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: Forskningsprogram | Bioenergi
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: 1578

Proteinvärdering med vätesulfid
Torsten Eriksson, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: V1330052 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 7 juli 2016

Improvements in nitrogen efficiency in ruminants are needed. Correct feed evaluation is a prerequisite and protein degradation in the rumen is one of the most important factors to consider. This project aims at developing a routine assay for protein degradation in ruminant feeds, where gaseous …

Läs mer

Hur påverkas slaktvikt och skinnkvalitet hos lamm av övernattning på slakteriet?
Katarina Arvidsson, SLU

Projektnummer: H1350229 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 6 juli 2016

An increasing proportion of animals are staying overnight at abattoirs before slaughter. Some studies conclude that lairage after transport allows the animal to rest, regenerate body reserves and reduce the degree of dehydration, while others believe that the lairage environment itself may inhibit …

Läs mer

Framtagning av bladmögelresistenta matpotatissorter för hela Sverige
Ulrika Carlson-Nilsson, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: H1342236 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 6 juli 2016

The project goal is to develop commercially interesting potato cultivars for the whole of Sweden as a combination project together with the excisting plant breeding program at SLU Alnarp. Focus is to develop cultivars with sustainable resistance to late blight and brown rot caused by Phytophthora …

Läs mer

Biologi och teknik för förbättrad markanvändning i potatisodling - Aktörsamverkan för hållbar kunskapsutveckling
Paula Persson, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1042201 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 4 juli 2016

Sammanfattning av forskningsprojektet (svenska)
Syftet är att utveckla en långsiktigt fungerande plattform för aktörssamverkan kring potatisforskning mellan
forskare, rådgivare, lantbrukare och andra intressenter. Målet är att gemensamt utveckla en modell för hållbar
kunskap kring effektiv, lönsam …

Läs mer

Biologi och Teknik för förbättrad markanvändning i potatisodling - Aktörsamverkan för hållbar kunskapsutveckling, BoT-A, år 4
Paula Persson, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1342225 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 4 juli 2016

The objective is to develop a long-term platform serving as cooperative participation concerning potato research
between scientists, advisors, farmers and industry. The aim is to jointly develop a model for sustainable knowledge
round efficient, profitable and competitive production. Traditional …

Läs mer

Fodereffektiva kor
Pekka Huhtanen, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: V1230028 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 juli 2016

This project represents SLU´s contribution to a Nordic initiative for improved feed efficiency (FE) in dairy production and reduced environmental impact. The concept FE represents how effective nutrients are transformed to animal products. FE has been used a benchmark within poultry, swine and beef …

Läs mer

Billiga jordanalyser oavsett gårdsstorlek med en nationell NIR-databas
Johanna Wetterlind, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1333187 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 juli 2016

The overall aim with the project is to make good predictions of within-field soil variation to a reasonable cost regardless of farm size. This will be done by constructing a national database with 5000 soils analyzed with near infrared reflectance (NIR) spectroscopy. Such a large database, covering …

Läs mer

Ensilering av grovfoder. Del II - Stoppa varmgången
Rolf Spörndly, SLU

Projektnummer: V1330016 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 juli 2016

Spontaneous heating in the silage at opening the silos is the most common problem in feed storage systems at Swedish dairy farms. Large volumes of feed are discarded causing economical loss and feeds in the process of deterioration are a risk to animal health. Yeast is identified as the most …

Läs mer

MHC – Centrum av Hästens Immunsystem
Tomas Bergström, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1147283 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 juli 2016

MHC-regionen kännetecknas av ett stort antal polymorfa gener med viktiga funktioner i immunsystemet . Den höga graden av variation i MHC-regionen gör sekvensering extremt svårt men skulle kunna lösas genom nya sekvenseringstekniker, s.k. ”next generation sequencing ” (NGS). Resultaten visade att …

Läs mer

Genetisk bakgrund till prestationsegenskaper hos svenskt varmblod (SWB)
Sofia Mikko, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1147215 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 juli 2016

Treåriga svenska varmblood (SWB)-hästar har traditionellt bedömts på en tiogradig skala men under 2013 infördes istället linjärbedömning. Hästarna bedöms för egenskaper som exteriör, gångarter och hoppförmåga. Denna studie syftade till att hitta genomregioner i kopplade till dessa egenskaper. …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress