ABSTRACT Anaerobic digestion is one way of handling biowaste and generating energy in the form of methane, biogas. This study shows that spore forming bacterias survive the process of pasteurisation and anaerobic digestion in biogas plants. It has also been established that both the nonpasteurised-and digestion- waste contains pathogen spore forming bacterias. Two Swedish full-scale commercial biogas plants were sampled before pasteurisation, after pasteurisation and after digestion on 10 occasions with one week intervals. The samples were analysed quantitatively and qualitatively, with biochemical methods, for Clostridium spp and Bacillus spp. Polymerase Chain Reaction, a biomolecular method, was used for C. chauvei analysis, with C. chauvei specific primers. For this analyse the biogas plants were sampled at 11 occasions. Survival of pathogenic spore forming bacteria in digestion residue may be a health risk for both humans and animals. The digested residue may be used as fertiliser on arable land and the risk of contamination by pathogenic Clostridium spp and Bacillus spp is hard to assess, but can not be neglected.

Im Rahmen dieser Arbeit sollten Einsatzmöglichkeiten und -grenzen von kompostierten und durch Agglomeration oder Pelletierung weiter aufbereiteten Bioabfall-Gärresten untersucht werden. Außerdem sollte geprüft werden, ob durch verschiedene Zuschlagstoffe die Eigenschaften der Produkte so verbessert werden können, dass ein marktfähiges Düngeprodukt entsteht. Dazu wurden ein Feldversuch, Gefäß-, Rhizoboxen- und Bodenatmungsversuche, phytotoxikologische Tests und Regenwurm-Vermeidungstests durchgeführt. Die Ergebnisse können wie folgt zusammengefasst werden: Die Stickstoffverfügbarkeit von kompostierten Gärprodukten aus Bioabfällen ist gering, der Gehalt an Phosphor und Kalium aber hoch. Langfristig sind so der Aufbau eines Nährstoffdepots im Boden und die Einsparung anderer Dünger möglich. Die Produkte enthalten zudem basisch wirksame Bestandteile, welche die Kalkung teilweise ersetzen können. Komposte und Gärprodukte aus Bioabfällen können zur Steigerung der Humusgehalte im Boden beitragen. Ca. 80 % des enthaltenen Kohlenstoffs liegt in stabilisierter Form vor und kann im Boden sequestriert werden. Problematisch sind hohe Schwermetall- und Störstoffgehalte. Die gesetzlich vorgegebenen Grenzwerte wurden in 50 % der getesteten Chargen überschritten. Phytotoxische Effekte wurden nur in Einzelfällen festgestellt und waren nicht dosisabhängig, sondern traten punktuell auf. Die Aktivität der Mikroorganismen im Boden wurde durch Anwendung der Gärprodukte gefördert. Der Einfluss der Gärprodukte auf Regenwürmer konnte nicht eindeutig bestimmt werden. Eine Einschränkung der Habitatfunktion nach Gärproduktanwendung wurde nicht festgestellt. Die Aufbereitung durch Agglomeration oder Pelletierung ist möglich, ohne dass die wesentlichen positiven Eigenschaften davon beeinträchtigt werden. Durch Beimengung von Zuschlagstoffen können die Düngewirkung und die physikalischen Eigenschaften der Produkte verändert werden. Dies reduziert jedoch auch den Gehalt an stabiler organischer Substanz. / The scope of the present work was to determine the possibilities and limits for the application of composted digestates from biowaste on agricultural land. Furthermore it was tested whether it is possible to enhance the properties of the products by adding different amendments and to thereby create a marketable fertilizer product. A field trial, pot and rhizobox experiments, phytotoxicity tests and avoidance tests with earthworms were carried out. The results can be summarized as follows: The nitrogen availability of composted biowaste digestates is limited but they have high contents of phosphorus and potassium. Repeated application of biowaste digestate can help to establish a stable nutrient pool in the soil save up on other fertilizers. In addition, the products are characterized by basic constituents who can partly replace liming. Composts and fermentation products made from organic waste can contribute significantly to the increase of humus content in the soil. Approx. 80 % of the contained carbon is in stabilized form and can be sequestered in the soil. High concentrations of heavy metals and other contaminants are problematic. The legal limits were exceeded in 50 % of the tested batches. Phytotoxic effects were observed only in isolated cases and were not dose-dependent. The activity of the microorganisms in the soil was significantly promoted by the application of the digestates. The influence of the digestate products on earthworms could not be determined unequivocally. A restriction of the habitat function after digestate application was not detected. Processing by agglomeration or pelletizing to increase transportability and storage stability is possible without impairing the essential positive properties of the digestates. The addition of amendments can be used to adjust the fertilizing and physical properties of the products. This, however, reduces the content of stable organic matter.

