Trelleborgs Kommun MIKROALGER SOM AVLOPPSRENINGSVERK marinbiolog Samhällsbyggnadsförvaltningen, Hållbar utveckling Trelleborg Kommun
Trelleborgs Kommun Foto: Trelleborgs kommun Foto Johnny Carlsson
Trelleborgs Kommun Foto Annika Hansson Annika Hansson, miljöstrateg Trelleborgs kommun
Trelleborgs Kommun EU-Life projekt Samarbetspartners: Malmö stad, Region Skåne, Trelleborg Kommun Tid: 2013-2015 Budget 32 miljoner Frågeställning: Kan akvatisk biomassa minska havens övergödning och ge oss ren energi - minska övergödningen - producera förnybar energi - återföra fosfor till lantbruket Problem till resurser
Lead Partner - Projektledning Storskalig musselodling i Öresund Biogas Samordna informationspridning Inventering av akvatisk biomassa Workshops och konferenser Foder
Trelleborgs Kommun Produktionsvåtmarker Anlägga två produktionsvåtmarker Utvärdera biogasutvinning av våtmarksväxter. Kontrollprogram Högvärda produkter från våtmarksväxter Samla och sprida kunskap kring produktionsvåtmarker.
Trelleborgs Kommun Produktionsvåtmarker Anlägga två produktionsvåtmarker Utvärdera biogasutvinning av våtmarksväxter. Kontrollprogram Högvärda produkter från våtmarksväxter Samla och sprida kunskap kring produktionsvåtmarker. Biogas från tång/alger Fullskaliga tester av biogas från alger på stränder Tester i pilotanläggning av biogas från musslor, alger och våtmarksväxter Utvärderingar, mätningar, kontrollprogram Ta emot studiebesök och sprida konceptet.
Trelleborgs Kommun Produktionsvåtmarker Anlägga två produktionsvåtmarker Utvärdera biogasutvinning av våtmarksväxter. Kontrollprogram Högvärda produkter från våtmarksväxter Samla och sprida kunskap kring produktionsvåtmarker. Biogas från tång/alger Fullskaliga tester av biogas från alger på stränder Tester i pilotanläggning av biogas från musslor, alger och våtmarksväxter Utvärderingar, mätningar, kontrollprogram Ta emot studiebesök och sprida konceptet. Hållbara reningsverk Kan vi rena avloppsvatten på ett grönare sätt? Pilotstudie i Smygehamns reningsverk.
Trelleborgs Kommun Avloppsvatten = näring Övergödning av hav och inlandsvatten (+ Patogener och kemikalier)
Problem: Avloppsvatten = näring Höga flöden (näring måste tas upp mycket fort)
Innovationer Tesla, Nichola. (1900-tal) Växelström Meucci, Antonio (1800-tal) Telefonen Franklin, Benjamin. (1700-tal) Åskledare, mm Da Vinci, Leo. (1400-tal) Helikopter, mm Gutenberg, Johannes. (1400-tal) Boktryckarkonst Archimedes, of Syracuse. (200-BC) Vattenskruv Okänd (3600-BC) Hjulet Mikro, Al. G. (3,5x10 9 -BC) Fotosyntesen
Innovationer Tesla, Nichola. (1900-tal) Växelström Meucci, Antonio (1800-tal) Telefonen Franklin, Benjamin. (1700-tal) Åskledare, mm Da Vinci, Leo. (1400-tal) Helikopter, mm Gutenberg, Johannes. (1400-tal) Boktryckarkonst Archimedes, of Syracuse. (200-BC) Vattenskruv Okänd (3600-BC) Hjulet Mikro, Al. G. (3,5x10 9 -BC) Fotosyntesen
Modifierad från källa: mistermagister.skolbloggen.se
Modifierad från källa: mistermagister.skolbloggen.se Biomassa Näring
Modifierad från källa: mistermagister.skolbloggen.se Biomassa Näring
Mikroalger Mikroalger: Växer snabbast av alla växter i världen = effektiva näringsupptagare!
Vad är mikroalger? Mikroalger är encelliga mikroskopiska vattenväxter. Mer än 200,000 arter, bara ett fåtal odlas Kan dubbla sin biomassa på mindre än ett dygn.
Fördelar med mikroalger: Gratis energi från solen Klarar av inkommande avloppsvatten Producerar syre till bakterier Tar upp näring väldigt fort Värdefull energirik biomassa Flexibel biokemisk sammansättning (SimrisAlg AB)
Hur kan vi hjälpa algerna Uppgifter: att hjälpa oss? 1. Hitta en tuff mikroalg, OK 2. Göra avloppsvattnet, OK mindre grumligt 4. Hitta lämpliga skördemetoder, OK 5. Använda algbiomassan 3. Använda rätt odlingsystem, OK 6. Synergier
1. Tuff alg, hög tillväxt Grönalgen Scenedesmus!!!! Day 1 Day 2 Day 3 Day 4 Day 5 Day 6 Day 7 Day 8
Näringsupptag
2. Göra avloppsvattnet mindre grumligt
2. Göra avloppsvattnet mindre grumligt Förbehandling av inkommande avloppsvatten. Design: Bertil Siversson -Anpassat system optimerad för ett klart vatten med mycket näring 13-10-07
3. Använda rätt odlingsystem
3. Använda rätt odlingsystem Öppna dammar (Raceways) vs. Slutna system (Fotobioreaktorer)
3. Använda rätt odlingsystem Fem olika algodlingsystem utvärderas med avseende på algtillväxt och näringsupptag per volymenhet
4. Hitta lämpliga skördemetoder Samarbetspartner Alfa Laval
4. Hitta lämpliga skördemetoder
5. Använda algbiomassan Energi, OK undersöka biomassans kemiska sammansättning. möjlighet att utvinna värdefulla ämnen från mikroalgerna? Problem till resurs
Synergier...
Biogasverk Alger från stränder Avloppsvatten Algodling
Biogasverk Alger från stränder Avloppsvatten Koldioxid Algodling
Biogasverk Alger från stränder Avloppsvatten Koldioxid Algodling
Biogasverk Alger från stränder Avloppsvatten Koldioxid Algodling
Biogasverk Alger från stränder Avloppsvatten Koldioxid Algodling Algbiomassa
Biogasverk Alger från stränder Avloppsvatten Koldioxid Algodling Algbiomassa FERMENTERING FOTOSYNTES
Biogasverk Alger från stränder Avloppsvatten Koldioxid Algodling Algbiomassa Bioenergi Biogödsel Renat vatten
Trelleborgs Kommun Men först måste vi: 1. Veta mer om algskördens kemiska sammansättning. 2. Undersöka halten tungmetaller 3. Titta på upptag av läkemedelsrester
Trelleborgs Kommun Samarbete och informationsutbyte med Malin Hultbers forskargrupp vid SLU. Mikroalger är kända för att kunna fånga upp metaller och kemikalier.
Trelleborgs Kommun Samarbete och informationsutbyte med Malin Hultbers forskargrupp vid SLU. Mikroalger är kända för att kunna fånga upp metaller och kemikalier. Kan mikroalger rena avloppsvatten från läkemedelsrester?
That solution to pollution is dilution is a delusion Use microalgae instead! Tack!
3. Använda rätt odlingsystem Mobilt containerbaserat system (Norup Gård) anpassat för vinterförhållanden.
Skördemetoder: 3 Mellanting mellan separator och dekanter
Innovationer Tesla, Nichola. (1900-tal) Växelström Meucci, Antonio (1800-tal) Telefonen Franklin, Benjamin. (1700-tal) Åskledare, mm Da Vinci, Leo. (1400-tal) Helikopter, mm Gutenberg, Johannes. (1400-tal) Boktryckarkonst Archimedes, of Syracuse. (200-BC) Vattenskruv Okänd 3600-BC) Hjulet Mikro, Al. G. (3,5x10 9 -BC) Fotosyntesen
Hur vänder vi problemet till en hållbar resurs?
Biogas Koldioxid Algodling Algbiomassa
6. Synergier Scenedesmus (algen vi använder) Metanpotential: ca 200L /kg VS
Biogasverk Alger från stränder Avloppsvatten Koldioxid Algodling Algbiomassa Bioenergi Biogödsel Renat vatten
Biogasverk Koldioxid Avloppsvatten Algodling Algbiomassa Bioenergi Biogödsel Renat vatten
Vad är mikroalger? < 1% av all biomassa på jorden MEN Svarar för 40% av all koldioxid som fixeras av växter varje år och ca hälften av syret i atmosfären! = MIKROALGERNAS PRODUKTION ÄR MYCKET HÖG!
Varför är de intressanta för oss? Mycket högre produktivitet än deras släktingar på land = stora skördar Kokurrerar inte med matgrödor (kan odlas på andra ytor än jordbruksmark) Kan odlas i saltvatten Kan odlas i förenade vatten Kan ta hand om koldioxid från förbränningsprocesser Biomassan är värdefull!!! (kan ex. användas I bioraffenaderi för att utvinna växtoljor, protein, och värdefulla kolhydrater. samt BIOENERGI)
6. Synergier Biogas Koldioxid Algodling Algbiomassa
4. Hitta lämpliga skördemetoder Skörden står för 20-50% av kostnaderna i en algodling. Ok om man producerar högvärdesprodukter, inte om målet är energiproduktion/rena vatten. Trots detta relativt liten aktivitet för att utveckla skördetekniker. Forskning har fokuserat på att öka algproduktion och sammansättning av biomassan. Hur skördar man mikroalger: Filtrering Centrifugering Fällning med kemikalier Fällning med biologi Autoflockulering DAF Electroflocculation
Fotosyntetisk effektivitet (FE) FE= hur effektivt solenergin blir till biomassa. Hög FE = Hög biomassaproduktion Snabbt näringsupptag!!!!
4. Hitta lämpliga skördemetoder Utmaning: Separera små celler (<30um) från vatten. Låg koncentration (ca 0,1% TS) Energieffektivt Skörden står för 20-50% av kostnaderna i en algodling! Ok om man producerar högvärdesprodukter, inte om målet är energiproduktion/rena vatten.
6. Synergier Biogas Koldioxid Algodling Algbiomassa
Modifierad från källa: mistermagister.skolbloggen.se Näring Biomassa
Innovationer Tesla, Nichola. (1900-tal) Växelström Meucci, Antonio (1800-tal) Telefonen Franklin, Benjamin. (1700-tal) Åskledare, mm Da Vinci, Leo. (1400-tal) Helikopter, mm Gutenberg, Johannes. (1400-tal) Boktryckarkonst Archimedes, of Syracuse. (200-BC) Vattenskruv Okänd 3600-BC) Hjulet Mikro, Al. G. (3,5x10 9 -BC) Fotosyntesen
Bucefalos frågar: Vilken odlingsmetod är bäst för att rena näring från avloppsvatten? Kan vi odla året runt? Hur skördar vi algerna? Vad gör vi med den skördade algbiomassan? Kan vi optimera?
Modifierad från källa: mistermagister.skolbloggen.se E=(bio)MC 2 Biomassa Näring
Mikroalger
Mikroalger
Vad är mikroalger? Mikroalger är ett samlingsnamn för encelliga eller mikroskopiska vattenväxter. Finns i alla naturliga vatten Mer än 200,000 arter
Mikroalger Vad är mikroalger? Varför är de intressanta för oss? Hur odlas mikroalger? Hur skördas de? Vad används biomassan till?
Trelleborgs uppgifter i Bucefalos -mikroalger Odling av alger vid avloppsreningsverk för rening av näringsämnen Förbehandling av avloppsvatten Odling i växthuscontainer, delvis med glasväggar Algerna odlas med flera tekniker Skördesystem utvecklas Samarbete med forskare Annika Hansson, miljöstrateg Trelleborgs kommun
Det går åt minst 8 mol fotoner (ljus) för att producera 1 mol CH2O (kolhydrat) Ett medelvärde av fotonernas energinehåll = 208kj/mol För att bilda en mol CH2O går det år 1744 kj Energiinnehållet i en mol CH2O är ca 467 kj Effektiviteten i omvandlingen av sol till kemisk energi = 467/1744 = 0,27 Ljuset som kan användas I fotosyntesen är bara 42% av solljuser (par) Maximal fotosyntetisk effektivitet är bara 11.3% av solens energi! (Brennan and Owende 2009)