Metanpotentialen för makroalgen Saccharina lattissima varierar beroende på parametrar som odlingsdjup och olika isättnings- och skördedatum. För att utvärdera skillnader i parametrar användes satsvisa utrötningsförsök med ymp från en biogasanläggning som rötar fiskrester och matavfall. Algen som odlades på fyra meters djup gav mer metan än algen av samma art på två meters djup. Detta berodde på att algen på fyra meters djup hade en högre proteinhalt än algen på två meter. För att utvärdera metanpotentialen för alger med olika isättnings- och skördedatum användes sex stycken alger satta i september, oktober och november på två meters djup. Det skördades en alg från varje månad i april och en alg från samma månader i maj på Seafarm vid Strömstad. Algerna som hade skördats i april gav en högre metanpotential än de som skördades i maj. Metanpotentialen var högre för att de hade en högre lipidhalt. När de sattes i havet spelade ingen roll för lipidhalten. Oktober månad skiljde sig för att metanpotentialen var lägre i både april och maj.

<p>A growing interest for the climate and the environment has led to an increased interest forenvironmentally friendly and renewable energy sources, such as biogas. Planning new biogasplants requires a decision basis including facts about approximate amounts of biogas possibleto produce at the plant. The purpose of this thesis is to develop a model that calculates theapproximate biogas and digestate production from a planned or existing biogas plant.Developing the model required a literature review and studies of calculations concerningbiogas and digestate production performed by WSP Sweden AB. As a complement to themodel development, facts about substrates for biogas production were compiled through aliterature review. In addition the methane potential from selected materials was determined bybatch experiments. Two full scale experiments were also studied to compare results from themodel with results from full scale biogas production.This thesis work resulted in a model for calculating biogas, methane and digestate production,including calculations of nutrient content in the digestate, from a given amount of substrate.The model was constructed in Microsoft Office Excel and complemented by a chart,containing template facts for different biogas substrates. The template facts, together with themodel, make it possible to perform calculations of biogas production before any up-to-dateinvestigations are made of the biogas substrate.Comparing results of biogas production calculated with the model with values of biogasproduction from a full scale biogas plant showed that the calculated values where within, orjust outside, the standard deviation of the full scale values. The calculated values from themodel also turned out to be in general lower than the full scale values, which indicate that themodel doesn’t overestimate the biogas production. However, the uncertainties of the values inthe template facts chart and the simplifications made in the model both contribute in tomaking the model calculations somewhat uncertain. The calculations should thus only be seenas an indication of the possible biogas production from planned or existing biogas plants andnot as an exact prediction.</p>

A growing interest for the climate and the environment has led to an increased interest forenvironmentally friendly and renewable energy sources, such as biogas. Planning new biogasplants requires a decision basis including facts about approximate amounts of biogas possibleto produce at the plant. The purpose of this thesis is to develop a model that calculates theapproximate biogas and digestate production from a planned or existing biogas plant.Developing the model required a literature review and studies of calculations concerningbiogas and digestate production performed by WSP Sweden AB. As a complement to themodel development, facts about substrates for biogas production were compiled through aliterature review. In addition the methane potential from selected materials was determined bybatch experiments. Two full scale experiments were also studied to compare results from themodel with results from full scale biogas production.This thesis work resulted in a model for calculating biogas, methane and digestate production,including calculations of nutrient content in the digestate, from a given amount of substrate.The model was constructed in Microsoft Office Excel and complemented by a chart,containing template facts for different biogas substrates. The template facts, together with themodel, make it possible to perform calculations of biogas production before any up-to-dateinvestigations are made of the biogas substrate.Comparing results of biogas production calculated with the model with values of biogasproduction from a full scale biogas plant showed that the calculated values where within, orjust outside, the standard deviation of the full scale values. The calculated values from themodel also turned out to be in general lower than the full scale values, which indicate that themodel doesn’t overestimate the biogas production. However, the uncertainties of the values inthe template facts chart and the simplifications made in the model both contribute in tomaking the model calculations somewhat uncertain. The calculations should thus only be seenas an indication of the possible biogas production from planned or existing biogas plants andnot as an exact prediction.

Biogas är en förnyelsebar energikälla som tillverkas genom att organiskt material som matavfall bryts ner av mikroorganismer under anaeroba (syrefria) förhållanden. Regeringen har satt upp mål för en högre matavfallsutsortering vilket leder till ökad mängd tillgängligt substrat till biogasproduktion. Matavfallet som samlas in börjar brytas ner under tiden det transporteras och lagras. Syftet med studien var att undersöka hur länge matavfall lagras, ta fram ett representativt recept på ett genomsnittligt matavfall i Sverige och utvärdera hur mycket metanpotential som försvinner från matavfall med avseende på lagringstid, insamlingssystem (papper- och plastpåse) och lagringstemperatur (22°C och 6°C) genom laboratorieförsök. Den genomsnittliga lagringstiden för matavfall från villor och flerbostadshus i undersökningen var sex dagar. Ett recept för matavfall har tagits fram med hjälp av litteratursökning och modifiering av recept i Avfall Sveriges rapport U2010:10. Laboratorieförsöken visade att skillnaden i metanpotential mellan plast och papper var tydlig vid 22°C, då metanpotentialen sjunker, men obefintlig vid 6°C. För att uppnå maximal metangasproduktion från matavfall under den varma delen av året så är plastpåsar bättre då de har en mer konserverande effekt på matavfallet än papperspåsar. Detta kan relateras till att plast är tätare än papper och därför håller inne flyktiga ämnen. / Biogas is a renewable energy source that is produced when organic materials like food waste is degraded by microorganisms under anaerobic (oxygen-free) conditions. The Swedish Government has set goals for a higher sorting of food waste, leading to increased amounts of available substrate for biogas production. Collected food waste begin to break down during the time it is transported and stored. The purpose of this study was to investigate the length of the storage, produce a representative recipe for an average food waste in Sweden and evaluate how much methane potential is lost from food waste with respect to the storage time, collection method (paper or plastic bag) and storage temperature (22°C and 6°C) through laboratory tests. The average storage time of food waste from houses and apartment buildings in the survey was six days. A recipe for food waste has been developed with the help of literature search and modification of recipes in ‘’Avfall Sverige’’ report U2010:10. Laboratory tests showed that the difference in methane potential between the plastic and paper were clear at 22°C, with decreasing methane potential, but non-existent at 6°C. To achieve maximum methane production from food waste during the warmer part of the year, plastic bags are better because they have a preservative effect on the food waste. This can be related to the fact that plastic are denser than paper and therefore holds volatile compounds better.

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

För att minska klimatpåverkan är energisnåla processer och användning av fossilfria bränslen viktigt. Vid stabilisering av avloppsslam vid reningsverk är en vanlig metod rötning som förutom att ta hand om slammet även producerar biogas, ett fossilfritt bränsle med låga växthusgasutsläpp. Processer som drivs inom det mesofila temperaturområdet har visat sig vara stabila och ger en jämn gasproduktion. Det mesofila området sträcker sig mellan 25–40°C men de flesta processer drivs mellan 35–40°C. Den här studien undersöker möjligheten att sänka temperaturen inom det mesofila området för att få en lägre energiförbrukning och en energisnålare process. Då det är viktigt att biogasproduktionen inte försämras av en sänkt temperatur har skillnad i utrötningsgrad, metanpotential och utrötningstid undersökts vid tre olika temperaturer (32, 34,5 samt 37,5°C) via satsvisa utrötningsförsök. Utöver påverkan på biogasproduktionen har en energibalansberäkning utförts för rötkamrarna vid Uppsala reningsverk. Detta ger ett mått på hur stora vinster i värmeenergi en sänkt temperatur kan leda till. En betydande kostnad vid reningsverk är avvattningen av slam och det är därför viktigt att den inte riskerar att försämras om temperaturen sänks. Ett filtreringsförsök som mäter CST (Capillary Suction Time) ger ett mått på slammets avvattningsegenskaper och har därför utförts vid tre olika temperaturer. Resultaten visade ingen försämring i biogasproduktion vid en sänkning till 34,5°C och en minskning i metanpotential med 11 % vid en sänkning till 32°C. Nedbrytningshastigheten försämrades inte vid en sänkt temperatur. Vinster i form av lägre värmeförbrukning uppgick till 14 % vid sänkning till 34,5°C och 27 % vid sänkning till 32°C. Avvattningsförsöket visade ingen försämrad avvattning vid lägre temperaturer. Den här studien visar att det finns en möjlighet att sänka temperaturen i rötkammaren vid reningsverket i Uppsala och på så sätt sänka energiförbrukningen. För att bekräfta resultaten bör även kontinuerliga försök utföras men denna studie visar att det är möjligt att få en lyckad nedbrytning även i lägre mesofila temperaturer. Resultatet öppnar upp för fortsatta undersökningar om temperaturförändringar inom det mesofila området och kan leda till en optimering av rötningsprocessen och möjlighet att få en effektiv och energisnål produktion av biogas. / Energy efficient processes and the use of fossil free fuels play an important role in order to reduce the impact of climate change. Anaerobic digestion is a common way for stabilizing sewage sludge at wastewater treatment plants (WWTP). One of the benefits with anaerobic digestion is that it also produces biogas, a fossil free fuel with low greenhouse gas emissions. An operational temperature within the mesophilic range has proven to give a stable process with an unfluctuating production of gas. The mesophilic temperature range between 25-40°C but most processes are operated between 35-40°C. This study investigates the opportunity to lower the temperature within the mesophilic range in order to reduce energy consumption. It is important to maintain the production of biogas with a lower temperature. Therefore, the reduction in VS-content (VS-volatile solids), methane yield and time for degradation was determined by a BMP-experiment (BMP-Biochemical Methane Potential) in three different temperatures (32, 34.5 and 37.5°C). In order to quantify the reduction in heat consumption with lower operational temperatures the change in heat balance for a full-scale WWTP in Uppsala was calculated. A major part of the operational cost is dewatering of sludge and it is therefore important that it does not deteriorate with a lower temperature. The effect on the dewaterability at different temperatures was examined by a filterability test measuring CST (capillary suction time). The results from the study showed no significant difference in methane yield between 37.5°C and 34.5°C. The methane yield at 32°C was 11 % lower compared to 37.5°C but the degradation kinetic was not affected by a temperature change. The reduction in heat consumption was 14 % when the temperature was reduced to 34.5°C and 27 % when it was reduced to 32°C. The filterability test did not show a deterioration with lower temperatures. The study showed that it is possible to reduce the operational temperature for anaerobic digestion at the WWTP in Uppsala in order to reduce the energy consumption. To confirm these results a continuously experiment should be done, but this study shows that it is possible to get a successful degradation in a lower mesophilic temperature. This leads the way for further investigations within the mesophilic range and could lead to optimizing anaerobic digestion and the opportunity to get an energy efficient production of biogas.