L'évolution de la législation en matière de valorisation des déchets organiques incite au développement de filières de valorisation, parmi lesquelles le compostage présente un intérêt d'amendement pour les sols, lié notamment à la présence de substances humiques. La matière organique (MO) est une composante importante du sol en raison de son rôle dans les équilibres physiques, chimiques et biologiques, ainsi que par son implication dans le comportement des métaux et métaux traces (MMT). Les objectifs de cette thèse étaient de développer une approche méthodologique afin de caractériser la MO du sol (MOS) et étudier son évolution spatio-temporelle suite à l’apport d’un compost sur une année et 2 profondeurs, et d'approcher son impact sur le comportement des MMT. Une procédure d’extraction séquentielle en 4 étapes (eau, acide, soude, pyrophosphate) a été réalisée afin de fractionner la MOS. Des analyses quantitatives et qualitatives, ont été effectuées sur les extraits. La procédure de fractionnent chimique a permis de distinguer plusieurs catégories de composés organiques (labiles, fulviques et humiques plus ou moins aromatiques). Les analyses quantitatives et les réponses spectrales sur les extraits ont révélé un effet compost essentiellement les trois premiers mois après l’épandage et en été, avec un impact des paramètres climatiques au cours de l'année, mais pas au-delà de 15 cm. Le compost peut apporter au sol une charge supplémentaire en MMT, notamment potentiellement mobilisables, avec un risque de contamination modéré, mais non négligeable lié aux effets potentiels d’accumulation et de concentration sur le long terme. / The evolution of the legislation regarding the valorization of biowaste (green manure) induces the development of valorization chains, among which amending soils with compost is of particular interest, due to the presence of humic substances. Organic matter (OM) is an important component of the soil due to its physical, chemical and biological participation, and its implication in the behaviour of metals and trace metals (MTM).The aims of this thesis were to develop a methodological approach to characterize OM of soil (SOM) and to study its spatiotemporal evolution over one year at two different depths following the addition of compost, and its impact on the behaviour of MTM. A 4-step sequential extraction procedure (water, acid, sodium hydroxide, pyrophosphate) was used to the SOM fractionation. Quantitative and qualitative analysis were applied on extracts. Solubilization kinetics of MTM was also carried out to refine the study of their mobility.The chemical fractionation procedure allowed distinguishing several classes of organic compounds (labile, fulvic and humic with various aromaticity). Quantitative analyzes and spectral responses of the extracts revealed an effect of the compost (organic carbon, metals, aromaticity and molecular weight compounds) essentially during the first three months after spreading and during the summer period, with a climate parameter effect during the year, but not beyond 15 cm of depth. Compost can bring to the soil an additional load of MTM, including potentially mobilized forms, with a moderate, but not negligible risk of contamination, due to the potential effects of accumulation and concentration over the long term.

Globally, there is increasing awareness of the importance of applying circular economy principles to the management of organic waste streams through resource recovery. In the urban areas of sub-Saharan Africa which are going to host a significant part of population growth over the next three decades, this is especially relevant. Circular economy approaches for sanitation and waste management can provide incentives to improve infrastructure and consequently contribute resources for water, energy and food that power urban livelihoods. This thesis is situated at the intersection of the circular economy on one hand and sanitation and waste management systems on the other. It aims to contribute to knowledge about the circular economy by investigating the potential contribution of resource-oriented urban sanitation and waste management towards the implementation of a circular economy in sub-Saharan Africa and the opportunities and challenges thereof. In pursuit of the above aim, the thesis employs a mixed methods approach and is operationalized in two case study locations: Kampala (Uganda) and Naivasha (Kenya). The findings reveal the quantities of resource recovery products like biogas, compost and black soldier fly larvae that can be obtained from the organic waste streams collected in a large city, demonstrate the viability of valorizing dried faecal sludge as a solid fuel for industrial applications, and identify the factors that facilitate or impede the governance capacity to implement circular economy approaches to the management of organic waste streams in urban areas in sub-Saharan Africa. The methods used for quantifying the potential for valorizing organic waste streams and for assessing governance capacity demonstrate approaches that could be applied in other urban contexts with interest in implementing circular economy principles. The discussion highlights some key implications of these findings for sanitation and waste management practices, arguing that it is time for a shift in sub-Saharan Africa from designing sanitation and waste management systems for disposal to designing them for resource recovery. / Globalt ökar medvetenheten om vikten av att tillämpa principer för cirkulär ekonomi för att hantera organiska avfallsströmmar genom resursåtervinning. I de urbana områdena i Subssahariska Afrika är detta särskilt relevant, då dessa förväntas stå för en betydande del av befolkningsökningen under de kommande tre decennierna. En mer cirkulärekonomi för sanitet och avfallshantering kan ge incitament för att förbättra infrastrukturen och därmed bidra med resurser till produktion av vatten, energi och mat som driver städernas försörjning. Denna licentiatuppsats befinner sig i skärningspunkten mellan cirkulär ekonomi å ena sidan och sanitets- och avfallshanteringssystem å andra sidan. Syftet är att bidra med kunskap om cirkulär ekonomi genom att undersöka potentialen för resursorienterad stadssanitet och avfallshantering att bidra till genomförandet av cirkulär ekonomi i Subsahariska Afrika, samt dess möjligheter och utmaningar. För att uppnå ovanstående syfte används flera olika metoder och genomförs i två fallstudiestäder: Kampala i Uganda respektive Naivasha i Kenya. Resultaten visar på de mängder av resursåtervinningsprodukter som biogas, kompost och svarta soldatflugelarver som kan erhållas från organiska avfallsströmmar som samlas in i en stor stad. Dessutom visar resultaten livskraftigheten för att valorisera torkat avföringsslam som ett fast bränsle för industriella tillämpningar. Slutligen identifierar resultaten faktorer som underlättar eller hindrar styrningskapaciteten för att genomföra cirkulär ekonomi-strategier för hantering av organiska avfallsströmmar i stadsområden i Subsahariska Afrika. Metoderna som används för att kvantifiera potentialen att valorisera organiska avfallsströmmar och  att utvärdera styrningskapacitet är metoder som kan tillämpas i andra urbana sammanhang där det finns intresse för att genomföra cirkulära ekonomiska principer. Diskussionen belyser några viktiga konsekvenser av dessa fynd för sanitets- och avfallshanteringspraxis och argumenterar för att det är dags för en övergång i SSA från att utforma sanitets- och avfallshanteringssystem för bortskaffande till att utforma dem för resursåtervinning. / <p>QC 20200513</p> / UrbanCircle: Urban Waste into Circular Economy Benefits

För att nå de klimatpolitiska målen arbetar såväl Sverige som EU aktivt mot en cirkulär ekonomi där varje resurs nyttjas så effektivt som möjligt. En del i det arbetet handlar om att lyfta fram hållbara energikällor för att succesivt fasa ut fossila bränslen. Ett etablerat förnybart energislag, som fått mer uppmärksamhet på senare tid, är biogas. Produktionen av biogas sker via rötning av biologiskt material och kan generera el och värme, men även uppgraderas till fordonsgas. Ett av alla substrat som kan användas för rötning är gödsel. Den här studien har till syfte att undersöka omfattningen av den outnyttjade energipotentialen i gödsel från mjölkproducerande lantbruk i Sverige. Därtill ger den en bild av hur mycket koldioxid från fossila energikällor som skulle kunna minska i och med tillvaratagandet av energin i gödsel. En gårdsbaserad biogasanläggning vid Fredrikslunds lantbruk i Kalmar kommun är utgångspunkten och beräkningar görs tillsammans med data från bland annat Jordbruksverket och Energigas Sverige. För beräkning av möjligheten till minskat koldioxidutsläpp från fossil källa görs jämförelse med eldningsolja som används vid de svenska kraftverken. Resultatet visar att det finns en betydande energipotential i gödsel från svenska mjölk- producerande lantbruk där majoriteten av den ännu inte nyttjas för biogas- produktion. Nya styrmedel har tillkommit med syfte att gynna en ökad biogasproduktion, vilket kan öka chanserna för att ta vara på energipotentialen. Att genom ökad biogasproduktion minska mängden utsläpp av koldioxid till atmosfären från fossila källor ses också som möjlig. Sammanfattningsvis är studien ett exempel på hur en befintlig resurs kan effektiviseras ytterligare, ett arbete som troligen kommer bli än viktigare framöver. / To reach the climate goals, Sweden and the European Union are working towards a circular economy where the resources are used as efficiently as possible. Part of that work is about highlighting sustainable energy sources to gradually replace fossil fuels. An established, renewable type of energy, which has received more attention recently, is biogas. Biogas is produced through anaerobic digestion of biological material. The produced gas can generate electricity and heat, but it can also be upgraded to compressed biogas and used as automotive fuel. One of the substrates that can be used for digestion is manure. The aim of this study is to investigate the extent of the energy potential in manure from dairy farms in Sweden. In addition, it gives an idea of how much carbon dioxide from fossil energy sources that could be reduced if the energy potential in manure were used. Data is received from a farm- based biogas plant at Fredrikslund's farm in Kalmar as well as Swedish statistics of agriculture and energy. To estimate the possibility of reduced carbon dioxide emissions from fossil sources, a comparison is made with fuel oil. The results show that there is a considerable energy potential in manure from Swedish dairy farms where the majority is not yet used for biogas production. Reducing the amount of carbon dioxide emissions into the atmosphere from fossil sources through increased biogas production is also seen as possible.

The diploma thesis with the title Optimization of waste management system in pharmaceutical company first deal with basic concepts and requirements for originator of waste form the point of waste origin. The analysis of waste management of pharmaceutical company that manufactures generic drugs follows. Another aim of diploma thesis is suggested the possibilities how to optimize already existing waste management regard to environmental protection.

Biowaste Valorization (BV) includes practices that capture the value of biowaste through its conversion to high-value products. BV practices can influence the progress of various Sustainable Development Goals (SDGs) differently. BV can have several potential interactions with the SDGs (BV-SDGs interactions) that may take the form of either synergies or trade-offs. Therefore, the identification of BV-SDGs interactions is key to the successful achievement of SDGs. Sweden is a country at an advanced stage of BV implementation and can thus offer valuable insights. Through semi-structured interviews, relevant stakeholders evaluated the impact of BV on 15 selected SDGs targets in Sweden thus far. Both positive and negative effects were found, but synergies outnumbered the trade-offs with BV positively contributing to all 15 targets. However, this study also shows some potential trade-offs that require further investigation. The findings highlight the need for multidisciplinary collaboration to address BV-SDGs interactions comprehensively. The evidence provided in this study can inform the scientific community as well as other types of stakeholders towards better BV planning. The insights from the Swedish case can be valuable to Sweden and other countries in different stages in the transition to BV and a wider Circular Economy (CE). / Biowaste Valorization (BV) inkluderar metoder som fångar värdet av bioavfall genom dess omvandling till högvärdiga produkter. BV-praxis kan påverka utvecklingen av olika hållbara utvecklingsmål (SDG) på olika sätt. BV kan ha flera potentiella interaktioner med SDG (BV-SDG-interaktioner) som kan ta formen av antingen synergier eller avvägningar. Därför är identifieringen av BV-SDG-interaktioner nyckeln till ett framgångsrikt uppnående av SDG. Sverige är ett land i ett långt framskridet stadium av BV-implementering och kan därmed erbjuda värdefulla insikter. Genom semistrukturerade intervjuer utvärderade relevanta intressenter effekten av BV på 15 utvalda SDG-mål i Sverige hittills. Både positiva och negativa effekter hittades, men synergierna överträffade avvägningarna med BV som positivt bidrog till alla 15 målen. Men den här studien visar också på några potentiella avvägningar som kräver ytterligare utredning. Resultaten belyser behovet av tvärvetenskapligt samarbete för att ta itu med BV-SDG-interaktioner på ett heltäckande sätt. Bevisen som tillhandahålls i denna studie kan informera vetenskapssamhället såväl som andra typer av intressenter mot bättre BV-planering. Insikterna från det svenska fallet kan vara värdefulla för Sverige och andra länder i olika skeden av övergången till BV och en bredare cirkulär ekonomi (CE).