Slutsats

Tillsatser av spårämnena järn, kobolt, magnesium och nickel kommer medföra en minskning i biogasproduktionen eller inte påverka den alls i rötkammaren på Sjöstadsverket. Detta är på grund av att spårämnena redan finns i tillräckligt stor mängd i rötningsanläggningen. Inte heller spårämnen som lösts i EDTA har visat någon ökad biogasproduktion vilket tyder på att spårämnena även finns biologiskt tillgängliga i tillräckligt stor mängd.

Genom korrelationsanalys har bland annat pH ut ur rötkammaren visat sig påverka biogasproduktionen genom att biogasproduktionen ökar när pH sjunker. pH har i sin tur visat sig påverkas av flödet in i rötningsanläggningen genom att pH sjunker när flödet in ökar. Då uppehållstiden i rötningsanläggningen beror av en viss volym i rötningstankarna, vilket i sin tur påverkas av flödet in, anses en sänkt uppehållstid kunna öka biogasproduktionen. Även torrsubstansmängder in i rötningsanläggningen, VFA, flöde in, nederbörd, kvicksilverhalt och blyhalt har visat sig påverka biogasproduktionen under år 2017.

4.4 Fortsatta studier

Trots att vattenbadet krånglade, vilket gjorde att det uppstod en del variationer i temperaturen och därmed biogasproduktionen, anses resultaten vara trovärdiga.

Spårämnena som undersökts var främst nickel och kobolt, som det fanns minst av i proven från början och deras värden överensstämmer även med värden från andra studier där tillsatser visat sig ge en positiv biogasproduktion. Till följd av detta anses ingen ny studie behöva göras där spårämnen tillsätts för att undersöka ett eventuellt bristande ämne. En djupare undersökning kan dock göras av spårämnenas biologiska tillgänglighet för att utveckla kunskaperna inom detta område.

Under det tredje rötningsförsöket observerades att biogasproduktionen under den sista veckan var väldigt låg. Därför bör möjligheterna till en kortare uppehållstid undersökas närmare då detta kan effektivisera slamhanteringsprocessen och eventuellt ge mer biogas.

Genom korrelationsanalysen har det visat sig att det finns andra parametrar än spårämnen som påverkar biogasproduktionen. Den viktigaste parametern att

39

undersöka vidare är pH ut ur rötkammaren, eller pH i rötkammaren. Uppehållstidens inverkan på pH-värdet bör undersökas närmare samt hur detta påverkar biogasproduktionen.

40

5. Referenser

Abdel-Shafy H. I. & Mansour M. S. M. (2014). Biogas production as affected by heavy metals in the anaerobic digestion of sludge. Egyptian Journal of Petroleum, 23(4), ss. 409-417. DOI: 10.1016/j.ejpe.2014.09.009

Angelidaki, I., Alves, M., Bolzonella, D., Borzacconi, L., Campos, J. L., Guwy, A.

J., Kalyuzhnyi, S., Jenicek, P. & van Lier, J. B. (2009) Defining the biomethane potential (BMP) of solid organic wastes and energy crops: a proposed protocol for batch assays. Water Science & Technology, 59(5), ss. 927-934. DOI:

10.2166/wst.2009.040

Bioprocess Control (2016a). AMPTS II - methane potential analysis tool.

http://www.bioprocesscontrol.com/products/ampts-ii/ [2018-04-14] Inköpsår: 2013.

Bioprocess Control (2016b). AMPTS II & AMPTS II Light – Operation and Maintenance Manual. Lund: Bioprocess Control Sweden AB.

http://www.bioprocesscontrol.com/media/1511/bioprocess-control-manual-ampts-ii-ampts-ii-light.pdf [2018-02-12]

Callander, I. J. & Barford, J. P. (1983). Precipitation, chelation, and the availability of metals as nutrients in anaerobic digestion. I. Methodology. Biotechnology and Bioengineering, 25(8), ss. 1947-1957. DOI: 10.1002/bit.260250805

Choong, Y. Y., Norli, I., Abdullah, A. Z. & Yhaya, M. F. (2016). Impacts of trace element supplementation on the performance of anaerobic digestion process: A critical review. Bioresource technology, 209(1), ss. 369-379. DOI:

10.1016/j.biortech.2016.03.028

Conklin, A., Stensel, H.D. & Ferguson, J. (2006). Growth kinetics and competition between Methanosarcina and Methanosaeta in mesophilic anaerobic digestion.

Water Environment Research, 78(5), ss. 486-496. DOI: 10.2175/106143006X95393 Ekroth, E. (2013). Mikronäring för Anaerob Nedbrytning vid Sjöstadverket: Ett sätt att optimera biogasproduktion. Examensarbete. Karlstad: Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, avdelningen för energi- och miljöteknik.

Eon (2018). Biogas – förnybar energi. https://www.eon.se/biogas [2018-04-28]

Facchin, V., Cavinato, C., Fatone, F., Pavan, P., Cecchi, F. & Bolzonella, D. (2013).

