En intressant iakttagelse var att när spädningen på OLWs processavloppsvatten utfördes steg kurvan för PHA-produktionen snabbare. Detta tyder på att OLWs processavloppsvatten från början innehåller för mycket fetter som kan hämma produktionen av VFA. Liknande resultat gavs för Barillas avloppsvatten, vilket också tyder på att deras processavloppsvatten innehåller för mycket fetter och liknade organiskt material. Det kan därför vara bra att späda dessa processavloppsvatten innan en fermentering genomförs, för att få så goda resultat som möjligt. Det visade sig att OLWs VFA-produktion ökade från cirka 2000 mg/l (start) till 4500 mg/l (slut), vilket är drygt en dubblering. Vid spädning av OLWs processavloppsvatten ökade VFA-produktionen från 282 mg/l (start) till 984 mg/l (slut), vilket är en ökning med tre gånger. Det tyder på att efter spädning gick processen snabbare. Liknande resultat visade Barillas processavloppsvatten efter spädning. Innan spädning ökade Barillas VFA-produktion från 976 mg/l (start) till 1610 mg/l (slut), vilket är mindre än en dubblering. Efter spädning ökade VFA-produktionen från 232 mg/l (start) till 540 (slut), vilket är en dubblering. Det ska tilläggas att det är bättre att erhålla en större mängd VFA och därmed låta processen ta längre tid.
Resan till Holland och Groningen var givande på så vis att jag fick chansen ställa frågor till personer på företaget KNN och på så vis utbyta information. Den information som gavs påverkade resultaten på så vis att vid fermentering 3 gjordes även provtagning på TCOD och SCOD (provtagningarna utfördes vid samma tider som för VFA), vilket inte utfördes vid fermentering 1 och 2.
Efter beräkning av hur mycket VFA som skulle kunna framställas från respektive bruk eller industri, visade det sig att Skoghall och Gruvön producerade väldigt mycket mer VFA än OLW och Barilla. Det beror till stor del på storleken på flödena. Fast detta betyder inte att VFA från Skoghall och Gruvön kommer kunna användas, det är helt beroende på hur sammansättningen av VFA är. Troligen har OLW och Barilla en bättre sammansättning än Skoghall och Gruvön, men det kan tyvärr inte bevisas under dessa experiment då det inte gick att undersöka inom ramen för projektet. Det hade behövts en kromatograf för att avgöra vilka typer av fettsyror VFA bestod av. Fettsyresammansättningen är viktig att veta eftersom den har en avgörande roll i hur PHA-sammansättningen blir. Om VFA blir stel och skör blir i sin tur PHA stel och skör. Det blir en fråga om kvalitet på PHA-plasten. Sen ska det klargöras att det inte kommer att finnas någon möjlighet att ta till vara på allt processavloppsvatten från respektive avfallsström. Det hade absolut varit ett plus i en ekonomisk aspekt för både industrierna och pappers- och massabruken att slippa rena en del av sitt procesavloppsvatten.
Fermentering 3 på OLWs processavloppsvatten gjordes för att undersöka om det skulle påverka VFA-produktionen. Det hade även planerats att utföra tester på Barillas processavloppsvatten, men det visade sig att deras processavloppsvatten hade brutits ned och då ansågs det inte vara relevant. Detta på grund av att experimentet inte hade gett tillräckligt trovärdigt resultat. Varför det enbart var tänkt att göra ytterligare fermenteringsexperiment på OLW och Barillas processavloppsvatten är för att dessa indikerade bäst potential till VFA-produktion.
30
5.1 Jämförande resultat från andra personers fermenteringsprocess
En jämförelse av studiens resultat gentemot andra personers fermenteringsexperiment har gjorts med värden på totalmängden VFA som framställdes på två dygn. Tabell 13 visar värden från 48 timmarsprovtagningen vid fermentering 1, 2, och 3. VFA-värdena är framtagna genom att ta bort VFA-startvärdet, det gör så att det visas exakt hur mycket VFA som producerats.
Tabell 13. VFA-startvärden för respektive processavloppsvatten och VFA-värdena vid två dygns fermentering för respektive fermenteringsexperiment.
VFA-startvärde Fermentering 1 (försök 1) Fermentering 2 (försök 2) VFA-start- värde Fermentering 3 (försök 3) Enhet Skoghall 342 -50 mg/l Gruvön 408 -32 mg/l Rottneros 1290 40 mg/l OLW 2080 2420 2390 6840 mg/l Barilla 976 643 mg/l OLW (utspädd) 564 1404 600 1722 mg/l Barilla (utspädd) 232 308 mg/l
Anledningen till att en del värden i tabell 13 blir negativa är att det inte är någon stigande produktion av VFA.
