Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Effektivitet och stabilitet hos gårdsbiogasanläggningar - betydelsen av mikroorganismssamhällets struktur

Status: Avslutat
Projektnummer: V1340046
Kategori: Research program | Bioenergy
Ansökningsår: 2013
Datum för slutrapport: 30 november 2015
Huvudsökande: Anna Schnürer
Organisation: Sveriges lantbruksuniversitet, SLU
E-postadress: anna.schnurer@slu.se
Telefon: +4618673288
Medsökande: Lotta Leven
Beviljade medel: 665 000 SEK

Biogas at fram site is highly interesting as this allows the farmers to simultaneously treat organic waste fractions, produce energy and a valuable fertilizer. With a biogas plant the farmer can be self sufficient on energy and also contribute to the development of a sustainable agriculture. To support the development in this field Hushållningsällskapet in colloboration with JTI, since 2009, runs a en evaluation project (EP). Here, different biogas plants are sampled and analyzed concerning composition of substrate, process, gas and digestate. Results so far show that many plants run at low efficiency, making it difficult to get back investments. The reason is, inexperience, technical problems as well as non optimized process biology. The applied project will map the microbial population structure and correlate this data with the already existing chemical data. The obtained information will aid in the development of optimized operational management of farm based biogas plants

Biogas på gården är intressant då den medger för lantbrukaren att simultant behandla avfall, producera energi och ett högvärdigt gödselmedel. Genom en biogasanläggning kan lantbrukaren bli självförsörjande på el och också bidra till utvecklingen av ett uthålligt lantbruk. För att stötta utvecklingen av gårdsbiogas drivs sedan 2009 ett utvärderingsprojekt (UP) av Hushållningsällskapet, i samverkan med JTI. Inom detta projekt samlas data och prover från substrat, process, gas och rötrest, analyseras med målet att stödja driften och att ta fram beslutsunderlag för lantbrukare som vill bygga en anläggning. Resultat så långt visar att många anläggningar drivs med låg effektivitet, delvis pga av oerfarenhet och teknik men också pga av dåligt optimerad processbiologi. Det sökta projektet avser kartlägga mikrobiologin i olika gårdsanläggningar och korrelera denna mot kemiska data framtagen inom UR. Erhållen information kan användas för att korrigera drift mot optimal gasproduktion.

Den mikrobiella samhällsstrukturen analyserades i 13 gårdsbiogasanläggningar och korrelerades med processprestanda och gasproduktion. Resultaten visade att substrat, processtemperatur och ammoniakhalt hade en stor inverkan på det mikrobiella samhället. En lägre mångfald observerades i anläggningar med svingödsel som huvudsubstrat jämfört med kogödsel, möjligen beroende på en högre koncentration av ammoniak och i vissa fall högre temperatur. En korrelation konstaterades också mellan hög gasproduktion och närvaron av Methanobacteriales, vanlig i anläggningar med svingödsel och vid termofil temperatur, och Synergistetes. Dessutom var Synergistetes negativt korrelerad till andelen av gödsel, dvs halten var högre i anläggningar som använde hög grad av samrötning. Sammantaget ger detta resultat information som kan bistå i arbetet att nå en biogasproduktion med förbättrade ekonomiska förutsättningar inom lantbruket.

Biogas bildas då organisk material bryts ner av olika mikroorganismer i en syrefri miljö. Denna process sker i olika naturliga miljöer med utnyttjas också i konstruerande biogasreaktorer för produktion av biogas från olika typer av organiska avfallsströmmar. Biogas innehåller den energirika föreningen metan och är en förnyelsebar energikälla som kan användas för att producera el, värme eller fordonsbränsle. Kvar efter nedbrytningen blir en näringsrik s.k. rötrest, som kan användas som gödningsmedel. Idag finns i Sverige ca 240 biogasanläggningar som producerar motsvarande 1.5 Twh biogas, men potentialen har i flera undersökningar beräknats till det tiodubbla. Huvuddelen av denna framtida potential finns inom lantbruket i form av gödsel och halm. Idag finns ca 40 stycken gårdsbiogasanläggningar och antalet ökar stadigt. Dessa använder i huvudsak gödsel, men även växtfraktioner och andra organiska avfallsfraktioner tas in i mindre mängd i anläggningarna i s.k. samrötning. Gödsel i en biogasprocess ger förutom energi också en rötrest med en högre halt växttillgängliga näringsämnen jämfört med själva gödseln och dessutom möjliggörs en minskning av metanemissioner till atmosfären, som annars sker i samband med gödsellagring. Metan är en stark växthusgas och det är därför viktigt att ta hand om denna istället för att släppa ut den i luften. Tyvärr ger gödsel en relativt låg gasproduktion, något som gör att det är svårt att få biogasproduktion på gård ekonomisk bärkraftig. För att öka på gasproduktionen och få ekonomi på sin investering använder därför många anläggningar ofta även andra material, t ex organiska restprodukter från närliggande livsmedelsindustri eller grödor från egen gård. Blandning av gödsel med andra material av olika karaktär, ger en möjlighet att öka gasutbytet men kräver också en mer genomtänkt planering av driften och en intensivare övervakning för att säkerställa att processen är stabil. Många lantbrukare som idag satsar på biogas är entusiaster med stort intresse för att få produktionen att fungera. Trots detta varierar funktionen och utbytet mellan olika anläggningar ganska mycket.

Det finns många skäl till en dålig biogasproduktion, bland annat olika tekniska problem. Men problemen kan också vara av mer biologisk karaktär. Nedbrytning av organiskt material sker genom ett komplex samspel av många olika typer av mikroorganismer. För att få en effektiv och stabil nedbrytningsprocess och gasbildning krävs att de olika mikroorganismerna samspelar med varandra. Om någon grupp av organismer har låg aktivitet kan det leda till att hela samspelet rubbas och som en följd kan processen drabbas av instabilitet/ineffektivitet.
För att titta närmare på denna fråga analyserades i detta projekt sammansättningen av olika mikroorganismer i 13 olika gårdsbiogasanläggningar. Resultatet relaterades sedan mot drift, sammansättningen på materialet som användes för biogasproduktionen och rötresten. Målet med studien var att ta fram information som kan bistå i arbetet att förbättrad biogasproduktionen i mindre effektiva anläggningar. Studien visade att det var stor skillnad på vilka mikroorganismer som var närvarande beroende på om det var svin eller nötgödsel som användes för biogasproduktionen. Kvävehalt och temperatur var två andra faktorer som hade stark påverkan på både sammansättningen och mängden av mikroorganismerna. Ett extra intressant resultat var att det fanns ett samband mellan en viss metanbildande mikroorganism, Methanobcateriales, och hög metanbildning. Denna organism var mer vanlig i processer som använde svingödsel och drevs vid termofil temperatur (>50oC). En annan grupp som visa samband med hög gasproduktion var Synergistetes. Organismer tillhörande denna grupp var vanliga i anläggningarna som hade hög grad av samrötning. Det fanns alltså ett tydligt samband mellan visa typer av organismer och hög gasproduktion, information kan i framtiden bistå i arbetet att optimera biogasproduktionen på gård.

 

Antal träffar i projektbanken: 1615

3D-kamera för bestämning av markens ytstruktur, främst såbäddsegenskaper
Johan Arvidsson, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: H1333186 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 8 januari 2018

The soil microrelief has strong implications for plant growth, especially the conditions for germination and establishment. The aggregate size distribution is the most important tillage outcome, and is usually determined by sieving. In 2013 a 3D-camera was tested in an ongoing project with very …

Läs mer

Ökad skörd och odlingssäkerhet med optimerad fördelning av utsädet i raden vid sådd på 25 cm radavstånd
Per Ståhl, Hushållningssällskapet Östergötland

Projektnummer: H1333178 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 20 december 2017

Inter-row hoeing is an interesting alternative for weed control in organic and also in conventional agriculture for decreased use of herbicides. In an on-going project financed by SLF, “Climate robust cropping systems with inter-row hoeing against perennial and annual weeds in cereals” (SLF …

Läs mer

Kalks effekt på kryptosporidier och kalvhälsa - ett fältförsök
Camilla Björkman, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V1430019 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 18 december 2017

The aim of the study is to investigate if treatment of calf pens with slaked lime will prevent spread of C. parvum and improve the calf health in herds with C. parvum associated diarrhea problems. Diarrhea is common in young dairy calves in Sweden and is often caused by C. parvum. The parasite is …

Läs mer

Säkrare etablering av våroljeväxter med grund bearbetning på våren
Johan Arvidsson, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: H1333180 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 15 december 2017

Plant establishment is very critical for spring oilseed rape, especially under dry conditions on clay soils. With conventional tillage, the soil drying process in the spring gives little plant available water in the seedbed for small-grained seeds with shallow sowing depth. Alternatively, soil …

Läs mer

Rörflen till komposittillämpningar
Peter Mannberg,

Projektnummer: O-15-22-345 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 14 december 2017

Energi & biomassa

The project goal is to demonstrate the technical feasibility for a production chain for composite applications based or reed canary grass. New business opportunities for agriculture will be evaluated and promoted. The project will use red canary grass as a constituent in biobased composite …

Läs mer

Fasta körspår – skördepotential och effekt på markstruktur
Lena Holm, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: H1233176 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 11 december 2017

Today's large and heavy equipment causes soil compaction, which can be minimized by concentrating all traffic to specific locations in the field. The concept is called Controlled Traffic Farming (CTF). Today there is also a strong trend to reduce the cultivation intensity. CTF reduces the need for …

Läs mer

Kan klövspaltsinflammation hos mjölkkor framgångsrikt behandlas med lokalt administrerat penicillin?
Ylva Persson, Statens Veterinärmedicinska Anstalt

Projektnummer: V1330024 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 december 2017

The aim of this study is to evaluate if local treatment with penicillin of interdigital phlegmon in dairy cows is as efficient as intramuscular treatment with penicillin. Interdigital phlegmona is a common disease in dairy cows. The standard treatment is often intramuscular injection with …

Läs mer

Insulinkänslighet och insulinsignalering efter viktminskning hos hästar med metabolt syndrom - en möjlighet att förstå mekanismerna bakom insulinresistens och fång
Johan Bröjer, SLU

Projektnummer: H1347212 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2013

Equine metabolic syndrome (EMS) is a commonly recognized condition in horses. EMS is characterized by obesity, insulin resistance (IR), increased risk for laminitis as well as abnormalities in glucose and fat metabolism.

The purpose of the study is to determine abnormalities in the intracellular …

Läs mer

Utveckling av bekämpningsstrategi mot lagringsjukdomar i ekologiskt odlade äpplen och päron, ett samverkansprojekt
Marie Olsson, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1356193 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 15 november 2017

Storage diseases, which are caused by different fungi species, decrease the profitability of the Swedish fruit production. New methods are needed to transform the production into organic cultivation. The aim of this project is therefore to develop new strategies of controlling the pathogens in …

Läs mer

Successiv utveckling av hållbara odlingssystem i långliggande grönsaksförsök
Anita Gunnarsson, Hushållningssällskapet, Kristianstad

Projektnummer: H1256181 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 november 2017

Research with multiple cropping systems in parallel increases the potential for knowledge transfer from organic to conventional systems, and vice versa. In this project, whose aim is to develop cropping systems towards greater sustainability, we work on long-term trials that have a unique …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress