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. / 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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-36624 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Sundin, Anton |
| Publisher | Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf, application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.003 seconds