Effect of trace element supplementation on the mesophilic anaerobic digestion of foodwaste in batch trials: The influence of inoculum origin. Biochemical Engineering Journal, 70(1), ss. 71-77. DOI: 10.1016/j.bej.2012.10.004

Fermoso, F. G., Bartacek, J., Jansen, S. & Lens, P. N. L. (2009). Metal supplementation to UASB bioreactors: from cell-metal interactions to full-scale application. Science of The Total Environment, 407(12), ss. 3652-3667. DOI:

10.1016/j.scitotenv.2008.10.043

41

Gustavsson, J., Yekta, S. S., Sundberg, C., Karlsson, A., Ejlertsson, J., Skyllberg, U.

& Svensson, B. H. (2013a). Bioavailability of cobalt and nickel during anaerobic digestion of sulfur-rich stillage for biogas formation. Applied Energy, 112(2), ss.

473-477. DOI: 10.1016/j.apenergy.2013.02.009

Gustavsson, J., Yekta, S. S., Karlsson, A., Skyllberg, U. & Svensson, B. H. (2013b).

Potential bioavailability and chemical forms of Co and Ni in the biogas process—

An evaluation based on sequential and acid volatile sulfide extractions. Engineering in Life Sciences, 13(6), ss. 572-579. DOI: 10.1002/elsc.201200162

Jansen, S., Gonzalez-Gil, G. & van Leeuwen, H. P. (2007). The impact of Co and Ni speciation on methanogenesis in sulfidic media—Biouptake versus metal dissolution. Enzyme and Microbial Technology, 40(4), ss. 823-830.

DOI: 10.1016/j.enzmictec.2006.06.019

Karlstad kommun (2014). Fakta Sjöstadsverket 2014.

https://karlstad.se/globalassets/filer/bygga/vatten_avlopp/avlopp-2/fakta-sjostadsverket-2014.pdf [2018-03-14]

Karlstad kommun (2015). Sjöstadsverket – Slam. https://karlstad.se/Bygga-och-bo/Vatten-och-avlopp/Dricksvatten/Vattnets-vag/78-Sjostadsverket---Slam/

[2018-03-14]

Karlstad kommun (2017a). Var tar ditt dagvatten vägen?. https://karlstad.se/bygga-och-bo/vatten-och-avlopp/dagvatten/ [2018-05-14]

Karlstad kommun (2017b). Textdel- 2017 års miljörapport ”Sjöstad”. Tillgänglig:

Karlstad kommun.

Karlstad kommun (2017c). Textdel – 2017 års miljörapport ”Fordonsgas”.

Tillgänglig: Karlstad kommun.

Karlstad kommun (2017d). Sjöstadsverket – Karlstads reningsverk.

http://karlstad.se/bygga-och-bo/vatten-och-avlopp/avlopp/reningsverk/sjostadsverket/ [2018-03-14]

Math is Fun (2016). Correlation. https://www.mathsisfun.com/data/correlation.html [2018-05-24]

Metcalf & Eddy (2014). Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery. 5 uppl. New York: McGraw-Hill Education.

Moestedt, J., Nordell, E., Yekta, S. S., Lundgren, J., Marti, M., Sundberg, C., Ejlertsson, J., Svensson, B. H. & Björn, A. (2016). Effects of trace element addition on process stability during anaerobic co-digestion of OFMSW and slaughterhouse waste. Waste Management, 47(1), ss. 11-20. DOI: 10.1016/j.wasman.2015.03.007 Nationalencyklopedin (u.å.). EDTA.

http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/edta [2018-05-02]

42

Naturvårdsverket (2017). Föroreningar i dagvatten.

https://www.naturvardsverket.se/upload/miljoarbete-i-samhallet/miljoarbete-i-sverige/regeringsuppdrag/2017/dagvattenproblematiken.pdf [2018-05-14]

Naturvårdsverket (2018). Metaller som miljögift.

https://www.naturvardsverket.se/Sa-mar-miljon/Manniska/Miljogifter/Metaller/

[2018-05-11]

Ortner, M., Rameder, M., Rachbauer, L., Bochmann, G. & Fuchs, W. (2015).

Bioavailability of essential trace elements and their impact on anaerobic digestion of slaughterhouse waste. Biochemical Engineering Journal, 99(1), ss. 107-113. DOI:

10.1016/j.bej.2015.03.021

Osuna, M.B., Iza, J., Zandvoort, M. & Lens, P.M. (2003). Essential metal depletion in an anaerobic reactor. Water Science and Technology, 48(6), ss. 1-8.

Persson, P.O., Bruneau, L., Nilson, L., Östman, A. & Sundqvist, J.O. (2005).

Kompendium i miljöskydd, del 2: Miljöskyddsteknik - Strategier och teknik för ett hållbart miljöskydd. 7 uppl. Stockholm: Industriell ekologi, KTH.

Pinto, I. S. S., Neto, I. F. F. & Soares, H. M. V. M. (2014). Biodegradable chelating agents for industrial, domestic, and agricultural applications – a review.

Environmental Science and Pollution Research, 21(20), ss. 11893-11906. DOI:

10.1007/s11356-014-2592-6

Regeringskansliet (2012). Fossiloberoende fordonsflotta - ett steg på vägen mot nettonollutsläpp av växthusgaser.

https://www.regeringen.se/rattsdokument/kommittedirektiv/2012/07/dir.-201278/

[2018-04-28]

Rinzema, A. & Lettinga, G. (1988). The effect of sulphide on the anaerobic degradation of propionate. Environmental Technology Letters, 9(2), ss. 83-88. DOI:

10.1080/09593338809384544

Scherer, P., Lippert, H. & Wolff, G. (1983). Composition of the major elements and trace elements of 10 methanogenic bacteria determined by inductively coupled plasma emission spectrometry. Biological Trace Element Research, 5(3), ss. 149-163. DOI: 10.1007/BF02916619

Straub, A. J., Conklin, A. S., Ferguson, J. F. & Stensel, H. D. (2006). Use of the ADM1 to investigate the effects of acetoclastic methanogenic population dynamics on mesophilic digester stability. Water Science Technology, 54(4), ss. 59-66.

DOI: 10.2166/wst.2006.526

Svenskt Vatten (2016). Användningsområden för slam.

http://www.svensktvatten.se/vattentjanster/avlopp-och-miljo/kretslopp-och-uppstromsarbete/slamanvandningsmetoden/ [2018-03-10]

43

Svenskt Vatten (2018a). Aktivt uppströmsarbete med Revaq-certifiering.

http://www.svensktvatten.se/vattentjanster/avlopp-och-miljo/kretslopp-och-uppstromsarbete/revaq-certifiering/ [2018-03-10]

Svenskt Vatten (2018b). Regler för certifieringssystemet. Utgåva 4.2 (Gul).

http://www.svensktvatten.se/globalassets/avlopp-och-miljo/uppstromsarbete-och- kretslopp/revaq-certifiering/revaq.regler-2018---gul-med-analysmet-o-vid-ett-o-samma-verk.pdf

Takashima, M., Shimada, K. & Speece, R. E. (2011). Minimum requirements for trace metals (iron, nickel, cobalt, and zinc) in thermophilic and mesophilic methane fermentation from glucose. Water Environment Research, 83(4), ss. 339-346. DOI:

10.2175/106143010X12780288628895

Tessier, A., Campbell, P. G. C. & Bisson, M. (1979). Sequential Extraction Procedure for the Speciation of Particulate Trace Metals. Analytical Chemistry, 51(7), ss. 844-851. DOI: 10.1021/ac50043a017

Thanh, P. M., Katheesan, B., Yan, Z. & Stuckey, D. (2016). Trace metal speciation and bioavailability in anaerobic digestion: A review. Biotechnology Advances, 34(2), ss. 122-136. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2015.12.006

Vintiloiu, A., Boxriker, M., Lemmer, A., Oechsner, H., Jungbluth, T., Mathies, E. &

Ramhold, D. (2013). Effect of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) on the bioavailability of trace elements during anaerobic digestion. Chemical Engineering Journal, 223(1), ss. 436-441. DOI: 10.1016/j.cej.2013.02.104

Wall, D. M., Allen, E., Straccialini, B., O’Kiely, P. & Murphy, J. D. (2014). The effect of trace element addition to mono-digestion of grass silage at high organic loading rates. Bioresource Technology, 172(1), ss. 349-355. DOI:

10.1016/j.biortech.2014.09.066

Wu, G. & Li, L. Y. (1998). Modeling of heavy metal migration in sand/bentonite and the leachate pH effect. Journal of contaminant hydrology, 33(3-4), ss. 313-336. DOI:

10.1016/S0169-7722(98)00075-8

Yekta, S. S., Skyllberg, U., Danielsson, Å., Björn, A. & Svensson, B. H. (2017).

Chemical speciation of sulfur and metals in biogas reactors – Implications for cobalt and nickel bio-uptake processes. Journal of Hazardous Materials, 324(1), ss. 110-116. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2015.12.058

Yirong, C., Heaven, S. & Banks, C. (2015). Effect of a Trace Element Addition Strategy on Volatile Fatty Acid Accumulation in Thermophilic Anaerobic Digestion of Food Waste. Waste and Biomass Valorization, 6(1), ss. 1-12. DOI:

10.1007/s12649-014-9327-2

Zhang, L., Lee, Y. W. & Jahng, D. (2011). Anaerobic co-digestion of food waste and piggery wastewater: Focusing on the role of trace elements. Bioresource Technology, 102(8), ss. 5048-5059. DOI: 10.1016/j.biortech.2011.01.082

44

Zhang, W., Zhang, L. & Li, A. (2015). Enhanced anaerobic digestion of food waste by trace metal elements supplementation and reduced metals dosage by green chelating agent [S, S]-EDDS via improving metals bioavailability. Water Research, 84(1), ss. 266-277. DOI: 10.1016/j.watres.2015.07.010