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
Produktion av bioplast i Värmland?: Fermentering av olika avfallströmmar
Karlstad University, Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013).
2015 (Swedish)Independent thesis Basic level (university diploma), 15 credits / 22,5 HE creditsStudent thesisAlternative title
Production of bioplastic in Värmland? : Fermentation of different waste streams (English)
Abstract [sv]

Ett av världens största miljöproblem är plastnedskräpning. På många platser kan spår av mänsklig närvaro ses i form av skräp av plast. År 2011 tillverkades det 280 miljoner ton plast, det motsvarar ungefär 28 000 Eiffeltorn. I Sverige förbrukades år 2010 ungefär 880 000 ton plast.

I Asien produceras ungefär 50 % av all världens plast och Kina står för cirka hälften av detta. Nordamerika och Europa står för cirka 40 % av världens plastproduktion. Resterande produktion av plast är fördelat på Afrika och Sydamerika.

Kommersiell plast är uppbyggd av små enheter kallade polymerer. Polymerer är i sin tur uppbyggda av ännu mindre enheter som kallas monomerer. Dessa monomerer är i dagsläget framställda av petroleum (råolja/mineralolja). Ungefär 4 % av världens oljekonsumtion går åt som råvara till att producera plast och lika mycket olja används som bränsle i tillverkningsprocessen.

Begreppet bioplast är en hel familj av material som är biologiskt nedbrytbar, biobaserade eller bådadera. Det är dock inte en självklarhet att bioplaster besitter båda egenskaperna. PHA-plast är biobaserad och biologisk nedbrytbar, vilket är anledningen till att den står i fokus under detta examensarbete. För produktion av PHA-plast används en trestegsprocess, vilket innefattar ett fermenteringssteg, ett selektionssteg och ett ackumuleringssteg. Sist sker en extraktion för att frigöra PHA- plasten från det övriga organiska materialet. Syftet med det här examensarbetet är att med hjälp av framställning av bioplast främja miljön, vilket en anläggning som producerar bioplast skulle göra eftersom en del av den fossiloljebaserade plasten skulle kunna bytas ut mot bioplasten PHA. Större framställningsmöjligheter av bioplast i Värmland skulle medföra ett ökat intresse av en produktionsanläggning. Målet är att inventera olika industrier runt om i Värmland, i första hand matindustrier och skogsindustrier, och utreda deras processavloppsvattens potential att producera VFA.

I detta examensarbete har fermenteringsförsök genomförts satsvis på processavloppsvatten från OLW, Barilla (Wasa), Skoghall, Gruvön och Rottneros. Försöken visar deras potential att producera VFA. Experimenten utfördes med ett konstant pH på 6 och varierande uppehållstid. Resultaten visade att OLW och Barilla har bäst potential till VFA-produktion med 4500 mg/l respektive 1610 mg/l.

Spädning av OLWs och Barillas processavloppsvatten visade sig vara en gynnsam åtgärd, då VFA-produktionen ökade snabbare i jämförelse med de tester som utfördes vid icke-spädning. Dock erhölls inte lika stor totalmängd av VFA. Det är dock bättre att producera en större mängd VFA och på så vis låta processen ta längre tid.

Vid fortsatta experiment rekommenderas att göra ytterligare försök på OLW och Barillas processavloppsvatten då de visade bäst potential till VFA-produktion. 

Abstract [en]

One of the biggest environmental problems is the plastic littering. In many places traces of human presence is seen in the form of plastic littering. In the year 2011, 280 million tons of plastic was produced, which represents about 28 000 Eiffel Towers. In Sweden, about 880 000 tons of plastic a year is consumed, according to figures from 2010.

Approximately 50 % of all the world's plastics are produced In Asia and China accounts for about half of it. North America and Europe account for about 40% of the world's plastic production. The remaining production is distributed between Africa and South America.

Commercial plastic is made from small units called polymers. A polymer consists of smaller units called monomers. In present, these monomers are produced out of petroleum (crude oil/ mineral oil). Approximately 4% of the world’s oil consumption is spent as raw material to produce plastic and the same amount of oil is used as fuel in the plastic production process.

The term bio-plastic is used for a family of materials which are biodegradable, bio- based or both. However, it is not given that bioplastics do possess both properties. PHA plastics are both bio based and biodegradable, which is why it is the focus for this thesis. Production of PHA plastic is a three-step process comprising a fermentation step, a selection step, and an accumulation stage. Finally, there is an extraction to release the PHA plastic from the organic material. The aim of this thesis is to aid the production of bioplastics in order to lessen the environmental load of plastics. The more bioplastic that can be produced, the greater the interest of a bioplastic-producing plant in Värmland. The goal is to make an inventory of industries around Värmland, primarily food industries and forest industries, and to quantify the potential of their process wastewaters to produce VFA.

In this thesis, fermentation experiments conducted batch-wise was performed with process wastewater from OLW, Barilla (Wasa), Skoghall, Gruvön and Rottneros. The experiments showed the wastewaters potential to produce VFA. The experiments were performed with a constant pH of 6 and with varying residence time. The results showed that OLW and Barilla has the highest potential for VFA production with 4500 mg/l and 1610 mg/l, respectively.

Dilution of OLWs and Barillas process water turned out to be favorable, as the VFA production increased rapidly in comparison with those tests that were conducted under non-dilution. The total production of VFA, however, was not as high.

In further experiments, it is recommended to make another attempt at the OLWs and Barillas process wastewater since they showed the best potential for VFA production. 

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 52 p.
Keyword [en]
VFA, PHA, bioplastic
Keyword [sv]
PHA, VFA, bioplast
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-36624OAI: oai:DiVA.org:kau-36624DiVA: diva2:824510
External cooperation
KNN
Subject / course
Materials Engineering, Master of Science
Educational program
Bachelor of Science in Enviromental and Energy Engineering, 180 hp
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-06-22 Created: 2015-06-22 Last updated: 2015-06-22Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1688 kB)104 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1688 kBChecksum SHA-512
cf59494d16a771f5d2e15fab6735c34a71e112dc1efae97d61746bb91058bd7abc88f160813d4baa4ab5b4bc11c7f31948685c37772590bbd579ffbe1913b966
Type fulltextMimetype application/pdf
Arkivfil(1596 kB)91 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 1596 kBChecksum SHA-512
9f12759a8e1acad8c73edc5aaface6cc6486fc47e960d168953a416af7fd41b9a58816b6dc9bb20aae7a10b641d32111b00c5fff4e785caf8b4596744e80fc0a
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 195 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: 604 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