättning, Högupplösande vätskekromatografi (HPLC),Spektrometer (OD mättning), och Fourier-transform infraröd spektroskopi (FTIR) för att utvärdera bakterietillväxt och produktion av PHA samt analysera sammansättningen av PHAs. Mängden av ammoniumsulfat påverkade glukosförbrukningen, där koncentrationer av 3 g/Loch 7 g/L visades att leda till en snabbare glukosförbrukning jämfört med 5 g/L. Därför valdes3 g/L ammoniumsulfat då det innehåller mindre kemikalier användning och påverkar inte celltillväxten på ett negativ sätt. Under experimentet med användning av 3 g/Lammoniumsulfat med 10 g/L glukos, konsumerades glukosen fullständigt vid 72 timmar av bakterietillväxt och den maximala PHA-produktionen var på 13–14% baserad på torr cell vikt. Tillväxtmedelet som utvecklades i det här projektet visade att vara lämplig för bakterietillväxt eftersom användning av nutrient broth som används normalt för bakterietillväxt ledde till långsammare glukosförbrukning. Initial glukoskoncentration (5, 10 och 20 g/L) påverkade inte glukosförbrukningen och får studerats vidare för att öka cellkoncentrationen och följaktligen produktionen av PHA. En av det mest studerade i PHA-familjen är polyhydroxibutyrat (PHB). Under detta arbete visade det sig att genom användning av FTIR att PHB framställdes. / Plastic production and use of plastic are increasing every year throughout the world and this is one of the world's biggest problems. Plastic is a persistent substance, and its biodegradation process can take hundreds of years. This in turn leads to the accumulation of plastic causing harmful effects on the climate, the environment, and people. One of the alternatives that has great potential when it comes to dealing with this problem is to reduce the use of plastics and instead increase the production and use of bioplastics or biopolymers that are biodegradable. Bioplastics have a shorter biodegradation time than plastics and therefore bioplastics are a good alternative instead of using ordinary plastic. There are three different groups of bioplastics, namely those that are bio-based, those that are biodegradable and those that are both bio-based and biodegradable. One type of bioplastic that is biodegradable and bio-based is Polyhydroxyalkanoates (PHA) which are used in various industries as PHA is one of the biopolymers that shows the greatest potential to replace plastic in the future. Research is underway at the University of Borås with the goal of developing a new process for the production and recycling of PHAs. The process is based on the production of PHAs from volatile fatty acids produced from acidogenic fermentation. Acid fermentation is a modified process of anaerobic digestion; the latter is used nowadays to produce biogas from waste and can be the right process for recycling PHA-based waste and for producing a cheap substrate, namely volatile fatty acids for PHA's production. This project is about a part of the process, namely the production of PHAs with bacteria. The research group at the University of Borås has a bacterial strain that has not been yet investigated for the production of PHAs. Before this bacterium can be studied for the production of PHAs from volatile fatty acids the compositionoptimization of the cultivation medium for bacterial growth is needed. The purpose of this work is to investigate the effect of different glucose concentrations as a source of carbon and different amounts of ammonium sulphate in the growth of the bacterium Bacillus megaterium and the production of polyhydroxyalkanoates. A comparison between the defined medium under development in this project with nutrient broth, a complex medium normally used to grow bacteria, was also carried out in order to evaluate the suitability of the defined medium to support bacterial growth. During this work several different analytical techniques have been used such as pH measurement, High-Performance Liquid Chromatography (HPLC), Spectrometer (for optical density (OD) measurement), and Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) to evaluate bacterial growth and production of PHA as well as PHAs composition. The amount of ammonium sulphate affected glucose consumption rate, where concentrations of 3 g/L and 7 g/L were shown to lead to a faster glucose consumption compared to that at 5 g/L. Therefore, 3 g/L ammonium sulphate was chosen as it represents less chemical consumption while not affecting cell growth negatively. During bacterial cultivation in a medium containing 3 g/L ammonium sulphate, 10 g/L glucose, among other compounds, glucose was completely consumed after 72 hours of bacterial growth and the maximum PHA production was 13-14% based on cell dry weight. The cultivation medium developed in this project was shown to be suitable for bacterial growth since the use of nutrient broth, normally used for bacterial growth, led to slower glucose consumption. Initial glucose concentration (5, 10 and 20 g/L) did not affect glucose consumption rate and should be further studied to increase cell concentration and consequently the production of PHA. One of the most studied polymers in the PHA family is polyhydroxybutyrate (PHB). During this work, it was found, through the use of FTIR, that PHB was produced.

This work has been done with Ramboll Water, in cooperation with Eskilstuna Energi & Miljö (EEM), where the activated sludge process at Ekeby wastewater treatment plant (WWTP) has been themodeling object. The simulation study, using Sumo, shows that the nitrogen reduction using a separate digester supernatant treatment can be at most 3,7 mg/l, or 17 %, over a year when the maximum degree of treatment is assumed to be 90 %. With respect to the new emission requirements for Ekeby WWTP that starts in 2022, a 60 % degree of removal of the nitrogen in the supernatant is enough with unchanged population. With the 90 % nitrogen removal some room for a higher influent load might be possible. Business integration is elaborated applying quantitative and qualitative growth, learning and exploitation paired with model and model tool capability and a matrix combining assignment types and model tool functionality.Further studies in form of process capability and dynamic simulation is proposed.

No description available.

Syftet med detta arbete är att undersöka vilka mängder av vanliga trafikrelaterade föroreningar Växjö kommuns sopsand innehåller och om återvinning av den använda sanden är ekonomiskt genomförbart. Provtagning gjordes avseende mikroplaster, metaller, kolväten, näringsämnen och konduktivitet för att få en uppfattning om sandens föroreningsgrad och vilken reningsmetod som är lämplig. Det utfördes även en kostnadsanalys baserat på uppgifter från Växjö kommun och kontakt med andra företag i form av intervjuer. Analysen av sopsand påvisar låga halter av föroreningar av tungmetaller och kolväten. Detta innebär att sanden kan tvättas för att sedan återanvändas alternativt användas inom andra områden. Analys av totalkväve och totalfosfor tyder på förhöjda halter i använd sand till skillnad från konduktiviteten vilken är högre i oanvänd sand. En mikroplastanalys bekräftar också att plastfragment, plastfibrer och partiklar finns i sopsanden.  Överlag har kontakterna med företagen gett uppfattningen att flertalet av de försök som gjorts tidigare har avslutats på grund av bristande lönsamhet. LCC-analys tyder på att en ekonomisk men framför allt miljömässig vinst kan uppnås under optimala förutsättningar. Slutsatsen av arbetet är att det blir svårt att etablera en fungerande lösning för sandtvätt i nuläget, men att det finns möjligheter att i framtiden kunna återanvända Växjö kommuns sopsand för att uppnå ekonomisk och miljömässig besparing.

This is an exploration of the potential for a citizen science project, with the goal to get the general public involved in microbial soil biodiversity around Uppsala, Sweden. Biodiversity serves an important role in how an ecosystem performs and functions. A large part of Earth's biodiversity exists below ground in soil, where microorganisms interact with plants. It would be beneficial to analyse the abundance and spread of some microorganisms in order to gain a better understanding of soil biodiversity. We suggest that one species family to study could be Phytophthora. Phytophthora is a genus of oomycetes that often are pathogenic, causing disease in various trees and other plants. It is unknown exactly how widespread the genus is today, making it extra interesting for the proposed study. For the general public to be able to do this a device needs to be developed that is easy to use and preferably could be used directly in the field. An isothermal amplification method is suitable for identifying the microorganism under these conditions. Many isothermal amplification methods are expensive, perhaps too expensive for a citizen science study, but have great potential for easy field testing. We propose a device utilizing RPA and lateral flow strips. RPA - Recombinase Polymerase Amplification is a method for amplification that might be suitable since it is simple, sensitive, and has a short run time. It is however expensive, which is an issue, but isothermal amplifications are expensive across the board. Lateral flow strips can be used to visualize the results. They utilize antibodies to detect the previously amplified amplicons, and give a positive or negative test answer that would be understandable to even untrained study participants. One of the biggest obstacles identified in this project concerns amplifying DNA from a soil sample, because an extraction step is necessary. The methods we have identified for extraction are not performable in the field, since they require centrifugation. In the proposition for a device a possible work-around for this is proposed, but since it has yet to be tested it is not yet known whether it will work or not.

The urge for more sustainable living motivated the Stockholm Tiny House Expo. The project aims to build a floating, sustainable, man-made island for living and working outside of Stockholm. This paper proposes a waste management method with possible energy recovery for the island. It introduces a comprehensive system that integrates decentralized wastewater treatment with energy generation through anaerobic treatment. A by-product of the wastewater treatment process, the sludge, is combined with food waste to generate energy through biogas. The island’s organic waste (wastewater and food waste) is thereby managed sustainably. The results of this report require further research. The energy supply from the biogas reactor was calculated to be 52.19 MWh. The wastewater treatment process was designed with an objective of 90% reduction of BOD5, to comply with the Swedish regulations for wastewater discharge to natural bodies of water, including the ocean. The system's total volume proposed is 11.25 m3, which is the sum of the volumes of all the reactors, or tanks, needed to complete the treatment.