Bengtsson et al (ref) har utfört en fermentering på processavloppsvatten från ett pappersbruk. De har en fermenteringsperiod som varar i 250 dagar och VFA-produktionen under dessa 250 dagar är någorlunda konstant. VFA-startvärdet för deras processavloppsvatten var cirka 1200 mg/l och deras VFA-värde efter två dygn var cirka 5000 mg/l, det som då har producerats är cirka 3800 mg/l. Detta värde är betydligt högre än värdena från denna studie för pappers – och massabruken, vilket visas i tabell 13. En trolig anledning till att de får högre halter av VFA vid två dygn är att de tillsätter närsalter som kväve och fosfor. [30]
Bengtsson et al (ref) har även utfört fermenteringsexperiment på processavloppsvatten från osttillverkning, pappers- och massabruk 1 som tillverkar pappersmassa från återvunnet fiber, pappers- och massabruk 2 som tillverkar TMP- och GWP-massa samt massa från återvunnet fiber och sist ett massabruk som tillverkar CTMP-massa. I tabell 14 visas fermenteringsresultat från dessa fyra olika processavloppsvatten. Processavloppsvattnet från osttillverkningen producerar inget ytterligare VFA efter 8 dagar och pappers– och massabruk 1 producerar ingen ytterligare VFA efter 11 dagar. Pappers– och massabruk 2 och massabrukets processavloppsvatten slutar ha en stigande VFA-produktion efter 17 dagar. [11]
31
Tabell 14. VFA-startvärde för respektive processavloppsvatten och VFA-värden för respektive processavloppsvatten innan VFA-processen stagnerar och inget ytterligare VFA framställs. [11]
VFA-startvärde VFA efter fermentering Spädning Enhet Osttillverkning 720a 1550a 1/10 mg/l Pappers– och massabruk 1 1720a 2240a 1/4 mg/l Pappers– och massabruk 2 1050a -830a - mg/l Massabruk 4990a -2920a - mg/l a Källa: [11]
En del värden i tabell 14 blir negativa eftersom det inte är någon stigande produktion av VFA. Det är också den troliga anledningen till varför personerna som utförde detta experiment enbart gjorde fortsatta undersökningar på processavloppsvattnet från osttillverkningen och Pappers- och massabruk 1.
Det blir tyvärr svårt att jämföra studiernas värden, tabell 13 med tabell 14, eftersom VFA-värdena inte är från samma tidsintervall. Processavloppsvattnet från osttillverkningen som visar bäst potential i VFA-produktion, borde vara ett jämförbart processavloppsvatten med OLW och Barillas. Vad som menas med jämförbart är att processavloppsvattnet innehåller lättfermenterat organiskt material så som protein, kolhydrater eller fetter. VFA-produktionen för processavloppsvattnet från osttillverkaren visade en stigande produktion, vilket är en likhet med VFA-produktionen från denna studies fermenteringsförsök på OLW och Barillas processavloppsvatten som också visade på en stigande VFA-produktion. En annan likhet var att VFA-produktionen för pappers- och massabruk 1 var ganska konstant genom hela fermenteringsprocessen, vilket även denna studies resultat från fermenteringsprocessen av Skoghall, Gruvön och Rottneros processavloppsvatten visade.
32 Tamis et al (ref) har utfört fermenteringsexperiment på processavloppsvatten från en godisfabrik. De utförde fermenteringen i två olika reaktorer. Den första fermenteringsreaktorn, fermenteringsreaktor 1, fungerade som ett försteg och var utformat som en USB-reaktor (Upflow Sludge Blanket), den andra fermenteringsreaktorn, fermenteringsreaktor 2, liknade studiens laborationsuppställning. Fermenteringexperimentet varade i 105 dagar och under dessa dagar utfördes 16 provtagningar. [31]. VFA-värdena i tabell 15 är medelvärden från fermenteringsprocessen.
Tabell 15. Startvärdet av VFA i processavloppsvattnet innan fermentering och VFA-mängd efter fermenteringen i fermenteringsreaktor 2. Både VFA-startvärdet och VFA-mängd efter fermentering är medelvärden.
VFA-startvärdet
mängd minus VFA-startvärdet Enhet Processavloppsvattnen innan fermentering ca 1500b mg/l Fermenterings-reaktor 2 ca 4200b mg/l b källa: [31]
Värdena i tabell 15 kan inte jämföras direkt med denna studies resultat, eftersom processavloppsvattnen skiljer sig åt. Ett antagande är att processavloppsvatten från godistillverkning är rikt på socker och mer likt processavloppsvatten från OLW och Barilla än processavloppsvatten från Skoghall, Gruvön eller Rottneros. En sådan jämförelse visar då att processavloppsvatten från godistillverkning är bättre för PHA-plast produktion, om det ska jämföras med denna studie.
5.2 Förslag till vidare försök
Denna undersökning är ett första steg mot något som kan bli en framtida produktionsanläggning av bioplast i Värmland. Ytterligare experiment skulle behöva utföras för att säkerställa att resultaten från denna studie stämmer. Sedan kan det vara intressant att letar efter andra möjliga avfallströmmar som kan genomgå en fermentering. En möjlig fortsättning hade varit att mixa olika avfallsströmmar och undersöka om det ger ett bättre respektive sämre resultat än om avfallsströmmarna fermenteras individuellt.
Möjliga intressanta avfallsströmmar: o Matavfall från resturanger.
o Matavfall från matvarubutiker med utgående datum och längre inte går att sälja.
o Kommunalt avloppsvatten o Lokala slakterier
33