liu.seSök publikationer i DiVA
Ändra sökning
Avgränsa sökresultatet
12 1 - 50 av 60
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Träffar per sida
  • 5
  • 10
  • 20
  • 50
  • 100
  • 250
Sortering
  • Standard (Relevans)
  • Författare A-Ö
  • Författare Ö-A
  • Titel A-Ö
  • Titel Ö-A
  • Publikationstyp A-Ö
  • Publikationstyp Ö-A
  • Äldst först
  • Nyast först
  • Skapad (Äldst först)
  • Skapad (Nyast först)
  • Senast uppdaterad (Äldst först)
  • Senast uppdaterad (Nyast först)
  • Disputationsdatum (tidigaste först)
  • Disputationsdatum (senaste först)
  • Standard (Relevans)
  • Författare A-Ö
  • Författare Ö-A
  • Titel A-Ö
  • Titel Ö-A
  • Publikationstyp A-Ö
  • Publikationstyp Ö-A
  • Äldst först
  • Nyast först
  • Skapad (Äldst först)
  • Skapad (Nyast först)
  • Senast uppdaterad (Äldst först)
  • Senast uppdaterad (Nyast först)
  • Disputationsdatum (tidigaste först)
  • Disputationsdatum (senaste först)
Markera
Maxantalet träffar du kan exportera från sökgränssnittet är 250. Vid större uttag använd dig av utsökningar.
  • 1.
    Abrahamsson, Louise
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring.
    Improving methane production using hydrodynamic cavitation as pre-treatment2016Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Det behövs innovativa lösningar för att utveckla anaerob rötning i syfte att öka metangasutbytet från biogassubstrat. Beroende på substratets egenskaper, kan förbehandling möjliggöra sönderdelning av bakterieflockar, uppbrytning av cellväggar, elimination av inhiberande ämnen och frigörelse av intracellulära organiska ämnen, som alla kan leda till en förbättring av den biologiska nedbrytningen i rötningen. För att uppnå detta har den lågenergikrävande förebehandlingsmetoden hydrodynamisk kavitation prövats på biologiskt slam, matavfall, makroalger respektive gräs, i jämförelse med ångexplosion. Effekten på substraten av dessa två förbehandlingar har uppmäts genom att undersöka distribution av partikelstorlek, löst organiskt kol (sCOD), biometan potential (BMP) och nedbrytningshastigheten. Efter 2 minuters hydrodynamisk kavitation (8 bar) minskade partikelstorleken från 489- 1344 nm till 277- 281 nm (≤77 % reduktion) för de olika biomassorna. Liknande påverkan observerades efter tio minuters ångexplosion (210 °C, 30 bar) med en partikelstorlekreducering mellan 40 och 70 % för alla behandlade substrat. Efter behandling med hydrodynamisk kavitation, i jämförelse med obehandlad biomassa, ökade metanproduktionens hastighetskonstant (K) för matavfall (+65%), makroalgen S. latissima (+3%), gräs (+16 %) samtidigt som den minskade för A. nodosum (-17 %). Förbehandlingen med ångexplosion ökade hastighetskonstanten för S. latissima (+50 %) och A. nodosum (+65 %) medan den minskade för gräs (-37 %), i jämförelse med obehandlad biomassa. Vad gäller BMP värden, orsakade hydrodynamisk kavitation små variationer där endast A. nodosum visade en ökning efter behandling (+44 %) i jämförelse med obehandlad biomassa. Biomassa förbehandlade med ångexplosion visade en ökning för A .nodosum (+86 %), gräs (14 %) och S. latissima (4 %). Sammantaget visar hydrodynamisk kavitation potential som en effektiv behandling före rötning och kapabel att konkurrera med den traditionella ångexplosionen gällande kinetik och energibalans (+14%) samt metanutbytet för A. nodosum.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 2.
    Ammenberg, Jonas
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Miljöarbete i företag2023Ingår i: Miljöteknik: för en hållbar utveckling / [ed] Jonas Ammenberg, Olof Hjelm, Lund: Studentlitteratur AB, 2023, 2, Vol. Sidorna 163-177, s. 163-177Kapitel i bok, del av antologi (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Så här långt i bokens tredje del har angreppssätt för att hantera miljöfrågor berörts ur olika perspektiv. Det har handlat om en historisk tillbakablick, övergripande strategier och produktutveckling, men också om systemperspektiv och miljösystemanalys. Boken har i många avseende samhällsfokus, men mycket av det som berörs har stor relevans för och inverkan på enskilda företag och andra typer av organisationer. De måste ofta inom ramarna för sin verksamhet och organisation hantera miljöfrågor som berör dem. Eftersom det kan vara nyttigt att försöka se situationen ur ett företagsperspektiv beskrivs i detta kapitel kortfattat hur miljöarbete kan se ut i dag i större svenska industriföretag.

  • 3.
    Ammenberg, Jonas
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Miljöhistorisk översikt2023Ingår i: Miljöteknik: för en hållbar utveckling / [ed] Jonas Ammenberg, Olof Hjelm, Lund: Studentlitteratur AB, 2023, 2, Vol. Sidorna 111-114, s. 111-114Kapitel i bok, del av antologi (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Detta sjätte kapitel inleder bokens tredje del, som handlar om olika angreppssätt för att hantera miljöproblem. Kapitlet bidrar med en kort historisk översikt för att illustrera hur både synen på miljöfrågorna och åtgärderna förändrats över tid. Avslutningsvis summeras olika strategier för att jobba med miljöfrågor.

  • 4.
    Ammenberg, Jonas
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Thuresson, Leif
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Hjelm, Olof
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Globala miljöproblem2023Ingår i: Miljöteknik: för en hållbar utveckling / [ed] Jonas Ammenberg, Olof Hjelm, Lund: Studentlitteratur AB, 2023, Vol. Sidorna 39-70, s. 39-70Kapitel i bok, del av antologi (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    I detta kapitel beskrivs några betydande miljöproblem av global karaktär. Det handlar närmare bestämt om klimatförändringar, uttunning av ozonskiktet, minskad biologisk mångfald och användning av naturresurser. Syftet är att du som läsare bättre ska förstå vad som kännetecknar problemen, vad i samhället som orsakar dem, rådande trender och möjliga åtgärder.

  • 5. Beställ onlineKöp publikationen >>
    Andersson, Anna
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Uncharted Waters: Non-target analysis of disinfection by-products in drinking water2021Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Desinfektionsbiprodukter (DBP:s) är potentiellt giftiga ämnen som bildas när dricksvatten renas med desinfektionsmedel såsom hypoklorit eller monokloramin. En stor del av exponeringen är ännu okänd och hittills kända DBP:s kan inte förklara de hälsorisker som förknippats med klorerat dricksvatten i epidemiologiska studier. I avhandlingen undersöks en relativt okänd fraktion av DBP:s som utgörs av icke-flyktiga, klor/brom-innehållande ämnen. Målen var att undersöka hur dessa DBP:s varierar mellan olika vattenverk, om de förekommer hos konsumenter och hur nya vattenreningstekniker kan minska dess bildandning och relaterad toxicitet. För att mäta okända DBP:s användes ultrahögupplöst masspektrometri (Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR MS)), med vilken massan hos molekyler kan bestämmas så exakt att atomsammansättningen för enskilda DBP:s kan räknas ut. En serie effektbaserade metoder som bygger på biologiska testsystem användes för att mäta kombinerade toxiska effekter från de studerade biprodukterna. 

    Resultaten visar att största delen av bildade DBP:s var unik för varje vattenverk och att lokala förutsättningar påverkar vilka DBP:s som bildas, till exempel om det finns organiskt material med särskilda kemiska strukturer, bromid eller vilket desinfektionsmedel (klor eller kloramin) som används. De studerade biprodukterna detekterades både i klorerat och kloraminerat dricksvatten och i samtliga kranvatten, vilket innebär att de bidrar till konsumenters exponering. Antalet detekterade DBP:s minskade och sammansättningen ändrades mellan vattenverk och konsument, vilket innebär att DBP exponeringen hos konsumenter inte är densamma som mäts på vattenverken. En utvärdering av nya reningstekniker visade att suspenderat jonbyte och ozonering har potential att minska bildning och relaterad toxisk effekt från DBP:s och att borttagning av organiskt material kan påverka kvalitativa aspekter av DBP bildning, såsom proportionerna av klorerade (mindre toxiska) och bromerade (mer toxiska) DBP:s. Genom ökad insikt om icke-flyktiga DBP:s roll och relevans kan detta arbete bidra till att förbättra framtida uppföljning och insatser för att minska hälsorisker kopplade till DBP:s i klorerat eller kloraminerat dricksvatten.  

