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

Tjänster och gentjänster - hur kan ekosystemtjänster inkluderas i jordbruksföretagens hållbarhetsarbete?
Christel Cederberg, SIK, Institutet för Livsmedel och bioteknik

Projektnummer: H1346123 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 juni 2016

Farmers and food industry need methods for quantifying and valuating ecosystem services that are connected to agricultural production. The purpose of this project is to test and develop methods for quantifying important ecosystem services to achieve a broader picture of the values of agricultural …

Läs mer

Samband mellan groddbränna och frilevande nematoder
Maria Viketoft, SLU

Projektnummer: H1142045 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 27 juni 2016

Interaktionen mellan potatisplanta, svampen Rhizoctonia solani och frilevande växtätande nematoder undersöktes i en serie krukförsök i syfte att identifiera interaktionen och förstå orsakssambanden för dålig uppkomst. Potatisplantorna fick tydliga skador av båda organismerna och tillväxten …

Läs mer

Vilken effekt har fånggrödor, skörderester, mineral- och stallgödsel på skördepotential och mullförråd i marken?
Thomas Kätterer, Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU

Projektnummer: H1233013 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 22 juni 2016

The effect of catch crops, management of crop residues, mineral fertilizers and manure on crop production, soil fertility and soil carbon stocks over time will be quantified. This assessment will improve the tools used in agricultural extension work, as well as in lifecycle analysis and greenhouse …

Läs mer

Biovärdering - Är biologiska bekämpningsmedel från utländska marknader användbara som alternativa bekämpningsmetoder mot växtsjukdomar i Sverige?
Margareta Hökeberg, Svenska Lantmännen

Projektnummer: V1133033 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 17 juni 2016

Svensk växtodling har idag få bekämpningsmedel mot flera allvarliga växtsjukdomar. Tillgången har minskat bl a genom att flera produkter fasats ut i och med de skärpta reglerna i EUs växtskyddsmedelsförordning. Vi ville därför undersöka om biologiska bekämpningsprodukter som finns på marknaden i …

Läs mer

Biovärdering - är biologiska bekämpningsmedel från utländska marknader användbara mot svenska växtsjukdomar?
Margareta Hökeberg, Svenska Lantmännen

Projektnummer: H0956299 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 17 juni 2016

Svensk trädgårdsodling har idag få bekämpningsmedel mot flera allvarliga växtsjukdomar, delvis pga av en begränsad inhemsk marknad. Tillgången har minskat bl a genom att flera produkter fasats ut i och med de skärpta reglerna i EUs växtskyddsmedelsförordning. Vi ville därför undersöka om biologiska …

Läs mer

Risk för härsken smak i mjölk ökar - kan vigöra något åt det?
Mikko Griinari, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V1130059 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 13 juni 2016

Syftet med projektet var att undersöka effekten av att byta ur palmolja i kraftfoder till mjölkkor mot rapsolja på mjölkens benägenhet att utveckla härsken smak vid olika mjölkningsfrekvens. Detta undersöktes i två utfodringsförsök där mjölkens fettsyrasammansättning, halten av fria fettsyror i …

Läs mer

Inverkan av stallgödsel och rajgräsfånggröda på betcystnematoden
Ann-Charlotte Wallenhammar, HS Konsult AB

Projektnummer: H1144237 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 4 juni 2016

Stallgödselns effekt på betcystnematoden (BCN) mättes i tre fältförsök och ett krukförsök sådda med vårvete. Försöken behandlades med svinflyt, nötflyt resp. NPK-gödsel före sådd. Jordprover togs ut och populationstäthet av BCN analyserades för varje behandling på våren, före sådd och …

Läs mer

Säkrare avelsvärdering och effektivare urval av avelsdjur med hjälp av genomisk selektion för Svensk Röd Boskap
Freddy Fikse, SLU

Projektnummer: V0930071 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 juni 2016

Projektets syfte var att utarbeta och utvärdera en ny biometrisk metod för att kunna bedriva genomisk selektion inom SRB-rasen. Metoden innebär att man använder DNA-markörer för avelsvärdering, vilket möjliggör tidigt urval av avelsdjur (så snart man kan ta DNA-prov). Att slå samman …

Läs mer

Ensilering av grovfoder. Del I - Minskade förluster
Rolf Spörndly, SLU

Projektnummer: V1230024 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 31 maj 2016

The application is a part of a bigger campaign at the department with the goal to restrict the losses that occur when ensiling roughages. The invisible losses in bunker silos are above 20 % of the feed. When heating occur even more is discarded. In the project we will investigate the differences in …

Läs mer

Energi- och kostnadseffektiv reningsgrad för biogas vid användning i traktorer
Gunnar Larsson, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V1340051 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 2 maj 2016

Especially for farm plants high upgrading costs result in biogas rarely being an option as fuel for farm tractors, despite the advantages this fuel may have on agriculture in general. However, it is likely that the tractors would work at least equally well if the gas was less purified, reducing the …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress