Nedbrytning av energitäta avfall så som fettrika material tillsammans med avloppsslam möjliggör användande av outnyttjad kapacitet i befintliga kommunala rötkammare för biogasproduktion. Det kan i sin tur kan bidra till en energieffektiv reningsprocess, effektivare användning av befintliga energikällor och förbättrad ekonomi. Projektet undersöker sulfidens roll i reglering av fettnedbrytning i biogasprocessen.
För att öka biogasproduktionen i Sverige och förbättra de ekonomiska förutsättningarna är rötning på avloppsreningsverk ett strategiskt forskningsområde. Här finns de flesta biogasanläggningarna i Sverige och också en potential att använda dessa för en ökad produktion utan att bygga nya dyra biogasanläggningar. Ett attraktivt sätt att förbättra biogasproduktion från avloppsslam är genom så kallad samrötning: blandning av flera olika typer av material med energirika avfall exempelvis med fett. Vi producerar stora mängder av fett dagligen som hamnar i avloppsreningsverk och detta material har en hög teoretisk biogaspotential, viket innebär att biogasproduktion från fett kan öka energieffektiviteten för avloppsreningsprocesser.
Trots den höga potentialen medför användningen av fett i biogasprocesser ofta stora driftsproblem. Fett tenderar att täcka mikroorganismernas cellytor och begränsar näringsupptaget. Detta gör att mikroorganismernas tillväxt och därefter biogasproduktionen begränsas om det tillförs stora mängder fett i en biogasprocess. Den mikrobiella nedbrytningen av fett involverar en metabolisk process som heter beta-oxidation. Genom beta-oxidation bryter mikroorganismerna ner långa fettsyror till mindre organiska molekyler för att producera energi. Faktorer som påverkar tillväxt av mikroorganismer som genomför beta-oxidationen är avgörande för nedbrytning av fett under rötningsprocessen.
Idag finns det tyvärr begränsad kunskap om vilka faktorer som kan påverka och reglera beta-oxidationen i biogasprocesser. I tidigare forskning observerade vi att en ökning av halten sulfid i biogasreaktorer kan förbättra denna oxidation genom att gynna tillväxt av fettnedbrytande mikroorganismer. Sulfid frigörs i biogasreaktorer genom nedbrytning av material som innehåller svavelföreningar. Svavel finns i nästan allt biologiskt material, bland annat i proteiner, men även i oorganiska former till exempel sulfat.
Våra observationer är en grund för detta projekt där vi avser att ta fram grundläggande kunskap om relationen mellan sulfidnivå i biogasreaktorer och nedbrytning av fett. Syftet är att skapa förutsättningar för samrötning av fett med avloppsslam och därmed bidra till en effektivisering och ökad produktion av biogas i befintliga anläggningar.
Projektets namn: Sulfidens roll i reglering av anaerob nedbrytning av lipider: Implikationer för förbättring av biogasproduktion i kommunala avloppsreningsverk
Finansiär: Forskningsrådet FORMAS