    Delarbeten
    1. Waterworks-specific composition of drinking water disinfection by-products
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Waterworks-specific composition of drinking water disinfection by-products
    Visa övriga...
    2019 (Engelska)Ingår i: Environmental Science: Water Research & Technology, ISSN 2053-1400, E-ISSN 2053-1419, nr 5, s. 861-872Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    Reactions between chemical disinfectants and natural organic matter (NOM) upon drinking water treatment result in formation of potentially harmful disinfection by-products (DBPs). The diversity of DBPs formed is high and a large portion remains unknown. Previous studies have shown that non-volatile DBPs are important, as much of the total toxicity from DBPs has been related to this fraction. To further understand the composition and variation of DBPs associated with this fraction, non-target analysis with ultrahigh resolution Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR MS) was employed to detect DBPs at four Swedish waterworks using different types of raw water and treatments. Samples were collected five times covering a full year. A common group of DBPs formed at all four waterworks was detected, suggesting a similar pool of DBP precursors in all raw waters that might be related to phenolic moieties. However, the largest proportion (64–92%) of the assigned chlorinated and brominated molecular formulae were unique, i.e. were solely found in one of the four waterworks. In contrast, the compositional variations of NOM in the raw waters and samples collected prior to chemical disinfection were rather limited.This indicated that waterworks-specific DBPs presumably originated from matrix effects at the point of disinfection, primarily explained by differences in bromide levels, disinfectants (chlorine versus chloramine) and different relative abundances of isomers among the NOM compositions studied. The large variation of observed DBPs in the toxicologically relevant non-volatile fraction indicates that non-targeted monitoring strategies might be valuable to ensure relevant DBP monitoring in the future.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2019
    Nyckelord
    Drinking water, Drinking water treatment, Disinfection, Disinfection by-products, DBP, Chlorine, Chloramine, natural organic matter, high resolution mass spectrometry, Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry, FT-ICR MS, Dricksvatten, Desinfektionsbiprodukter, Klor, Kloramin, Reningsprocesser, Naturligt organiskt material
    Nationell ämneskategori
    Analytisk kemi Organisk kemi Miljövetenskap Vattenteknik
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-156342 (URN)10.1039/c9ew00034h (DOI)000471671000004 ()
    Forskningsfinansiär
    Forskningsrådet Formas, 2013-1077
    Anmärkning

    Funding agencies: Swedish Research Council for Sustainable Development, FORMAS [2013-1077]; University of Maryland Center for Environmental Science [5618]

    Tillgänglig från: 2019-04-16 Skapad: 2019-04-16 Senast uppdaterad: 2023-08-25Bibliografiskt granskad
    2. Selective removal of natural organic matter during drinking water production changes the composition of disinfection by-products
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Selective removal of natural organic matter during drinking water production changes the composition of disinfection by-products
    Visa övriga...
    2020 (Engelska)Ingår i: Environmental Science: Water Research & Technology, ISSN 2053-1400, E-ISSN 2053-1419, Vol. 6, nr 3, s. 779-794Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    Disinfection by-products (DBPs) are potentially toxic compounds formed upon chemical disinfection of drinking water. Controlling the levels and characteristics of dissolved organic matter (DOM) as precursor material for DBPs is a major target to reduce DBP formation. A pilot-scale treatment including suspended ion exchange (SIX (R)), a ceramic microfilter (CeraMac (R)) with in-line coagulation and optional pre-ozonation followed by granular activated carbon (GAC) filtration was compared with a conventional full-scale treatment based on DOM removal and DBP formation using Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR MS), rapid fractionation, liquid chromatography organic carbon detection (LC-OCD), adsorbable organic halogens (AOX) and trihalomethane (THM) analysis. The new treatment combination showed different selectivity for DOM removal, compared to the conventional, leading to changes in composition of the DBPs formed. SIX (R) and GAC had the largest impacts on reducing AOX and THM formation potentials but the high adsorptive capacity of GAC affected the diversity of detected DBPs most. Chlorination and chloramination of pilot treated water with doses normally used in Sweden produced low levels of AOX compared to the full-scale treatment, but FT-ICR MS revealed an abundance of brominated DBP species in contrast with the conventional treatment, which were dominated by chlorinated DBPs. This finding was largely linked to the high DOM removal by the pilot treatment, causing an increased Br-/C ratio and a higher formation of HOBr. Potential increases in Br-DBPs are important to consider in minimizing health risks associated with DBPs, because of the supposed higher toxicity of Br-DBPs compared to Cl-DBPs.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    ROYAL SOC CHEMISTRY, 2020
    Nationell ämneskategori
    Vattenbehandling
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-164858 (URN)10.1039/c9ew00931k (DOI)000519272700026 ()
    Anmärkning

    Funding Agencies|Swedish Research Council for Sustainable Development, FORMASSwedish Research Council Formas [2013-1077]; Svenskt Vatten Utveckling [16-104]; Stockholm Vatten och Avfall; Norrvatten

    Tillgänglig från: 2020-03-30 Skapad: 2020-03-30 Senast uppdaterad: 2023-08-25
    3. Innovative drinking water treatment techniques reduce the disinfection-induced oxidative stress and genotoxic activity
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Innovative drinking water treatment techniques reduce the disinfection-induced oxidative stress and genotoxic activity
    Visa övriga...
    2019 (Engelska)Ingår i: Water Research, ISSN 0043-1354, E-ISSN 1879-2448, Vol. 5, s. 182-192Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    Disinfection of drinking water using chlorine can lead to the formation of genotoxic by-products whenchlorine reacts with natural organic matter (NOM). A vast number of such disinfection by-products(DBPs) have been identified, making it almost impossible to routinely monitor all DBPs with chemicalanalysis. In this study, a bioanalytical approach was used, measuring oxidative stress (Nrf2 activity),genotoxicity (micronucleus test), and aryl hydrocarbon receptor (AhR) activation to evaluate an innovativewater treatment process, including suspended ion exchange, ozonation, in-line coagulation,ceramic microfiltration, and granular activated carbon. Chlorination was performed in laboratory scaleafter each step in the treatment process in order to investigate the effect of each treatment process to theformation of DBPs. Suspended ion exchange had a high capacity to remove dissolved organic carbon(DOC) and to decrease UV absorbance and Nrf2 activity in non-chlorinated water. High-dose chlorination(10 mg Cl2 L-1) of raw water caused a drastic induction of Nrf2 activity, which was decreased by 70% inwater chlorinated after suspended ion exchange. Further reduction of Nrf2 activity following chlorinationwas achieved by ozonation and the concomitant treatment steps. The ozonation treatment resulted indecreased Nrf2 activity in spite of unchanged DOC levels. However, a strong correlation was found betweenUV absorbing compounds and Nrf2 activity, demonstrating that Nrf2 inducing DBPs were formedfrom pre-cursors of a specific NOM fraction, constituted of mainly aromatic compounds. Moreover, highdosechlorination of raw water induced genotoxicity. In similarity to the DOC levels, UV absorbance andNrf2 activity, the disinfection-induced genotoxicity was also reduced by each treatment step of theinnovative water treatment technique. AhR activity was observed in the water produced by the conventionalprocess and in the raw water, but the activity was clearly decreased by the ozonation step inthe innovative water treatment process.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Elsevier, 2019
    Nyckelord
    Drinking water, disinfection byproducts, oxidative stress, Nrf2, genotoxicity
    Nationell ämneskategori
    Miljövetenskap Oceanografi, hydrologi och vattenresurser Folkhälsovetenskap, global hälsa, socialmedicin och epidemiologi Arbetsmedicin och miljömedicin Livsmedelsvetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-155072 (URN)10.1016/j.watres.2019.02.052 (DOI)000464488500018 ()30849732 (PubMedID)2-s2.0-85062423705 (Scopus ID)
    Forskningsfinansiär
    Forskningsrådet Formas, 2013-01077
    Anmärkning

    Funding agencies: Swedish Research Council Formas, Sweden [2014-1435, 2012-2124, 2018-02191, 2013-01077]; Linkoping University; SLU environmental monitoring programme on a Nontoxic environment

    Tillgänglig från: 2019-03-12 Skapad: 2019-03-12 Senast uppdaterad: 2021-02-15Bibliografiskt granskad
    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
    Ladda ner (png)
    presentationsbild
  • 6.
    Andersson, Anna
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Lavonen, Elin
    Norrvatten, Sweden; Stockholm Vatten and Avfall, Sweden.
    Harir, Mourad
    Helmholtz Ctr Munich, Germany; Tech Univ Munich, Germany.
    Gonsior, Michael
    Univ Maryland, MD 20688 USA.
    Hertkorn, Norbert
    Helmholtz Ctr Munich, Germany.
    Schmitt-Kopplin, Philippe
    Helmholtz Ctr Munich, Germany; Tech Univ Munich, Germany.
    Kylin, Henrik
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten. North West Univ, South Africa.
    Bastviken, David
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Selective removal of natural organic matter during drinking water production changes the composition of disinfection by-products2020Ingår i: Environmental Science: Water Research & Technology, ISSN 2053-1400, E-ISSN 2053-1419, Vol. 6, nr 3, s. 779-794Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Disinfection by-products (DBPs) are potentially toxic compounds formed upon chemical disinfection of drinking water. Controlling the levels and characteristics of dissolved organic matter (DOM) as precursor material for DBPs is a major target to reduce DBP formation. A pilot-scale treatment including suspended ion exchange (SIX (R)), a ceramic microfilter (CeraMac (R)) with in-line coagulation and optional pre-ozonation followed by granular activated carbon (GAC) filtration was compared with a conventional full-scale treatment based on DOM removal and DBP formation using Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR MS), rapid fractionation, liquid chromatography organic carbon detection (LC-OCD), adsorbable organic halogens (AOX) and trihalomethane (THM) analysis. The new treatment combination showed different selectivity for DOM removal, compared to the conventional, leading to changes in composition of the DBPs formed. SIX (R) and GAC had the largest impacts on reducing AOX and THM formation potentials but the high adsorptive capacity of GAC affected the diversity of detected DBPs most. Chlorination and chloramination of pilot treated water with doses normally used in Sweden produced low levels of AOX compared to the full-scale treatment, but FT-ICR MS revealed an abundance of brominated DBP species in contrast with the conventional treatment, which were dominated by chlorinated DBPs. This finding was largely linked to the high DOM removal by the pilot treatment, causing an increased Br-/C ratio and a higher formation of HOBr. Potential increases in Br-DBPs are important to consider in minimizing health risks associated with DBPs, because of the supposed higher toxicity of Br-DBPs compared to Cl-DBPs.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 7.
    Ashiq, Muhammad Jamshaid
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    The occurrence of disinfection by-products in four Swedish drinking waterworks2022Licentiatavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Desinfektionsbiprodukter (DBP) är oönskade kemikalier som bildas när dricksvatten desinficeras med desinfektionsmedel som klor eller kloramin. Halterna av DBP som produceras beror på parametrar som halten av naturligt organiskt material (NOM) och typ och koncentration av det använda desinfektionsmedlet. I denna avhandling undersöks hur mycket DBP:er som produceras när man använder antingen klor eller kloramin som kemiskt desinfektionsmedel. Målet var att undersöka om desinfektion med klor och kloramin producerar liknande koncentrationer av DBP.

    Inom avhandlingsarbetet testades också en metod baserad på en gaskromatografi med halogenselektiv detektor (GC-XSD) för att bestämma kända DBP:er i dricksvattnet.

    Resultaten visar att liknande nivåer av DBP bildades vid desinfektion med klor eller kloramin. Men kloramin används hellre än klor eftersom lägre halter av reglerade DBP:er bildas.

    GC-XSD fungerade bra för bestämning av DBP i dricksvatten. Eftersom XSD är mycket selektiv och specifik för halogener och lätt att använda, är denna uppställning inte bara ett potentiellt verktyg för rutinmässig DBP-övervakning vid dricksvattenanläggningar, utan den kan också användas för att söka efter okända halogenerade föreningar.

    Ökad kunskap om bildandet av DBP:er och hur dessa kan bestämmas med GC-XSD kan bidra till bättre metoder att hitta kända och okända halogenerade organiska föreningar i dricksvatten för att minska befolkningens exponering för potentiellt toxiska halogenerade organiska föreningar.

    Delarbeten
    1. Evaluating gas chromatography with a halogen-specific detector for the determination of disinfection by-products in drinking water
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Evaluating gas chromatography with a halogen-specific detector for the determination of disinfection by-products in drinking water
    Visa övriga...
    2019 (Engelska)Ingår i: Environmental Science and Pollution Research, ISSN 0944-1344, E-ISSN 1614-7499, Vol. 26, s. 7305-7314Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    The occurrence of disinfection by-products (DBPs) in drinking water has become an issue of concern during the past decades. The DBPs pose health risks and are suspected to cause various cancer forms, be genotoxic and have negative developmental effects. The vast chemical diversity of DBPs makes comprehensive monitoring challenging. Only few of the DBPs are regulated and included in analytical protocols. In this study, a method for simultaneous measurement of 20 DBPs from five different structural classes (both regulated and non-regulated) was investigated and further developed for 11 DBPs using solid phase extraction and gas chromatography coupled with a halogen specific detector (XSD). The XSD was highly selective towards halogenated DBPs, providing chromatograms with little noise. The method allowed detection down to 0.05 µg/L and showed promising results for the simultaneous determination of a range of neutral DBP classes. Compounds from two classes of emerging DBPs, more cytotoxic than the “traditional” regulated DBPs, were successfully determined using this method. However, haloacetic acids (HAAs) should be analyzed separately as some HAA methyl esters may degrade giving false positives of trihalomethanes (THMs). The method was tested on real water samples from two municipal waterworks where the target DBP concentrations were found below the regulatory limits of Sweden.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Springer Berlin/Heidelberg, 2019
    Nyckelord
    Drinking water, Disinfection by-products, Trihalomethanes, Haloacetic acids, Haloacetonitriles, Halogen-specific detector
    Nationell ämneskategori
    Analytisk kemi Miljövetenskap Oceanografi, hydrologi och vattenresurser
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-145402 (URN)10.1007/s11356-018-1419-2 (DOI)000463824600002 ()29492811 (PubMedID)
    Forskningsfinansiär
    Forskningsrådet Formas, 2013-1077
    Anmärkning

    Funding agencies: Swedish Research Council for Sustainable Development, FORMAS [2013-1077]

    Tillgänglig från: 2018-02-28 Skapad: 2018-02-28 Senast uppdaterad: 2022-06-08Bibliografiskt granskad
  • 8.
    Bastviken, David
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Nygren, Jonathan
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Schenk, Jonathan
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Parellada Massana, Roser
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Nguyen, Thanh Duc
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Facilitating the use of low-cost methane (CH4) sensors in flux chambers: calibration, data processing, and describing an open source make-it-yourself logger2019Dataset
    Ladda ner fulltext (zip)
    Facilitating the use of low-cost methane (CH4) sensors in flux chambers: calibration, data processing, and describing an open source make-it-yourself logger
  • 9.
    Benselfelt, Tobias
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Teknisk biologi. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Flow Cytometry Sensor System Targeting Escherichia Coli as an Indicator of Faecal Contamination of Water Sources2014Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    Poor water quality is a global health concern affecting one billion people around the world. It is important to monitor water sources in order to maintain the quality of our drinking water and to avoid disease outbreaks. Targeting Escherichia coli as a faecal indicator is a widely used procedure, but the current methods are time consuming and not adequate to prevent spreading of faecal influence.

     

    This Master thesis demonstrates the development of a near infrared fluorescence flow cytometer sensor system targeting Escherichia coli, using fluorescently labeled chicken IgY antibodies. The near infrared light was chosen to avoid fluorescence from blue-green algae that are present in the water source.

     

    The hardware was developed with a 785  nm laser line to detect Alexa Fluor 790 labeled antibodies, using a photomultiplier tube or two different CMOS cameras. The antibodies were labeled using a commercial labeling kit, and evaluated using antibody binding assays and the developed hardware.

     

    The IgY antibodies were successfully labeled with Alexa Fluor 790 and the function was maintained after the labeling process. The result demonstrates the principles of the sensor system and how it solved to the problem with fluorescence from blue-green algae. An aperture was used to overcome the suboptimal laser and filter setup, and to increase the sensitivity of the system. However, only a small fraction of the cells could be detected, due to challenges with the focal depth and loss of sensitivity in the photomultiplier tube at near infrared wavelengths. Further development is required to create a working product.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Flow Cytometry Sensor System Targeting Escherichia Coli as an Indicator of Faecal Contamination of Water Sources
  • 10.
    Berglund, Björn
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för klinisk och experimentell medicin, Avdelningen för mikrobiologi och molekylär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
    Dienus, Olaf
    County Hospital Ryhov, Sweden.
    Sokolova, Ekaterina
    Chalmers, Sweden.
    Berglind, Emma
    County Hospital Ryhov, Sweden.
    Matussek, Andreas
    County Hospital Ryhov, Sweden; Karolinska University of Lab, Sweden.
    Pettersson, Thomas
    Chalmers, Sweden.
    Lindgren, Per-Eric
    Linköpings universitet, Institutionen för klinisk och experimentell medicin, Avdelningen för mikrobiologi och molekylär medicin. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. County Hospital Ryhov, Sweden.
    Occurrence and removal efficiency of parasitic protozoa in Swedish wastewater treatment plants2017Ingår i: Science of the Total Environment, ISSN 0048-9697, E-ISSN 1879-1026, Vol. 598, s. 821-827Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Giardia intestinalis, Cryptosporidium spp., Entamoeba histolytica and Dientamoeba fragilis are parasitic protozoa and causative agents of gastroenteritis in humans. G. intestinalis and Cryptosporidium spp. in particular are the most common protozoa associated with waterborne outbreaks in high-income countries. Surveillance of protozoan prevalence in wastewater and evaluation of wastewater treatment removal efficiencies of protozoan pathogens is therefore imperative for assessment of human health risk. In this study, influent and effluent wastewater samples from three wastewater treatment plants in Sweden were collected over nearly one year and assessed for prevalence of parasitic protozoa. Quantitative real-time PCR using primers specific for the selected protozoa Cryptosporidium spp., G, intestinalis, E. histolytica, Entamoeba dispar and D. fragilis was used for protozoan DNA detection and assessment of wastewater treatment removal efficiencies. Occurrence of G. intestinalis, E. dispar and D. fragilis DNA was assessed in both influent (44, 30 and 39 out of 51 samples respectively) and effluent wastewater (14, 9 and 33 out of 51 samples respectively) in all three wastewater treatment plants. Mean removal efficiencies of G. intestinalis, E. dispar and D. fragilis DNA quantities, based on all three wastewater treatment plants studied varied between 67 and 87%, 37-75% and 20-34% respectively. Neither E. histolytica nor Cryptosporidium spp. were detected in any samples. Overall, higher quantities of protozoan DNA were observed from February to June 2012. The high prevalence of protozoa in influent wastewater indicates the need for continued monitoring of these pathogens in wastewater-associated aquatic environments to minimise the potential risk for human infection. (C) 2017 Elsevier B.V. All rights reserved.

  • 11.
    Berglund, Ella
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi.
    Gavefalk, Filip
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi.
    Linderstam, Jakob
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi.
    Malm, Arvid
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi.
    Sjöbäck, Sandra
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi.
    Svensk matkonsumtion och dess påverkan på ekosystemtjänster: Hur svenskens påverkan på ekosystemtjänster genom matkonsumtion förändrats sedan 1960-talet2019Självständigt arbete på grundnivå (kandidatexamen), 12 poäng / 18 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    Due to an increasing global population and changes in diets the impact of food consumption on the world’s ecosystems and their services has become more significant. The purpose of this project has been to investigate how the impact on ecosystem services from Swedish food consumption has changed over time and if this development is sustainable or not. A quantitative assessment of six different environmental impact factors has been carried out for each food category. The project clarifies how Swedish food consumption has developed since the 1960s, the origin of the food that has been consumed, which processes that affect the environment as well as the consequences from these impacts. The result showed that Swedish food consumption has increased considering quantity, that the consumption pattern has changed, and that the import of goods has increased since the 1960s. The average Swede eats more animal-based products such as meat, cheese and cream, along with more vegetable-based products such as fruit and berries, and vegetables. Instead, products such as milk and soured based products has decreased, while products made from flour and grains has stayed unchanged. The project shows that animal-based products, especially from ruminant animals, has a significantly higher ecological footprint in comparison with vegetable-based products, concerning most of the categories mentioned above. Considering that the swedes eat more animal-based products today than in the 1960sthefollowing conclusion, that the Swedish impact on ecosystem services has increased since the 1960s even though food production has become more efficient, could be drawn.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Svensk matkonsumtion och dess påverkan på ekosystemtjänster
  • 12.
    Björn, Annika
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Borgström, Ylva
    Pöyry Sweden AB, Norrköping, Sweden.
    Ejlertsson, Jörgen
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Karlsson, Anna
    Scandinavian Biogas Fuels AB, Stockholm, Sweden.
    Nilsson, Fredrik
    Pöyry Sweden AB, Norrköping, Sweden.
    Svensson, Bo
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Biogasproduktion inom svensk pappers- och massaporduktion : Syntes av möjligheter och begränsningar samt teknisk utvärdering: Bilaga 2 Etablering/effektivisering av biogasproduktion inom svensk pappers- och massaindustri2016Rapport (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Linköpings Universitet har tillsammans med Pöyry och Scandinavian Biogas Fuels drivit projektet ”Etablering/effektivisering av  biogasproduktion inom svensk pappers- och massaproduktion”. Potentialen hos det organiska materialet i avloppsvatten från svensk pappers- och massaindustri (PMI) till biogasproduktion skattades vid projektstart till 100 milj. Nm3 metan per år (1 TWh). Denna rapport är en syntes av resultaten från projektet med syfte att ge visa hur de genererade resultaten kan omsättas i teknisk praktik med tillhörande ekonomiska insatser. Syftet är att ge underlag och stöd till PMI-branschen och externa intressenter, som överväger att implementera biogasproduktion inom PMI.

