Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Systematisk bedömning av våtmarksväxter som substrat för biogasproduktion
Linköping University, Department of Management and Engineering, Environmental Technology and Management. Linköping University, The Institute of Technology.
2014 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Två miljöproblem idag är ökade koncentrationer av växthusgaser i atmosfären och övergödning. Därför är två utmaningar att reducera utsläppen av växthusgaser och flöden av näringsämnen. Ytterligare en utmaning är att trygga energiförsörjningen i en värld där efterfrågan på energi ökar. Nya förnybara energikällor behöver utvecklas både för att trygga energiförsörjningen men även för att minska användandet av fossil energi. En förnybar energikälla är biogas som kan användas till el, värme och fordonsgas. Det förutspås att substrat för biogasproduktion kommer vara en bristvara i framtiden, därför behöver nya substrat utvärderas. Våtmarksväxter är ett alternativt substrat för biogasproduktion och utvärderades i den här studien. Våtmarker och dess växter är intressanta att studera eftersom de kan reducera koncentrationen näringsämnen som når sjöar och hav och kan därför bidra till att minska problemen med övergödning. 

 

Studien genomfördes inom ett projekt vid Biogas Research Center och var en litteraturstudie med studie av ett fall. Metoden som användes har arbetats fram i projektet och är en multikriteriaanalys, (MCA), vilket innebär att det är flera olika områden som studeras. Områdena tar hänsyn till biologiska, ekonomiska, kemiska, miljömässiga och tekniska aspekter. För att strukturera upp informationen användes en matris som bestod av de olika huvudområdena som studerades. För att tydliggöra möjligheter och hinder gjordes en semi-kvalitativ bedömning av varje huvudområde.

 

Fallet som studerades var en våtmark i odlingslandskapet. Våtmarken är 5 ha och återskapades för några år sedan för att fungera som kväve- och fosforkälla.

Det finns ingen växtlighet i våtmarken eftersom den är relativt ny. De växter som studerades under studien var därför växter som är tänkbara att växa i våtmarken i framtiden. Växterna som studerades var vass, rörflen och bredkaveldun. I våtmarken finns möjlighet att reglera vattennivån och därmed tömma den på vatten för att underlätta skörd.

 

Resultatet visade att den teknik som finns idag för skörd och sönderdelning behöver utvecklas eftersom den inte motsvarar de krav som ställs. Det finns olika tekniker för rötning och eftersom växterna har hög torrsubstanshalt är torrötning att föredra eller ett tvåstegssystem där första steget är torrötning. En våtmark ger en relativt liten mängd biomassa och därför passar det bättre att röta växterna tillsammans med andra substrat till exempel på en gårdsbiogasanläggning.

 

Våtmarksväxter är inte godkända substrat för certifiering av biogödsel, vilket kan vara ett hinder. Biogödseln har även ett lågt värde eftersom växterna innehåller låg halt näringsämnen.

Våtmarker reducerar mängden näringsämnen och skörd kan bidra till att retentionen av fosfor ökar. Samtidigt avger våtmarker metan och lustgas som påverkar växthuseffekten. 

Idag finns det ingen ekonomisk lönsamhet att skörda våtmarker. Ett system där ersättning fås för miljönyttan som skörd ger är ett alternativ för att öka lönsamheten.

Abstract [en]

Two environmental problems today are the increased concentrations of greenhouse gases in the atmosphere and eutrophication.  Therefore, two challenges are reducing greenhouse gas emissions and fluxes of nutrients. Another challenge is to secure the energy supply in a world where energy demand is increasing. New renewable energy sources need to be developed both to secure the energy supply, but also to reduce the use of fossil energy. A renewable energy source is biogas that can be used for electricity, heating and as vehicle fuel. It is predicted that substrate for biogas production will be a limitation in the future, therefore, new substrate need to be evaluated. Wetland plants are an alternative substrate for biogas production and evaluated in this study.  Wetlands and it is plants are interesting to study because they can reduce the concentration of nutrients and therefore help to reduce the problem of eutrophication.  The study was performed within a project at Biogas Research Center and was a literature study with the study of a case. The method used has been developed in the project and is a Multi Criteria Assessment (MCA), which means that there are several different areas being studied. Areas taking into account the biological, economic, chemical, environmental and technological aspects. In order to structure the data, a matrix consisting of the different key areas was used. To clarify the opportunities and obstacles a semi-qualitative assessment was done for each key area. The case studied was a wetland in an agricultural landscape. The wetland is 5 ha and was constructed a few years ago to work as nitrogen and phosphorous trap. There is no vegetation in the wetland because it is relatively new. The plants that were studied during the study was therefore plants that are potential to grow in the wetland in the future. The studied plants were reed, reed canary grass and cattail. In the wetland it is possible to regulate the water and thereby drain the water to facilitate harvesting.   The results showed that the technology available today for the harvesting and chopping needs to be developed because it does not meet the required standards. There are various techniques for digestion, but since the dry matter is high for the plants dry fermentation is preferable, or a two-stage system in which the first step is dry digestion. A wetland provides a relatively small amount of biomass and therefore it is better to co-digest the plants on a farm biogas plant.  Wetland plants are not approved substrates for certification of bio fertilizer, which can be an obstacle. The bio fertilizer also has a low value because the plants contain low levels of nutrients.Wetlands reduce the amount of nutrients and harvest of wetland plants contributes to the retention of phosphorus increases. Wetlands emit methane and nitrous oxide that affect global warming.Today, there is no economic viability of harvesting wetlands. A system in which compensation is obtained for the environmental benefit that harvest provides is an option to increase profitability.

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , 72 p.
Keyword [en]
biogas, wetland plants, reed, cattail, reed canary grass, Multi Criteria Assessment, MCA, semi-qualitative
Keyword [sv]
Biogas, våtmarksväxter, vass, bredkaveldun, rörflen, multikriterieanalys, MCA, semi-kvalitativ
National Category
Bioenergy
Identifiers
URN: urn:nbn:se:liu:diva-110314ISRN: LIU-IEI-TEK-A–14/01909—SEOAI: oai:DiVA.org:liu-110314DiVA: diva2:754940
Subject / course
Biotechnology
Supervisors
Examiners
Available from: 2014-10-13 Created: 2014-09-07 Last updated: 2014-10-13Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4006 kB)158 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4006 kBChecksum SHA-512
46c9ed76482635505d933049c9133b49f87d1badc458307ac7c65ee38975aeaa45a4f9cff48a4a2cdb093f95af4f24f87eaec82e92d667041dd806089abd25a7
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Haglund, Emelie
By organisation
Environmental Technology and ManagementThe Institute of Technology
Bioenergy

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 158 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 191 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf