Projektets syfte är att undersöka om HEMAB ska investera i rötning av Kattastrands avloppsslam, för att reducera mängd avloppsslam och samtidigt utvinna biogas. För att avgöra om rötning av Kattastrands avloppsslam är möjligt har en teknisk lösning för rötningen tagits fram. En ekonomisk kalkyl för den tekniska lösningar har även tagits fram. Undersökningen har även baserats på tillståndsgivning, samarbeten lokalt/regionalt och situations- och samhällsplanering.  Kattastrands avloppsslam har valts att våtrötas i ett steg, vid en mesofilt temperatur på 37 °C. Rötkammaren har en volym på 855 m3, vilket motsvarar en brädd på 10 m och en höjd på 11,9 m. Rötkammaren placeras förslagsvis på HEMAB:s mark sydost om reningsverkets två befintliga processbyggnader. Rötning av slam vid Kattastrand anses inte påverka närområdet nämnvärt. Investeringsbehovet för rötanläggningen är 5,02 miljoner kr, vilket ger en investeringskostnad på 256 tusen kr per år. Rötanläggningen har även en årlig driftkostnad på 109 tusen kr. Om den producerade biogasen används för tillverkning av värme eller kraftvärme kan elen och/eller värmen användas för att täcka rötanläggningens el och/eller värmekostnader. Det skulle resultera i att driftkostnaderna för rötanläggningen kraftigt sjunker. Om rötningen medför en anmälnings- eller tillståndsplikt måste utredas av Västernorrlands länsstyrelse. Samarbeten lokalt/regionalt är möjligt vid dimensionering av en större rötkammare, men hur ett sådant samarbete skulle se ut måste undersökas vidare.  Möjligheten att röta Kattastrands avloppsslam ses som god och jag rekommenderar därför HEMAB att fortsätta undersöka möjligheten att börja röta Kattastrands avloppsslam. / The purpose of this project is to investigate whether HEMAB should invest in anaerobic digestion of sewage sludge at Kattastrand. The gool is to reduce the amount of sewage sludge while at the same time producing biogas. A technical solution for the digestion has been developed to determine whether anaerobic digestion of the sewage sludge at Kattastrand is feasible. An economic calculation for the technical solutions has also been carried out. The study has also been based on required permits, partnership locally/regionally and site and community planning.  The sewage sludge has been chosen to be digested in a wet, one step process, at a mesophilic temperature of 37 ° C. The digestion tank has a volume of 855 m3, which expected to a width of 10 m and a height of 11.9 m. Digestion of sludge at Kattastrand is not considered to affect the immediate surrounding area significantly. The investment need for the anaerobic digestion plant is 5.02 million SEK, which gives an investment cost of 256 thousand SEK per year. The digester also has an annual operating cost of 109 thousand SEK. If the biogas is used for production of heat or cogenerated electricity and heat, the operating costs will be greatly reduced. Whether the digestion entails a notification or permit requirement must be investigated by Västernorrland landsting Board. Locally and regionally partnerships are possible by dimensioning a larger digester tank, but what these partnerships could look like should be further investigated.  The possibility to anaerobically digest the sewage sludge at Kattastrand is feasible and a good opportunity to reduce the amount of sewage sludge while at the same time producing biogas. Therefore, I recommend HEMAB to continue investigating the possibility of anaerobic digestion of the sewage sludge at Kattastrand.

Syftet med studien har varit att utreda vilka typer av lokalt härrörande avfall som skulle kunna fungera som potentiella rötningssubstrat tillsammans med matavfall i Kiruna kommun, samt vilka biogasutbyten som är möjliga att vänta sig från avfallen i frågan. Utöver detta har syftet varit att lägga fram tekniska och ekonomiska lösningar på hur biogas kan framställas, samt jämföra matavfallstransporter via vägnät med avloppsnätet för att utreda vilket alternativ som är mest lämpligt att använda sig av. Metoden för att nå syftet har varit litteraturstudier, att jämföra med redan etablerade anläggningar och insamlingssystem samt utföra egna beräkningar och analyser gjorda på information och antagande gällande Kiruna kommun. Resultatet visade att en substratblandning på matavfall, avloppsslam, hästgödsel och slaktavfall skulle kunna generera strax under 400 000 nm3 fordonsgas per år och att en matavfallsinsamling utförd via vägnätet, men som anpassats till klimatet, var att föredra på grund av stora gasförluster i avloppsledningsnätet. Resultatet visade på ett totalt insparande av drygt 683 ton koldioxidekvivalenter om året, dock ett behov av att öka avfallstaxan med 379 kronor per hushålls och år. En termofil våtrötning var den rötmetod som ansågs mest lämplig att använda sig av och för uppgradering av gasen är en så kallad vattenskrubber att föredra. Den viktigaste aspekten som kom upp i diskussionen var den ekonomiska biten och den miljömässiga vinsten, huruvida det är lämpligt att låta ett mindre minusresultat sätta stopp för en möjlighet att spara in stora mängder växthuspåverkande gaser. Resultatet från den enklare scenarioanalysen av köksavfallskvarnar i Kiruna diskuterades även, eftersom att det visade sig uppstå stora gasförluster i ledningsnät och reningsverk.

Allt färre globala tillgångar av fosfatmalmer, som används främst som mineralgödsel inom jordbruket, leder till att återföring av fosfor från olika källor blir allt mer viktigt. I Naturvårdsverkets utredning ”Hållbar återföring av fosfor” undersöks olika fosforflöden och deras potential för hållbar återföring bedöms. Utredningen omfattar bland annat avloppsslam och matavfall och föreslår nya gränsvärden för fraktioner som sprids på åkermark. Sundets reningsverk har samrötat avloppsslam och matavfall sedan år 2007. Rötslammet används främst som gödsel inom jordbruket. De nya gränsvärdena kan påverka spridningsmöjligheten på åkermark. Syftet med detta examensarbete är att utvärdera slamkvalitéten vid Sundets reningsverk med avseende på halter av metaller och organiska ämnen den senaste tioårsperioden. Arbetet undersöker hur halterna förhåller sig till gällande och framtida gränsvärden och mål. I utvärderingen föreslås ämnen som bör prioriteras i reningsverkets uppströmsarbete. Med hjälp av studier av metallhalter i matavfallet vid Sundets reningsverk samt litteraturstudier inom området undersöks matavfallets påverkan på metallhalter i rötslammet. Studien visar att Sundets reningsverk har goda förutsättningar att fortsätta sprida sitt rötslam på åkermark. Analyserade ämnen klarar gällande och majoriteten av föreslagna gränsvärden. Flera faktorer kan dock påverka metallinnehållet i slammet. Kadmium, kvicksilver, silver och zink är metaller som bör uppmärksammas i Sundets uppströmsarbete.

The high level of food waste is a problem that arises along the production of food and is a contribution to climate change. Tons of food is unneccessary produced and in supermarkets large amounts of food that is perfectly edible is thrown away, because they are considered not salable. A lot of the food waste is still of good quality and possible to re-use. The gain of recycling food waste to its intended purpose as food has risen the interest of this project. A life cycle analysis has been made to evaluate the environmental impact of dumpster diving of food waste instead of process it with anarobic digestion, composting or incineration. Three scenarios of dumpster diving has been studied based on three variations of food consumption. The study clearly shows how the food production has a high impact on our environment and that by replacing the consumpsion of food by food waste from dumpster diving gives a very positive effect on the environment. Anarobic digestion and incineration are equally good as recycling options, but can not even nearly compensate for the enviromental impact caused by the food production. Composting is the worst option of the studied scenarios because the product from the process can't ́t compensate for the emissions from the production. Keywords: Food waste, Waste mangement, Dumpster diving, Anarobic digestion, Incineraton, Composting.

Sweden's environmental objectives include that Sweden's use of renewable energy in 2020 must achieve at least 50% of the total energy consumption. In order to achieve these objectives an option is to utilize renewable energy sources, such as biogas. Biogas is produced by anaerobic digestion of organic material, and can be upgraded to receive energy-rich methane gas. In the city of Karlstad food waste is collected; however there is currently no biogas plant within a suitable range. As a result the collected food waste is transported to another city. Proposals have been made for the construction of a local biogas plant, but to make the plant profitable would require higher levels of food waste than current levels. The purpose of this project is to investigate whether the methane yield at co-digestion of food waste and biological sludge from pulp and paper mills is higher compared to digestion of food waste on its own. Would the addition of biosludge result in the desired amount of produced methane gas, and profitability to make the plant viable? Digestion experiments took place in Karlstad University laboratory in a semi-continuous, wet process under thermophilic conditions with a retention time of 20 days. Co-digestion with the mixing ratio of biosludge:food waste 1:2 generated 371 to 467 mL of methane gas/g VS, and this was the mixing ratio at co-digestion which generated the highest methane yield. The city of Karlstad will not, with the mixing ratio investigated, achieve the desired methane production by co-digestion of food waste and biological sludge from pulp and paper mills. To dilute the existing amounts of food waste by a third biosludge would however be an option when larger amount of substrate is needed, by reason of the results showing that the same amount of methane can be produced but with a smaller amount of food waste.

