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

Studie över naturliga fienders roll vid bekämpning av bladlöss och sköldlöss i äppelodlingar samt odlingsteknikens inverkan på den naturliga regleringen av skadeinsekter
mario porcel, SLU

Projektnummer: H1256150 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 26 oktober 2017

Through this project we intent to provide information on the state of the ecosystem service provided by natural enemies through the regulation of several relevant pests in Swedish apple orchards: The woolly apple aphid (Eriosoma lanigerum), the mussel scale (Lepidosaphes ulmi) and the rosy apple …

Läs mer

Kombinationer av sort och behandlingar mot torrfläcksjuka i potatis samt studier av strobilurin-resistens i Alternaria solani
Erland Liljeroth, SLU

Projektnummer: H1342054 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 12 oktober 2017

One aim of the project is to investigate if early blight can be controlled with lower amounts of fungicides in potato cultivar with partial resistance to Alternaria solani. A less intensive treatment program on resistant cultivars provides both environmental and economic gains, in line with the EU …

Läs mer

Bättre utnyttjande av skördepotentialen i vårraps
Lena Engström, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1333148 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 12 oktober 2017

The number of hybrid cultivars of spring oilseed rape have increased recently but it is not clear whether their yield potential is reached and nitrogen fertilisation is optimal. Nine field trials will be performed 2014-2016 where the optimal N need and yield potential is determined. The aim is also …

Läs mer

Utveckling av färskskördad åkerböna/bondböna till den svenska och internationella marknaden
Fredrik Fogelberg, JTI - Instiutet för jordbruks- och miljöteknik

Projektnummer: S-15-56-596 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 9 oktober 2017

In cooperation with two industrial partners (Toppfrys AB and Kalmar Öland Trädgårdsprodukter ek för, KÖTP), the projects studies the possibility to produce fresh frozen horse beans / broad beans for Swedish as well as the export market. The project studies 5-7 bean varieties and optimum harvest …

Läs mer

Integrerat växtskydd mot jordloppor i vårraps
Riccardo Bommarco, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: V1433001 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 2 oktober 2017

Attacks by flee beetles is a major threat to the cultivation of spring oilseed rape in Sweden. The situation is especially problematic since seed treatments with neonicotinoid insecticides has been banned, and this has been the main control method against flee beetles in spring oilseed rape. We …

Läs mer

Åkerböna till gris i konventionell och ekologisk produktion - egenskaper och användbarhet hos olika sorter
Maria Neil, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1350188 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 22 september 2017

Our dependence on imported soy has recently become an issue. Faba beans may at least partly replace the soy. This is important for conventional as well as for organic production. The white-flowered cultivars are recommended for pig diets. The colour-flowered cultivars have better yields and …

Läs mer

Bekämpningsstrategier med miniträda och avbrottsgrödor mot nattskatta och bägarnattskatta i en ekologisk växtföljd med potatis, morot och lök
David Hansson, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: H1356158 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 21 september 2017

Nightshade and hairy nightshade are two of the most serious weeds in row crops. Both species build up a persistent seed bank and thus require long-term control strategies. The aim of this project is to evaluate the effects of nightshade in an organic cropping system. In a crop rotation including …

Läs mer

Förädling av ärt för ökad motståndskraft mot rotröta
Magnus Karlsson, SLU

Projektnummer: H1333172 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 19 september 2017

The objective of this project is to develop new pea varieties with resistance towards root rot disease, in combination with excellent production properties. The disease is mainly caused by the oomycete Aphanomyces euteiches. Currently, neither pea varieties with resistance nor chemical pesticides …

Läs mer

Sortblandning – ett robust odlingssystem
Velemir Ninkovic, SLU

Projektnummer: H1333072 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 11 september 2017

We will investigate the use of barley cultivar of mixtures to reduce aphid attack. Our hypothesis is that cultivar mixing mobilizes the crop’s induced resistance, reducing aphid colonisation and population growth. The aim is to contribute to the development of a robust crop production system based …

Läs mer

Ammoniak från slaktkycklingstallar – utveckling av mätmetod och uppmätning av emissioner
Sven Nimmermark, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: H1243106 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 8 september 2017

Producers of broiler chickens are forced to report emissions of ammonia due to environmental considerations. By now no data regarding emissions of ammonia from modern Swedish broiler chicken houses are available. For field measurement there is a need for a simple method for quantification of these …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress