Mikrobiologisk kunskap

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Mikrobiologisk kunskap"

Maja Lindström
för 8 år sedan
Visningar:

1 Mikrobiologisk kunskap Ett verktyg för förbättrad drift? Anna Schnürer a och Jan Moestedt a,b a Institutionen för Mikrobiologi, Sveriges Lantbruks Universitet b Svensk Biogas FoU, Tekniska Verken i Linköping AB MicroDrivE

2 Biogasforskning på SLU Övergripande mål: Att förstå vem som gör jobbet och vilka anställningsvillkor de behöver för att jobba bäst eller Att förstå sambandet mellan mikroorganismerna och processens funktion Att ta fram mikrobiologisk kunskap nödvändig för optimal processtyrning Jag gillar inte att bli stressad Jag vill jobba i grupp! Jag vägrar arbeta om jag inte får kött till lunch Jag gillar inte min kollega! Jag tycker att det är för kallt här! Jag vill bestämma!

3 Exempel på två mikrobiologiska utredningar Arbetsmiljöproblem 1 Hög ammoniakhalt 1. Vilka är det som har problem? 2. Finns det någon som kan tänka sig att utföra jobbet? 3. Vad har dessa utförare för krav? 4. Hur kan kraven tillgodoses på arbetsplatsen? NH 3 Låg gasproduktion Instabil process, ackumulering av VFA

4 Exempel på två mikrobiologiska utredningar Arbetsmiljöproblem 2 Hög svavelvätehalt 1. Vilka är det som orsakar problemet? 2. Kan dessa tas bort från arbetsplatsen? 3. Vilka är förutsättningarna för att de ska sluta? H 2 S Sänkt gasproduktion Dyr uppgradering

5 Utredning 1. Vilka har problem och vilka gör jobbet? Syntrofa acetat oxiderande bakterier (SAOB) H 2 +CO 2 Acetat Vätgasutnyttjande metanogener CH 4 +CO 2 Acetatutnyttjande NH 3 metanogener Schnürer A and Nordberg Å, Water Sci and Technol. 57, Westerholm et al. (2011) Environ Microbiol Lett Skiftet sker vid 3-5 g NH 4+ - N/L eller mg/l NH 3

6 Vilka krav har syntrofa acetat oxiderare? Tillväxt krav S. schinkii T. acetatoxidans C. ultunense Temp C C C ph Max N-NH 4 + (g/l) Max NH 3 (mg/l) mg 350 mg 250 mg Hämning av acetatutnyttjande metanogener sker redan vid ca mg/l NH 3 Schnürer, et al. (1996) Int J Syst Bacteriol 46, Westerholm, et al. (2010) FEMS Microbiol Lett 309, Westerholm, et al. (2011) Syst Appl Microbiol 34,

7 Tillväxthastighet SAOB/Metanogener Acetate or methane (mm) Metanogener: Fördubblingstid vid tillväxt på acetat = 1-12 dagar Time (d) Andra faktorer av betydelse under utredning: Syntrofa acetat oxiderare Fördubblingstid vid tillväxt på acetat = 9-30 dagar Spårämnensnivåer Acetatkoncentration Propinatnedbrytning

8 9 av 10 analyserade samrötningsanläggningar drivs Hur kan kraven tillgodoses på arbetsplatsen?

9 Tekniska Verken i Linköping vilka är vi, Svensk Biogas FoU? Samarbete med akademin Optimerat process med LiU - Forskningsprojekt på LiU - Industridoktorand på SLU - Spårämnen biokemi mikrobiologi Verksamhet Processtöd Försök i labbskala Konsultering, processoptimering Linköping - Slaktavfall m 3 rötkammare Högt NH + 4,högt ph, lång uppehållstid (>30 dagar) Norrköping - Drank m 3 rötkammare Högt NH 4+, högt ph, lång uppehållstid (>30 dagar), högt SO 2-4

10 Processoptimering utifrån förutsättningarna Syntrof acetat oxidering medför: Lång uppehållstid (>28 dagar) Nogrann analys av mängd och typ av VFA Tillsatts av spårämnen (processhjälpmedel, KMB 1) Minska effekter av kväve: Låg temperatur (mesofil rötning) Neutralisera ammonium (processhjälpmedel, KMB 1)

11 Effekter av temperatur & ph E. Nordell, Kurs Driftoptimering & optimering av biogasprocessen, Avfall Sverige

12 Korrelation VFA och kväve Copyright - Tekniska Verken i Linköping AB (publ.)

13 Produktionsutveckling ,0 Treated aomunts of substrate (tons organic matter) FeCl 2 PIX-KMB1 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 Biogas production (milj. Nm 3 ) 0 0,0 Gödsel Slakteri Övriga Restprodukter etanolprod. Livsmedel Rågasproduktion Gas/ton VS Copyright - Tekniska Verken i Linköping AB (publ.)

14 SO 4 2-

15 Korrelation VFA och H 2 S Möjliga förklaringar: H 2 Processinstabilitet (VFA) SRB trivs vid Copyright - Tekniska Verken i Linköping AB (publ.)

16 Kartläggning svenska anläggningar Log copies/ml Copyright - Tekniska Verken i Linköping AB (publ.)

17 Sammanfattningsvis Mikrobiologisk kunskap kan, genom ett lämpligt förfarande, fungera som ett verktyg för att förbättra driften. Verktyget passar dock inte alltid för alla applikationer och behöver utvecklas vidare för maximal funktion.

18 Tack för er uppmärksamhet Frågor är välkomna! MicroDrivE

Relevanta dokument

Avfall Sverige Temadag FoU Biogas från avfall och slam Stockholm, 2012-02- 07

Efterrötning vid låg mesofil Avfall Sverige Temadag FoU Biogas från avfall och slam Stockholm, 2012-02- 07 Erik Nordell Tekniska Verken i Linköping AB (publ.) Avd. Svensk Biogas FoU Agenda Tekniska Verken