To decrease the climate impact and the use of fossil fuels in the society we have to change our way of living so it becomes more sustainable and ecofriendly. Production of biogas can in different ways contribute to this change since it is a biological waste treatment method that takes advantage of the energy in the organic material, the substrate. The purpose with this thesis has been to study the prerequisites in the community of Älvdalen for local production of biogas. Data have mainly been collected from literature and from Nodava AB, the water and waste company of the community. The substrates in this study consist of food waste, manure, wastewater sludge and slaughter waste from fish. The manure represents the largest part with respect to the biogas potential. The results include a presentation for how much the calculated biogas potential corresponds in heating households, production of electricity and how many cars that can be filled up with upgraded gas per year. The result in the study show there are conditions for local production of biogas within the community of Älvdalen. Calculations show that there are possibilities to produce energy corresponding totally 2,5 GWh from substrate occurring locally in the community.

Kraftig övergödning i Östersjön leder till ökad blomning av alger som medför syrebrist i havet. Musselodling kan ses som en åtgärd för problemet. På den svenska östkusten beräknas skördningen av musslor vara på ca 65 000 ton/år. Rötningsförsöket av blåmusslorna skedde i en pilotanläggning på Linnéuniversitet som består utav en lakbädd och en UASB-reaktor (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), där syrabildningen sker i lakbädden och metanbildningen i UASB. Musslorna gav ett metanutbyte på 0,32 m 3/(kg VS) för hela rötningsperioden. Ensy AB specialiserar sig på att producera koncentrerad växtnäring från gödsel. De har som planer att utveckla sin verksamhet för att samköra produktion av biogas från gödsel. Gödslet som erhölls från Ensy AB rötades i ett satsvist försök i nio behållare med 100g/behållare. Rötningen av gödslet gav ett metanutbyte av 0,073 m3/(kg*VS). Försöket visar att det finns potential att använda blåmusslor som resurs för biogasproduktion. Genom utnyttjandet av musslor och gödsel som biogassubstrat kan övergödningen minskas, dessutom minskar utsläppet av metangas.

Inom VA-branschen ökar energi- och miljömedvetenheten. Detta har lett till en önskan om att ta vara på resursinnehållet i avloppsslammet, vilket kan tas tillvara genom rötning. Men precis som andra slambehandlingsmetoder har rötning flera olika föroch nackdelar. Syftet med examensarbetet är att bidra till ökad kunskap gällande de generella ekonomiska samt miljö- och energimässiga för- och nackdelarna med rötning. Den första frågan som har ställts i examensarbetet är vilka för- och nackdelar som uppstår på Rättviks avloppsreningsverk vid användning av rötning respektive utan rötning. Den andra frågan som har ställts är hur nyttjandet av produkterna som bildas vid rötning kan öka. Examensarbetet har avgränsats till att fokusera på rötningens påverkan på avloppsreningsverket. Metoderna i detta arbete har varit litteratur- och dokumentsstudier samt personlig kommunikation för att inhämta relevant information. I arbetet har även en fallstudie gjorts på Rättviks avloppsreningsverk för att hämta information och granska rötning ur en verklig situation. För att svara på frågeställningarna har två olika scenarier för Rättviks avloppsreningsverk används. Scenario 1, dagens system, och Scenario 2, framtida system där rötningen har kompletterats med en gasklocka och gasmotor. Båda scenarierna redovisar styrkor som volymminskningen och färre transporter i jämförelse med om rötning inte används. Svagheter med systemen är att det är bland annat stort värmebehov på grund av att rötkammaren inte är isolerad. Vid jämförelser mellan scenario 1 och om rötning inte används redovisas teoretiska uträkningar besparingar på cirka 265 000 kronor år 2019 tack vare användningen av rötning på Rättviks avloppsreningsverk. Jämförelsen redovisar också att volymreduceringen måste vara 13 procent eller större för rötning ska bidra till besparingar. Vid jämförelse av scenario 1 och 2 redovisas en besparing på cirka 91 000, beroende på energifördelningen hos rötningen. En av slutsatserna som kunnat dras är att det troligen är lönsamt för Rättviks avloppsreningsverk att använda rötning, tack vare volymreduceringen. En annan slutsats är att åtgärder som gasklocka och gasmotor eller uppgradering till fordonsgas skulle förbättra användandet av biogasen. Dock skulle åtgärderna eventuellt inte vara ekonomiskt försvarbar i dagsläget men önskvärda i framtiden. Då belastningen troligen är högre med mer avloppsslam, vilket bidrar till en större biogasproduktion. Även ändring av slutomhändertagande och slutanvändning kan vara lämpligt för att öka nyttjande av resurserna i slammet men även på grund av framtida lagändringar. / In the water and wastewater industry, energy and environmental awareness is increasing. This has led to a desire to utilize the resources that sewage sludge contains, which can be exploited by anaerobic digestion. However, just like other sludge treatment methods, digestion has several different advantages and disadvantages. The purpose of this degree project has been to contribute to increased knowledge regarding the general economic, environmental and energy advantages and disadvantages of digestion. The first question posed in this degree project is what advantages and disadvantages the usage as well as the non-usage of anaerobic digestion has on the Rättvik water treatment plant. The second question posed is how the usage of the products created by anaerobic digestion can increase. The degree project has been limited to focusing on the effects of digestion on the wastewater treatment plant The methods used in this work have been literature and document studies as well as personal communication to obtain relevant information. In the degree project, a case study has been performed at Rättvik's wastewater treatment plant to retrieve information and review anaerobic digestion from a real situation. Two different scenarios from Rättvik's treatment plant have been used to answer the questions. Scenario 1, today's system and Scenario 2, the future system, digestion has been supplemented with a gas clock and gas engine. Both scenarios report strengths such as volume reductions and fewer transports compared to if no digestion is used. The weaknesses with the systems are that there is, among other things, a great need for heat. In comparisons between scenario 1 and if digestion is not used, savings of approximately SEK 265,000 in 2019 are reported from theoretical calculations due to the use of digestion at Rättvik's sewage treatment plant. The comparison also reports that the volume reduction must be 13 percent or higher for the digestion to contribute to savings. When comparing scenarios 1 and 2, a saving of about 91,000 is reported, depending on the energy distribution of the digestion. One of the conclusions that can be drawn is that it is probably profitable for Rättvik's wastewater treatment plant to use the digestion thanks to the volume reduction. Another conclusion is that measures such as gas holder and gas engine or upgrade to vehicle gas would improve the use of biogas. However, the measures may not be economically justified but desirable in the future as the load is higher and thus more sewage sludge and greater biogas production. Change of final disposal and end use may also be appropriate to increase utilization of the resources in the sludge, but also due to future legislative changes.

Biogas is a renewable energy produced through anaerobic digestion, which means that organic matter is degraded by microorganisms under anaerobic conditions. The produced biogas can then be used for cogeneration, electricity, heat or upgraded to vehicle gas. Eskilstuna Energy & Environment AB has four digesters at Ekeby water sewage treatment plant, Eskilstuna. One of the biogas reactor (RK4) is equipped with a jet-mixing system while the remaining digester uses top-mixing. The mixing system is an important parameter to achieve optimum operating conditions for the process regarding gas production and degree of digestion. This study aims to evaluate the two mixing systems, jet-mixing and top- mixing. The design of the reactors is identical and they are assumed to be fed with the same amount of substrate. By collection, analysis and compiling of process- and operational data such as gas production, degree of digestion and energy consumption for the two different systems their performance has been compared to each other. Different operational conditions considering the energy consumption for the jet-mixing system has been done theoretical to try to reduce the energy consumption. The result shows that both rectors operates under stable process conditions, although the result indicates that the gas production for the reactor installed with jet-mixing system is greater than the system with top-mixing system. Hopefully, the result of the study could be used of Ekeby water sewage treatment plant as an indication of how the system could be run. Keywords: Biogas, mixing, mixing system, anaerobic digestion, gas production, energy consumption, degree of digestion, Ekeby water sewage plant. Nyckelord: Biogas, omrörning, omrörningssystem, anaerob rötning, gasproduktion, energiförbrukning, utrörningsgrad, Ekeby reningsverk.

<p>Detta arbete innefattar planering, uppbyggnad och inkörning av teströtningsanläggning för biogasproduktion, bestående av batch- och tankreaktorsystem. Arbetet inbegriper även utförandet av experiment, på batchreaktorsystem, som syftar till att ge en första inblick och vägledning för vidare studier kring optimering av processen med inriktning på tillsats av kolkälla och justering av kvoten mellan kol och kväve. Utifrån de resultat som erhållits vid försök på batchreaktorsystemet observerades en positiv effekt, gällande ökad nedbrytning av VFA, vid tillsats av glukos till systemet. Igångkörning av tankreaktorsystemet gav erfarenheter gällande handhavandet av anläggningen samt driftsäkerheten, vad gäller t.ex. återstart efter strömavbrott, loggning av gasflödesdata, pålitlig substratdosering och substratuttag utan syreläckage in i systemet.</p>