    Substraten för biogasproduktion som återfinns i pappers- och massaindustrins avloppsvatten och slam kännetecknas av stora volymer med låga COD-halter. Detta kräver rötningstekniker, som tillåter mycket korta uppehållstider jämfört med mer traditionellt utformade biogasanläggningar för att inte tankstorleken ska bli för stor. Två tekniker, som utvecklats inom projektet, klarar detta: EGSB (expanded granular sludge bed) och CSTR (completely stirred tank reactor) med slamåterföring. Dessa tekniker har därför utvärderats för tre olika typbruk, ett CTMP-bruk, ett TMP-bruk och ett sulfatmassabruk. Resultaten från dessa experimentella studier är utgångspunkten för i utvärderingen i föreliggande rapport. För varje processkoncept har en grov kostnadsuppskattning (±20 %) gjorts för den investering som krävs för biogasproduktion.

    En EGSB på ett TMP-bruk med ett totalavlopp på 1500 m3/h, där hela blekeriavloppet från peroxidblekningen och en del av det övriga avloppet behandlas i en 4000 m3 reaktor förväntas ge 2,5 milj Nm3 metan/år. Investeringskostnaden för anläggningen uppskattas till 75 milj. SEK (±20 %).

    En EGSB på ett CTMP-bruk med ett totalavlopp på 170 m3/h där hela avloppet behandlas i en 3000 m3 reaktor förväntas ge 1,8 milj Nm3 metan/år. Investeringskostnaden för anläggningen uppskattas till 64 milj. SEK (±20%).

    En CSTR med slamåterföring som körs på bioslam från ett sulfatmassabruk där ett bioslamflöde på 46 m3/h behandlas i en 4000 m3 reaktor förväntas ge 1,0 milj Nm3 metan/år. I denna design är strategin för den aeroba bioreningen ändrad för att producera ett bioslam optimerat för att ge högsta möjliga biogaspotential. Detta innebär produktion av större mängd slam, som i största mån kan rötas till metan, dvs mängd metan per mängd rötat organiskt material samtidigt som COD-reduktionen i vattenreningen bibehålls. Investeringskostnaden för anläggningen uppskattas till 32 milj. SEK (±20%).

    Baserat på de COD-kvantiteter som når de luftade dammarna inom PMIs vattenreningssystem förbrukas årligen ca 0,8 TWh el. Införande av biogasproduktion i massaindustrins spillvattenrening skulle reducera mängden COD med mellan 30-50%, vilket får till följd att den årliga elförbrukningen i samband med den aeroba reningen går ner med ca 0,2-0,4 TWh. Detta innebär alltså ett energitillskott av 0,9 – 1,1 TWh givet att hela den tillgängliga biogaspotentialen skulle byggas ut. Till detta kommer eventuella vinster relaterade till slamhanteringen.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 13.
    Bohman, Anna
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    I vått och torrt? : En studie av nationell vattenkatastrofgrupp VAKA: Underlag till den statliga dricksvattenutredningen2016Rapport (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Den här rapporten har studerat VAKA-gruppens verksamhet med speciellt fokus på hur de som larmat VAKA upplevt hjälpen, vilka konsekvenser som kunnat undvikas genom VAKA:s stöd samt hur insatserna skulle kunna organiseras och finansieras framöver. Studien utgår från 26 intervjuer med aktörer som larmat VAKA någon gång mellan 2010 och 2015.

    Sammanfattningsvis kan det konstateras att de intervjuade kommunerna upplever att VAKA erbjuder en synnerligen effektiv och professionell hjälp som bidragit till att olycksförloppen kunnat både mildras och förkortas avsevärt. Man har bistått med kvalificerad experthjälp vad gäller lägesanalys, provtagningar och analyser, bistått i organisationen av krisledningen och även förmedlat erfarenheter och kunskaper gällande media hantering samt kommunikation gentemot allmänheten. VAKA har dessutom tillgång till ett brett kontaktnät och har i de fall då man själv inte besitter rätt expertis snabbt kunnat förmedla kontakt med rätt person/instans. De intervjuade kommunerna har framhållit att man fått mental stöttning av VAKA i situationer som varit belastande för krisledningen. Att ha tillgång till erfarna människor som bollplank och som en part i diskussionen i ett kritiskt läge framhålls som otroligt viktigt för de inblandade.

    Flertalet av de intervjuade bedömer att det kan finnas en viss betalningsvilja för VAKA:s tjänster på kommunal nivå men ser en överhängande risk med att vissa kommuner eventuellt avvaktar en kontakt om denna är avgiftsbelagd. I sammanhanget bör man också beakta att andra aktörer än kommuner i dagsläget är berättigade att nyttja VAKA:s tjänster varför en exklusiv kommunavgift inte framstår som en optimal lösning framgent.

    Ingen av de intervjuade ser någon fördel med att VAKA verksamhet skulle organiseras på privat konsultbasis alternativt ersättas med regional kompetensutveckling. Det senare alternativet menar man känns inte realistiskt med tanke på att VAKA besitter vad som måste betraktas som nationell spetskompetens och att det skulle vara svårt att sprida denna till alla regioner.

    Förslag på verksamhetens utveckling som framkommit gäller bl.a. tillgången till nödvattenutrustning där tillgängligheten skulle kunna förbättras både via tätare avstånd mellan lagren samt en koordinering av samutnyttjande av resurser mellan kommuner. Man tror även att kännedomen om VAKA skulle kunna förbättras via informationsinsatser.

    Ytterligare ett förslag på verksamhetens utveckling gäller tillgång till laboratorier där man föreslår att VAKA alternativt Livsmedelsverket skulle administrera en central upphandling för att säkerställa att det alltid finns tillgång till laboratorieresurser.

    Baserat på rapportens samlade bedömning rekommenderas det att VAKA gruppens verksamhet även fortsättningsvis bör bedrivas i sin nuvarande form men med en fast finansiering från näringsdepartementet som möjliggör en mer långsiktig planering av verksamheten.

    Avslutningsvis bör det återigen understrykas att effekterna av framtida klimatförändringar medför att riskerna för dricksvattenförsörjningen ökar och att antalet incidenter kopplat till dricksvattenförsörjning med stor sannolikhet kommer att öka. Behovet av VAKA-gruppens tjänster blir därmed större i framtiden.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 14.
    Broman, Nils
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik.
    Värdeskapande av koldioxid frånbiogasproduktion: En kartläggning över lämpliga CCU-tekniker för implementeringpå biogasanläggningar i Sverige2020Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Koldioxid från biogasproduktion betraktas i dagsläget som utan värde och släpps ut i atmosfärenvid uppgradering av biogas. Restgasen är en potentiell kolkälla och kan vara värdeskapandeför biogasprocessen. Genom att finna en lämplig värdeskapande process som utnyttjarkoldioxid går det att ge både ekonomiska och miljömässiga incitament till företag att utvecklasin verksamhet. I detta projekt undersöktes möjligheten att skapa värde av denna CO2.Genom en utvärdering av den tekniska mognadsgraden hos CCU-tekniker kunde en rekommendationges vid projektets slut. En analys av tekniska hinder, såsom föroreningar i gassammansättningen,såväl som hinder i form av kompetens och företagskultur undersöktes för attkunna ge en motiverad rekommendation. I projektet kartlades vilka värdeskapande systemsom skulle passa för biogasproducenter i en svensk kontext. Detta inkluderade etableradeuppgraderingstekniker för metan- och koldioxid som används i dagsläget. I projektet undersöktesäven lämpliga CCU-tekniker som kan samverka med de valda uppgraderingsprocessernaoch och agera värdeskapande. Utifrån denna kartläggning kunde det sedan anges vilkagemensamma, kritiska variabler som finns för dessa system. Därefter kunde en rekommendationav lämplig CCU-teknik ges beroende på den producerade CO2 sammansättningen. Enslutsats i projektet var att koldioxid från restgasen ofta var av hög koncentration (ca. 97-98 %)och ej innehöll några korrosiva eller toxiska komponenter, och att detta till stor del beror påhur rötkammaren är hanterad i produktionsprocessen. Således väcktes frågor kring vilka defaktiska begränsningarna för CCU är, då de inte torde vara tekniska. CCU-tekniker som visadesig vara av särskilt intresse var pH-reglering av avloppsverk, CO2 som näringssubstratför odling av mikroalger, samt tillverkning av kolsyreis för kyltransporter. Samtliga dessatekniker har tillräckligt hög teknisk mognadsgrad för att kunna installeras i dagsläget. AndraCCU-tekniker, såsom ”Power to gas”, kräver en hög CO2-koncentration och avfärdades dålitteraturstudien inte talade för den ekonomiska potentialen i dessa eftersom de kräver ytterligareuppgraderingssteg för CO2. Således valdes istället CCU-tekniker som skulle gå attimplementera direkt med den befintliga CO2 kvalitén. Vidare drogs slutsatsen att en anledningtill att CCU-tekniker inte har blivit vida implementerade till stor del är interna hindermellan distributörer och tillverkare (eller utnyttjare) av CCU-tekniker. Således kan användandetav koldioxid från biogasproduktion och implementering av CCU-tekniker främjasgenom att eliminera hinder hos företag. I projektet yttrade sig detta som bristande ekonomiskaincitament och okunskap. Ett ökat användande av CCU-tekniker kan också uppnås genomatt införa lagar och regler som begränsar användandet av föråldrade tekniker som drivs avfossila bränslen, och som kan ersättas av klimatvänliga CCU-tekniker.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 15.
    Davis, Chris B
    et al.
    Center for Energy and Environmental Sciences, University of Groningen, Groningen, The Netherlands.
    Aid, Graham
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Department of Research and Development, Ragn-Sells AB, Stockholm, Sweden.
    Ben, Zhu
    Department of Engineering Systems and Services, TU Delft, Delft, The Netherlands.
    Secondary Resources in the Bio-Based Economy: A Computer Assisted Survey of Value Pathways in Academic Literature2017Ingår i: Waste and Biomass Valorization, ISSN 1877-2641, E-ISSN 1877-265X, Vol. 8, nr 7, s. 2229-2246Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Research on value pathways for organic wastes has been steadily increasing in recent decades. There have been few considerably broad overview studies of such materials and their valuation potential in the bio-based economy in part because of the vast multitude of materials and processes that can be used to produce energy carriers, chemicals, and materials of value. This article explores how automated data analysis approaches can help in analyzing large bodies of text to distill and present potential value pathways for secondary (waste) bio-based materials. The study employed multiple methods (literature collection, topic modelling, and co-occurrence analysis) on a collection of abstracts from 53,292 academic articles covering technologies, applications, and products (TAPs) for bio-based wastes. The results of both the topic modelling and co-occurrence analysis are presented as online interactive web pages. The topic modelling presented an overview of research clusters related to secondary organic resources, processes, and disciplines. The co-occurrence analysis helped to understand which TAPs are researched in relation to a broad spectrum of organic wastes. Co-occurrences were evaluated using the Normalized Pointwise Mutual Information measure to locate terms which co-occur more frequently than would be expected by chance. Through the use of detailed lists of organic wastes and TAPs, the co-occurrence method mapped out 7118 unique intersections between 473 specific wastes and 228 TAPs. This technique enables us to find seemingly non-obvious valorization pathways such as the re-use of oyster shells as catalysts for bio-diesel production and bioplastic production from brewery waste. While a proof-of-concept, this work points the way for using Big Data to suggest novel pathways for implementing the Circular Economy.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 16.
    Deo, Anurag
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring.
    Axelsson Bjerg, Mette
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring.
    Investigation of biochemical methane potential in Thái Nguyên city and Sông Công city in Vietnam2017Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    I dagsläget står Vietnam inför svåra problem med rådande avfallshantering. En stor del av det organiska avfallet deponeras. Detta bidrar till miljöproblem som exempelvis utsläpp av växthusgaser. Kontrollerad rötning har visat sig vara en bra metod för avfallshantering av organiskt avfall, eftersom biogasen som produceras exempelvis kan användas som energikälla för matlagning, elektricitet och fordonsbränsle, samtidigt som avfallsmängden kraftigt reduceras. Utvecklingen av kommersiell biogasproduktion i Vietnam är fortfarande i ett inledande stadie. De främsta substraten för biogassubstratet som används i landet i nuläget är olika typer av gödsel med anledning av att de flesta rötkammare är placerade på bondgårdar. Syftet med denna studie är att undersöka kompletterande potentiella substrat som kan användas för biogasproduktion i städerna Thái Nguyên och Sông Công som är belägna i provinsen Thái Nguyên. För att identifiera möjliga biogassubstrat genomfördes intervjuer på plats tillsammans med litteraturundersökningar. Vidare genomfördes metanpotentialbestämningar (BMP) för identifierade, utvalda och, erhållna substrat. Det visade sig ej vara möjligt inom tidsramen för besöket att genomföra BMP-testerna på ett fullgott sätt vid Thái Nguyêns universitet med anledning av begränsningar i metodförutsättningar, varför BMP-tester även genomfördes på Linköpings universitet. Totalt testades metanpotentialen för åtta olika substrat från städerna Thái Nguyên och Sông Công. De identifierade substraten som användes i BMP-studien var tre typer av bryggeriavfall från Vicoba bryggeri i Thái Nguyên, matavfall från olika restauranger i Sông Công, fruktavfall från fruktmarknaden i Thái Nguyên och hushållsavfall från ett hushåll i Thái Nguyên. Det högsta metanutbytet kunde observeras för matavfall från hushåll (543 Nml/g VS) följt av bryggeriavfall i form av jäst (497 Nml/g VS). Ölavfall från vörtkokning påvisade det lägsta metanutbytet av samtliga testade substrat motsvarande 230 Nml/g VS. En uppskattning av den totala metanpotentialen i de båda städerna från matavfall från restauranger, bryggeriavfall samt avloppsslam från reningsverket som är under uppbyggnad i Thái Nguyên genomfördes baserat på intervjuer, litteraturvärden samt genomförda metanpotentialtester (BMP). Uppskattningen visade att cirka 137 500 m3 CH4/år skulle kunna produceras från matavfall från restauranger, cirka 1,7 miljoner CH4 m3/år från avloppsreningsverksslam samt från ölbryggeriet i Thái Nguyên är det möjligt att producera cirka 10 700 CH4 m3/år. Sammantaget indikerar det en uppskattad metanpotential motsvarande ca 1,8 miljoner CH4 m3/år. Slutsatsen av den här studien visar att det finns stor potential för biogasproduktion i Thái Nguyên och Sông Công. 

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Investigation of biochemical methane potential in Thái Nguyên city and Sông Công city in Vietnam
  • 17.
    Derelöv, Sara
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi.
    Investigation of the effect of waterwork sludge on the pre-precipitation at the wastewater treatment plant in Norrköping2023Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Ladda ner fulltext (pdf)
    Investigation of the effect of waterwork sludge on the pre-precipitation at the wastewater treatment plant in Norrköping
  • 18.
    Djuric Ilic, Danica
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Dotzauer, Erik
    Mälardalen University, Västerås, Sweden.
    Trygg, Louise
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Broman, Göran
    Blekinge Institute of Technology, Karlskrona, Sweden.
    Introduction of large-scale biofuel production in a district heating system - an opportunity for reduction of global greenhouse gas emissions2014Ingår i: Journal of Cleaner Production, ISSN 0959-6526, E-ISSN 1879-1786, Vol. 64, s. 552-561Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    In this study, cooperation between Stockholm's transport and district heating sectors is analysed. The cooperation concerns the integration of biofuel polygeneration production. A MODEST optimisation model framework is used, assuming various energy market and transport sector scenarios for the year 2030. The scenarios with biofuel production and increased biofuel use in the region are compared with reference scenarios where all new plants introduced into the district heating sector are combined heat and power plants, and the share of biofuel used in the transport sector is the same as today. The results show that the cooperation implies an opportunity to reduce fossil fuel consumption in the sectors by between 20% and 65%, depending on energy market conditions and assumed transport sector scenarios. If we consider biomass an unlimited resource, the potential for greenhouse gas emissions reduction is significant. However, considering that biomass is a limited resource, the increase of biomass use in the district heating system may lead to a decrease of biomass use in other energy systems. The potential for reduction of global greenhouse gas emissions is thus highly dependent on the alternative use of biomass. If this alternative is used for co-firing in coal condensing power plants, biomass use in combined heat and power plants would be more desirable than biofuel production through polygeneration. On the other hand, if this alternative is used for traditional biofuel production (without co-production of heat and electricity), the benefits of biofuel production through polygeneration from a greenhouse gas emissions perspective is superior. However, if carbon capture and storage technology is applied on the biofuel polygeneration plants, the introduction of large-scale biofuel production into the district heating system would result in a reduction of global greenhouse gas emissions independent of the assumed alternative use of biomass.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 19.
    Duong, Sutina
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Systematic Assessment of Straw as Potential Biogas Substrate in Co-digestion with Manure2014Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Detta examensarbete har utförts i samarbete med Biogas Research Center (BRC) och företaget Biogas i Vadstena. Målet med examensarbetet var att systematiskt utvärdera nya substrat för biogasproduktion. Specifikt för det här fallet var att undersöka potentialen för halm i samrötning med gödsel och flyt från svin, höns och nöt. Halm är intressant att utvärdera då det tillhör andra generationens biomassa och finns tillgängligt i stor mängd. Även rötning av gödsel är givande då den spontana metanemissionen uteblir och det ger en bättre gödselhantering. Det har satts upp mål inom såväl EU som i Sverige att mer förnybart bränsle bör produceras för att minska växthusgasutsläppen från fossila bränslen.

    Metodiken som använts har framarbetats av BRC. Det innebär att substrat granskas utifrån ett flertal nyckelområden, såsom beskrivning och mängd biomassa, gasutbyte, synergieffekter, teknik, ekonomi, miljöpåverkan och energisystem, konkurrerande intressen och institutionella faktorer. Dessa har utvärderats genom litteraturstudier och studie av fallet Biogas i Vadstena. Utifrån resultatet görs en övergripande bedömning av substratet.

    Resultatet visar att halm inte är lämpligt att röta enskilt på grund av högt TS-värde, högt kolinnehåll och att den är näringsfattig. Halm består även till stor del av lignocellosa-strukturer som är svåra att bryta ned, i synnerhet lignin. Mekaniska, termiska, kemiska och bioglogiska förbehandlingar kan öka tillgängligheten och nedbrytbarheten av halm. Det kan även öka metanpotentialen i vissa fall. Däremot fungerar halm bra som ett komplement i samrötning med gödsel som är ett kväverikt substrat. Det finns teknik för rötning av halm för hela biogasprocessen, från transport, förbehandling och rötning till uppgradering. Dock finns utrymme för tekniken att utvecklas ytterligare. De ekonomiska beräkningarna visar att det är lönsamt att använda halm tillsammans med gödsel i en jordbruksbaserad biogasanläggning för fordonsgasproduktion. Vidare visar beräkningar för energisystemet att biogasproduktion är energieffektiv med energi input/output-kvot på 18-23%. Förutom fordonsgas produceras även biogödsel som är ett miljövänligt alternativ till konstgjord gödsel.

    Sammanfattningsvis, det är möjligt att producera biogas av halm tillsammans med gödsel och det är fördelaktigt ur en såväl miljömässigt som ekonomiskt perspektiv.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Master's Thesis - Sutina Duong
  • 20.
    Eklund, Mats
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Industrisamhällets framväxt, struktur och miljöpåverkan2023Ingår i: Miljöteknik: för en hållbar utveckling / [ed] Jonas Ammenberg, Olof Hjelm, Lund: Studentlitteratur AB, 2023, 2, Vol. Sidorna 189-194, s. 189-194Kapitel i bok, del av antologi (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Föregående kapitel bidrog med grundläggande kunskaper om stora tekniska system. Men den kunskapen som bas kan man närma sig frågan hur några av de system som finns i dag kommit till och utvecklats med tiden. Dessutom ges i detta kapitel en historisk introduktion, som på en övergripande nivå beskriver hur industrisamhället och industriella system utvecklats. Kapitlet avslutas med en utblick mot framtiden.

  • 21.
    Eklund, Mats
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Introduktion till stora tekniska system2023Ingår i: Miljöteknik: för en hållbar utveckling / [ed] Jonas Ammenberg, Olof Hjelm, Lund: Studentlitteratur AB, 2023, 2, Vol. Sidorna 181-187, s. 181-187Kapitel i bok, del av antologi (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Stora tekniska system fyller en viktig funktion i många människors vardag och de har också en stor miljömässig betydelse. Det gäller dels systemen själva, dels många delsystem i form av produkter och tjänster vars miljöpåverkan till stor del kan avgöras av de stora systemen. I kapitlet introduceras stora tekniska system. Fokus ligger på systemens framväxt och miljökoppling, viktiga komponenter och aktörer, och hur systemen kan utvecklas och förändras.

  • 22. Beställ onlineKöp publikationen >>
    Ekstrand, Eva-Maria
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Anaerobic digestion in the kraft pulp and paper industry: Challenges and possibilities for implementation2019Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Produktionen av pappers- och massa genererar stora mängder avloppsvatten, vilket ställer höga krav på en effektiv vattenrening. Därtill har skärpta regler för utsläpp till vatten och luft tillsammans med en ökad efterfrågan på användning av förnyelsebar energi ytterligare ökat trycket på vattenreningen inom pappers-och massaindustrin, där anaerob nedbrytning med metanproduktion som följd skulle kunna utgöra en lösning. Produktionen av sulfatmassa (en kemiskt kokad pappersmassa) utgör 80% av den globala nyproduktionen av massa, vilket innebär att avloppsvatten från denna sektor representerar en stor outnyttjad potential för metanproduktion.

    Det finns huvudsakligen tre typer av substrat tillgängliga för rötning vid pappers- och massabruk, avloppsvatten, primärslam/fiberslam, och aktivt slam/överskottsslam. Flera utmaningar är kopplade till anaerob nedbrytning av dess strömmar, såsom förekomst av inhiberande ämnen eller låg nedbrytbarhet. Målet med avhandlingen var att bemöta dessa utmaningar, med ett särskilt fokus på behandling av avloppsströmmar från sulfatbruk.

    Metanpotentialtester visade att många av avloppsvattnen fortfarande var svåra att behandla med anaerob nedbrytning, men att alkaliska blekeriströmmar och kondensatströmmar vid sulfatbruk visade lovande metanpotentialer. Massafiber från sulfatoch sulfitbruk uppvisade höga metanpotentialer, och en stabil kontinuerlig samrötning av fiberslam och aktivt slam från sulfatbruk uppnåddes vid hög organisk belastning och låg hydraulisk uppehållstid i omrörda tankreaktorer med slamåterföring. Resultaten visade vidare att den låga nedbrytbarheten hos aktivt slam kunde bemötas genom att sänka slamåldern i den luftade anläggningen, med högre metanpotential i slammet som följd. Via denna metodik erhålles en högre vattenreningskapacitet, vilket innebär att bruken kan öka sin produktion av papper och massa. Dessutom kan rötresten avvattnas och den kvarvarande vätskan återföras till den luftade anläggningen för att minska behovet av näringstillsatser.

    Sammanfattningsvis visar avhandlingen att anaerob nedbrytning av avloppsströmmar från sulfatbruk var fullt möjlig och innebar många fördelar, i form av metanproduktion, förbättrad kapacitet för vattenrening och reducerade kostnader jämfört med dagens teknik. Olika möjligheter för implementering av anaerob teknik vid sulfatbruk har också formulerats och diskuterats.

    Delarbeten
    1. Methane potentials of the Swedish pulp and paper industry - A screening of wastewater effluents
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Methane potentials of the Swedish pulp and paper industry - A screening of wastewater effluents
    Visa övriga...
    2013 (Engelska)Ingår i: Applied Energy, ISSN 0306-2619, E-ISSN 1872-9118, Vol. 112, s. 507-517Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    With the final aim of reducing the energy consumption and increase the methane production at Swedish pulp and paper mills, the methane potential of 62 wastewater effluents from 10 processes at seven pulp and/or paper mills (A-G) was determined in anaerobic batch digestion assays. This mapping is a first step towards an energy efficient and more sustainable utilization of the effluents by anaerobic digestion, and will be followed up by tests in lab-scale and pilot-scale reactors. Five of the mills produce kraft pulp (KP), one thermo-mechanical pulp (TMP), two chemical thermo-mechanical pulp (CTMP) and two neutral sulfite semi-chemical (NSSC) pulp. Both elementary and total chlorine free (ECF and TCF, respectively) bleaching processes were included. The effluents included material from wood rooms, cooking and oxygen delignification, bleaching (often both acid- and alkali effluents), drying and paper/board machinery as well as total effluents before and after sedimentation. The results from the screening showed a large variation in methane yields (percent of theoretical methane potential assuming 940 NmL CH4 per g TOC) among the effluents. For the KP-mills, methane yields above 50% were obtained for the cooking effluents from mills D and F, paper machine wastewater from mill D, condensate streams from mills B, E and F and the composite pre-sedimentation effluent from mill D. The acidic ECF-effluents were shown to be the most toxic to the AD-flora and also seemed to have a negative effect on the yields of composite effluents downstream while three of the alkaline ECF-bleaching effluents gave positive methane yields. ECF bleaching streams gave higher methane yields when hardwood was processed. All TCF-bleaching effluents at the KP mills gave similar degradation patterns with final yields of 10-15% of the theoretical methane potential for four of the five effluents. The composite effluents from the two NSSC-processes gave methane yields of 60% of the theoretical potential. The TMP mill (A) gave the best average yield with all six effluents ranging 40-65% of the theoretical potential. The three samples from the CTMP process at mill B showed potentials around 40% while three of the six effluents at mill G (CTMP) yielded 45-50%.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Elsevier, 2013
    Nyckelord
    Biogas; Anaerobic digestion; Kraft pulp; Chemical thermo-mechanical pulp; Neutral sulfite semi-chemical pulp; Bleaching
    Nationell ämneskategori
    Samhällsvetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-104129 (URN)10.1016/j.apenergy.2012.12.072 (DOI)000329377800053 ()
    Tillgänglig från: 2014-02-07 Skapad: 2014-02-07 Senast uppdaterad: 2021-12-28
    2. High-rate anaerobic co-digestion of kraft mill fibre sludge and activated sludge by CSTRs with sludge recirculation
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>High-rate anaerobic co-digestion of kraft mill fibre sludge and activated sludge by CSTRs with sludge recirculation
    Visa övriga...
    2016 (Engelska)Ingår i: Waste Management, ISSN 0956-053X, E-ISSN 1879-2456, Vol. 56, s. 166-172Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    Kraft fibre sludge from the pulp and paper industry constitutes a new, widely available substrate for thebiogas production industry, with high methane potential. In this study, anaerobic digestion of kraft fibresludge was examined by applying continuously stirred tank reactors (CSTR) with sludge recirculation.Two lab-scale reactors (4L) were run for 800 days, one on fibre sludge (R1), and the other on fibre sludgeand activated sludge (R2). Additions of Mg, K and S stabilized reactor performance. Furthermore, theCa:Mg ratio was important, and a stable process was achieved at a ratio below 16:1. Foaming was abatedby short but frequent mixing. Co-digestion of fibre sludge and activated sludge resulted in more robustconditions, and high-rate operation at stable conditions was achieved at an organic loading rate of 4 gvolatile solids (VS) L1 day1, a hydraulic retention time of 4 days and a methane production of230 ± 10 Nm L per g VS.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Elsevier, 2016
    Nyckelord
    Pulp and paper Anaerobic digestion Sludge recirculation High-rate CSTR Fibre sludge Activated sludge
    Nationell ämneskategori
    Förnyelsebar bioenergi Produktionsteknik, arbetsvetenskap och ergonomi Produktionsteknik, arbetsvetenskap och ergonomi Vattenteknik
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-131780 (URN)10.1016/j.wasman.2016.06.034 (DOI)000383827700020 ()27453288 (PubMedID)
    Forskningsfinansiär
    Energimyndigheten
    Anmärkning

    Funding agencies: Swedish Energy Agency [32802-1]; Scandinavian Biogas Fuels AB; Poyry AB; BillerudKorsnas AB; SCA; Fiskeby Board AB; Purac AB

    Tillgänglig från: 2016-10-05 Skapad: 2016-10-05 Senast uppdaterad: 2022-10-03Bibliografiskt granskad
    3. Combining high-rate aerobic wastewater treatment with anaerobic digestion of waste activated sludge at a pulp and paper mill
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Combining high-rate aerobic wastewater treatment with anaerobic digestion of waste activated sludge at a pulp and paper mill
    2018 (Engelska)Ingår i: Water Science and Technology, ISSN 0273-1223, E-ISSN 1996-9732, Vol. 77, nr 8, s. 2068-2076Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    The activated sludge process within the pulp and paper industry is generally run to minimize the production of waste activated sludge (WAS), leading to high electricity costs from aeration and relatively large basin volumes. In this study, a pilot-scale activated sludge process was run to evaluate the concept of treating the wastewater at high rate with a low sludge age. Two 150 L containers were used, one for aeration and one for sedimentation and sludge return. The hydraulic retention time was decreased from 24 hours to 7 hours, and the sludge age was lowered from 12 days to 2–4 days. The methane potential of the WAS was evaluated using batch tests, as well as continuous anaerobic digestion (AD) in 4 L reactors in mesophilic and thermophilic conditions. Wastewater treatment capacity was increased almost four-fold at maintained degradation efficiency. The lower sludge age greatly improved the methane potential of the WAS in batch tests, reaching 170 NmL CH4/g VS at a sludge age of 2 days. In addition, the continuous AD showed a higher methane production at thermophilic conditions. Thus, the combination of high-rate wastewater treatment and AD of WAS is a promising option for the pulp and paper industry.

    Nyckelord
    Activated sludge, sludge age, anaerobic digestion, biochemical methane potential, CSTR, pulp and paper
    Nationell ämneskategori
    Bioprocessteknik
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-146089 (URN)10.2166/wst.2018.120 (DOI)000435663800011 ()29722692 (PubMedID)
    Anmärkning

    Funding agencies: Swedish Energy Agency [32802-2]; Scan-dinavian Biogas Fuels AB; Poyry AB; BillerudKorsnas AB; SCA; Fiskeby Board AB; Purac AB

    Tillgänglig från: 2018-05-07 Skapad: 2018-05-07 Senast uppdaterad: 2022-10-03Bibliografiskt granskad
    Ladda ner fulltext (pdf)
    Anaerobic digestion in the kraft pulp and paper industry: Challenges and possibilities for implementation
    Ladda ner (png)
    presentationsbild
  • 23.
    Engberg, Erica
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Teknisk biologi.
    Johansson, Emilia
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Teknisk biologi.
    Ozonation of pharmaceutical residues in a wastewater treatment plant: Modeling the ozone demand based on a multivariate analysis of influential parameters2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Många läkemedelsrester i avloppsreningsverken hamnar i hydrosfären där de kan orsaka negativa effekter på det akvatiska livet och högre ekosystem. Genom att införa ett ozoneringssteg (behandling av ozon) på avloppsreningsverken, kan läkemedelsresterna reduceras. Syftet med det här examensarbetet var att verifiera att ozoneringsprocessen fungerade i fullskala och därmed verifiera en pilotstudie som utfördes år 2014 på Tekniska Verken i Linköping AB (TVAB). Syftet var också att undersöka vilka parametrar som påverkade ozonbehovet för att kunna konstruera en modell för ozonbehovet. De initiala faserna under examensarbetet var en förstudie och en litteraturstudie. Dessa följdes av en multivariat analys och modellkonstruktioner baserat på olika data ifrån pilotstudien. Mätningar på fullskaleanläggningen gjordes också för att hitta nya ozonkonsumerande parametrar. Reduktionen av läkemedelsrester liknande reduktionen under pilotstudien, men var dock något lägre. Flera parametrar och faktorer var värden skiljde sig mellan pilotstudien och fullskala påverkade reduktionen av läkemedelsrester. Till exempel, har DOC och nitratkoncentrationen ökat sedan pilotstudien år 2014. Faktorer så som befolkningsökningen i Linköping och de skillnader som fanns i designen hos de två anläggningarna kan också ha påverkat reduktionen av läkemedelsrester. En kontrollstrategi baserat på ett linjärt samband mellan ozonkänslig ultraviolett absorption (UVA) kvar och kvarvarande läkemedelsrester efter ozonering kan eventuellt användas. Tre modeller konstruerades där Multivariat analys 1 (MVA1)-modellen ansågs vara den bästa. Den här modellen inkluderade ozonresidual, nitrit, turbiditet, simulerad chemical oxygen demand (COD(sim)) och ozondos. Variationerna i dosen jämfört med inputparametrarna för validerade data visade att modellen predikterade ozondosen bra. I framtiden kan andra intressanta parameter inkluderas i modellen för att vidare förbättra trovärdigheten i ozondosen som predikteras av modellen. 

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 24.
    Enstedt, Henric
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Kemi. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Using a biotrickling filter for degradation of cypermethrin, an insecticide frequently used in Tahuapalca, Bolivia2013Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    The feasibility of using bench-scale biotrickling filter reactors inoculated with the fungus UBAF004, isolated from soil in Tahuapalca, for treatment of water contaminated with cypermethrin was investigated. Wood chips, gravel and ceramics were tested as packing materials for the reactors in batch experiments in small glass flasks. Wood proved to be the material on which the fungus grew best and was thus chosen as the packing material for the reactors. It was determined that UBAF004 had quite low competitive strength compared to other microorganisms when growing on wood and gravel but not necessarily on ceramics. UBAF004 grew slowly in the reactors leading to poor degradation performance. The results obtained indicate that it will be challenging to use UBAF004 for treatment of water contaminated with cypermethrin in Tahuapalca. The single largest issue is to find a way to establish a stable population of the fungus in the reactor and to protect it from being out competed by other microorganisms.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Using a biotrickling filter for degradation of cypermethrin, an insecticide frequently used in Tahuapalca, Bolivia
  • 25.
    Ghosh, Devanita
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Distribution and Biogeochemical Cycling of Arsenic In Grey and Brown Sand Aquifers in the Bengal Delta Plains (India)2016Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Sedan 1980-talet har förhöjda nivåer av arsenik (As) uppmätts i akvifärer i Indien och Bangladesh, vilket kan orsaka stora hälsoproblem då arsenik är giftigt för människor. Syftet med denna avhandling är både att undersökaaktuell föroreningsstatus av As i akvifärer i det Bengaliska Deltat (BDP), Nadia distriktet, Västbengalen (Indien) och att undersöka As biogeokemiskaomsättningsamt roll i olika inhemska bakteriella samhällen. Resultaten visar att As (III) oxiderande bakteriesamhällen var dominerande i grå akvifärsand (GSA), men hittades intei brun akvifärsand (BSA). Det visar sig också att tillförsel av regnvatten med oorganiska och organiska lösta föreningar spelar en viktig roll för att skapaolika grupper av bakteriella fenotyperdärarsenitoxiderande bakterier ingick vilket framkommedaioA och 16S rRNA fylogeni. Dessa bakteriesamhällen i BDPs grundvatten utnyttjar troligtvis det upplösta och sedimentära organiska kolet (DOC och SOC) som primär kolkälla för andning, och hjälper till att lösa upp järnhydroxidervid mobilisering av As. Därför kan sediment och grundvatten i dessa grundvattenakvifärer karaktäriseras genomderas olika oorganiska beståndsdelar (metaller) och organiska föreningar. Det fanns ocksåtydliga skillnader mellan DOC och SOC pooler i grundvatten och akvifärmaterial. Den enda likheten mellan dessa kolpooler är förekomst av petroleumbaserade kolväten. SOC i BSA korrelerar med ler- och siltfraktioner. Vidare såbildades As komplex med järn, men inte med mangan. Karakterisering med hjälp av biomarkörer i sediment visade närvaro av terrestra samt och petroleumbaserade kolväten. Dessa kolväten hittades inte i sediment från BSA, och inte heller arsenitoxiderande bakteriesamhällen. Även om DOC i grundvatten spelar en viktig roll förmikroorganismerna, så påverkar olika SOC i BSA och GSA de  mikrobiella samhällsstrukturerna och den biogeokemiska omsättningen av As. Detta påverkarsärskilt den naturligt "säkra" dricksvattenkapaciteten. Sammantaget ger studien en ny riktning för långsiktig forskning om As biogeokemiska cykel i förorenade BDP akvifärer.

    Delarbeten
    1. Arsenic Contamination in Soil and Sediment in India: Sources, Effects, and Remediation
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Arsenic Contamination in Soil and Sediment in India: Sources, Effects, and Remediation
    2015 (Engelska)Ingår i: Current Pollution Reports, ISSN 2198-6592, Vol. 1, nr 1, s. 35-46Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    Arsenic contamination is turning out to be a major problem these days with its area coverage and the number of people affected directly or indirectly. Now, the level of the contaminant has spread over the soil and sediments from groundwater and other natural sources. Arsenic poisoning in groundwater events is familiar to the world, but the consequences of soil contamination are still unrevealed to the community, specially the people of contaminated counties. Arsenic is a serious instantaneous concern for the people and other life forms regarding the poisoning through crops and vegetables. Many remediation technologies that mainly include physical, chemical, and a few biological methods have been evolved with time to check its effects. The physical and chemical methods for this purpose are often inefficient and/or very expensive, mainly limited to application in aqueous systems, and produce toxic sludge, which again becomes a matter of concern. But bioremediation relies on the fact that biological organisms have the ability to degrade, detoxify, and even accumulate harmful chemicals and offers attractive perspectives for biomonitoring (via biosensors), treatment of wastewater, and the recycling of polluted soils.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Springer, 2015
    Nationell ämneskategori
    Miljövetenskap Markvetenskap Vattenteknik Geokemi Vattenbehandling Miljö- och naturvårdsvetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-126596 (URN)10.1007/s40726-015-0004-2 (DOI)000438851800004 ()
    Tillgänglig från: 2016-03-31 Skapad: 2016-03-31 Senast uppdaterad: 2020-07-06Bibliografiskt granskad
    2. Diversity of arsenite oxidizing bacterial communities in arsenic-rich deltaic aquifers in West Bengal, India
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Diversity of arsenite oxidizing bacterial communities in arsenic-rich deltaic aquifers in West Bengal, India
    2014 (Engelska)Ingår i: Frontiers in Microbiology, E-ISSN 1664-302X, Vol. 5, nr 602, s. 1-14Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    High arsenic (As) concentration in groundwater has affected human health, particularly in South-East Asia putting millions of people at risk. Biogeochemical cycling of As carried out by different bacterial groups are suggested to control the As fluxes in aquifers. A functional diversity approach in link with As precipitation was adopted to study bacterial community structures and their variation within the As contaminated Bengal Delta Plain (BDP) aquifers of India. Groundwater samples collected from two shallow aquifers in Karimpur II (West Bengal, India), during years 2010 and 2011, were investigated to trace the effects immediately after monsoon period (precipitation) on community structure and diversity of bacterial assemblages with a focus on arsenite oxidizing bacterial phyla for two successive years. The study focused on amplification, clone library generation and sequencing of the arsenite oxidase large sub-unit gene aioA and 16S rRNA marker, with respect to changes in elemental concentrations. New set of primers were designed to amplify the aioA gene as a phylogenetic marker to study taxonomically diverse arsenite oxidizing bacterial groups in these aquifers. The overall narrow distribution of bacterial communities based on aioA and 16S rRNA sequences observed was due to poor nutrient status and anoxic conditions in these As contaminated aquifers. Proteobacteria was the dominant phylum detected, within which Acidoyorax, Hydrogenophaga, Albidiferax, Bosea, and Polymorphum were the major arsenite oxidizing bacterial genera based on the number of clones sequenced. The structure of bacterial assemblages including those of arsenite oxidizing bacteria seems to have been affected by increase in major elemental concentrations (e.g., As, Fe, S, and Si) within two sampling sessions, which was supported by statistical analyses. One of the significant findings of this study is detection of novel lineages of 16S rRNA-like bacterial sequences indicating presence of indigenous bacterial communities BDP wells that can play important role in biogeochemical cycling of elements including As.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Frontiers, 2014
    Nyckelord
    Arsenic; aquifer; arsenite oxidation; aioA gene; phylogeny
    Nationell ämneskategori
    Geovetenskap och miljövetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-113200 (URN)10.3389/fmicb.2014.00602 (DOI)000345856200001 ()25484877 (PubMedID)
    Anmärkning

    Funding Agencies|Swedish Research Link-Asia Program; Department of Science and Technology (DST), Government of India; DST

    Tillgänglig från: 2015-01-13 Skapad: 2015-01-12 Senast uppdaterad: 2024-01-17
    3. Characterization and microbial utilization of dissolved lipid organic fraction in arsenic impacted aquifers (India)
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Characterization and microbial utilization of dissolved lipid organic fraction in arsenic impacted aquifers (India)
    2015 (Engelska)Ingår i: Journal of Hydrology, ISSN 0022-1694, E-ISSN 1879-2707, Vol. 527, s. 221-233Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    The coupled role of organic matter (OM) and microbial activity is widely acknowledged in arsenic (As) biogeochemical cycling in sedimentary environments. However, little is known about OM characteristics particularly the dissolved fraction in the Bengal Delta Plain aquifers – one of the worst As impacted regions in the world. Ongoing investigations in As-rich aquifers in Nadia district (West Bengal, India) indicate presence of arsenite As(III) oxidizing bacterial communities in the Grey Sand Aquifers (GSA), but absent in Brown Sand Aquifers (BSA). In this study, we investigate the key differences in dissolved organic carbon (DOC) characteristics and its relationship with differences in elemental concentrations, distribution of biomarkers, and utilization of DOC by in situ microbial communities in BSA and GSA. We demonstrate a new approach using ENVI™ C-18 DSK discs to pre-concentrate DOC from large volumes of water, and further extract the OM and separate it into different lipid fractions using the solid phase extraction technique. The aquifers show marked heterogeneity in terms of their DOC characteristics and elemental profiles irrespective of their grey or brown color. DOC indicates variable inputs of terrestrial derived OM sources, and OM derived from decomposition and/or microbial cellular components. DOC in the aquifers consist of predominantly n-alkanoic acids (∌80%) followed by n-alkanes and n-alcohols. The GSAs indicate high iron (Fe) and manganese (Mn) concentrations, and presence of mature petroleum derived hydrocarbons in DOC. BSA has comparatively lower concentrations of Fe and Mn, and shows absence of mature hydrocarbons in DOC. Experiments in presence of indigenous bacteria from groundwater with DOC lipid extracts as the sole carbon source indicate higher growth in the GSA samples implying preferential use of DOC. The potential availability of DOC in these aquifers can influence the community composition of indigenous heterotrophic microbial flora, which in turn can affect elemental cycles including that of As.

    Nyckelord
    Arsenic, Aquifers, DOC, Microbes, Aquatic biomarkers
    Nationell ämneskategori
    Geokemi Vattenbehandling Analytisk kemi Mikrobiologi Vattenteknik Miljövetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-126597 (URN)10.1016/j.jhydrol.2015.04.051 (DOI)000358629100021 ()
    Tillgänglig från: 2016-03-31 Skapad: 2016-03-31 Senast uppdaterad: 2021-12-29Bibliografiskt granskad
    4. Elemental and biomarker characteristics in a Pleistocene aquifer vulnerable to arsenic contamination in the Bengal Delta Plain, India
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Elemental and biomarker characteristics in a Pleistocene aquifer vulnerable to arsenic contamination in the Bengal Delta Plain, India
    2015 (Engelska)Ingår i: Applied Geochemistry, ISSN 0883-2927, E-ISSN 1872-9134, Vol. 61, s. 87-98Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    An elevated level of arsenic (As) in the Indo-Gangetic delta plain aquifers has been reported since the 1990s. Organic matter (OM) present in groundwater and aquifer sediments supports the microbial communities in these aquifers. During installation of a drinking water well, 26 sediment intervals of 6 m each were retrieved up till 156 m from a Pleistocene brown sand aquifer (BSA). Grain size distribution, sequential extraction of metals and total extractable lipids were analyzed in each sample. These parameters were statistically correlated in order to establish relationship between the physical vs. inorganic and organic characteristics, and how these properties affected the distribution of As in BSAs. The aquifer sediments consisted of medium to coarse sand except the surface sediments and those at the bottom of the well, which had high clay and slit content. Arsenic (As) concentration in sediments ranged from 2 to 21 mg/kg and indicated a strong correlation with grain size. Arsenic was mostly associated with crystalline oxides and silicate-rich minerals. Arsenic showed significant correlation with Fe in all fractions, and suggests presence of pyrite bound As-bearing minerals in these sediments. The diagnostic sedimentary lipid biomarkers indicated presence of compounds derived from vascular plants and microbial cell wall. This inference was supported by various diagnostic lipid ratios. The biomarkers were abundant in surface and deeper layers, which had high clay and silt content. The BSA sediments indicated preferential preservation of n-alkanes over other functional compounds, which were more reactive and subject to degradation. The thick clay layer at 132-156 m contained visible plant fragments, and OM in this layer indicated preferential preservation of organic carbon most likely due to the absence of specific microbial communities that degraded these compounds and mobilized As. Statistical analyses indicated the influence of selective inorganic and organic components (As, Fe and fatty acids) controlling the co-distribution of various inorganic and organic components in the aquifer.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2015
    Nationell ämneskategori
    Geovetenskap och miljövetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-122048 (URN)10.1016/j.apgeochem.2015.05.007 (DOI)000360654200008 ()
    Anmärkning

    Funding Agencies|Department of Science and Technology, Government of India; Swedish Research Link-Asia Program [2009-6470]; Linkoping University, Sweden

    Tillgänglig från: 2015-12-18 Skapad: 2015-10-19 Senast uppdaterad: 2021-12-29
    Ladda ner (pdf)
    omslag
    Ladda ner (jpg)
    presentationsbild
  • 26.
    Ghosh, Devanita
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten. Laboratory of Integrative Taxonomy and Molecular Ecology, Department of Biological Sciences, Indian Institute of Science Education and Research Kolkata, Mohanpur, West Bengal, India.
    Routh, Joyanto
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Bhadury, Punyasloke
    Laboratory of Integrative Taxonomy and Molecular Ecology, Department of Biological Sciences, Indian Institute of Science Education and Research Kolkata, Mohanpur, West Bengal, India.
    Characterization and microbial utilization of dissolved lipid organic fraction in arsenic impacted aquifers (India)2015Ingår i: Journal of Hydrology, ISSN 0022-1694, E-ISSN 1879-2707, Vol. 527, s. 221-233Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The coupled role of organic matter (OM) and microbial activity is widely acknowledged in arsenic (As) biogeochemical cycling in sedimentary environments. However, little is known about OM characteristics particularly the dissolved fraction in the Bengal Delta Plain aquifers – one of the worst As impacted regions in the world. Ongoing investigations in As-rich aquifers in Nadia district (West Bengal, India) indicate presence of arsenite As(III) oxidizing bacterial communities in the Grey Sand Aquifers (GSA), but absent in Brown Sand Aquifers (BSA). In this study, we investigate the key differences in dissolved organic carbon (DOC) characteristics and its relationship with differences in elemental concentrations, distribution of biomarkers, and utilization of DOC by in situ microbial communities in BSA and GSA. We demonstrate a new approach using ENVI™ C-18 DSK discs to pre-concentrate DOC from large volumes of water, and further extract the OM and separate it into different lipid fractions using the solid phase extraction technique. The aquifers show marked heterogeneity in terms of their DOC characteristics and elemental profiles irrespective of their grey or brown color. DOC indicates variable inputs of terrestrial derived OM sources, and OM derived from decomposition and/or microbial cellular components. DOC in the aquifers consist of predominantly n-alkanoic acids (∌80%) followed by n-alkanes and n-alcohols. The GSAs indicate high iron (Fe) and manganese (Mn) concentrations, and presence of mature petroleum derived hydrocarbons in DOC. BSA has comparatively lower concentrations of Fe and Mn, and shows absence of mature hydrocarbons in DOC. Experiments in presence of indigenous bacteria from groundwater with DOC lipid extracts as the sole carbon source indicate higher growth in the GSA samples implying preferential use of DOC. The potential availability of DOC in these aquifers can influence the community composition of indigenous heterotrophic microbial flora, which in turn can affect elemental cycles including that of As.

  • 27.
    Gunaratne, Tharaka
    et al.
    WSP AB, Stockholm, Sweden.
    Dahlgren, Stefan
    WSP AB, Stockholm, Sweden.
    Strandberg, Larsgöran
    KTH Industrial Ecology, Stockholm, Sweden.
    Framework to benchmark sustainability of biomethane supply chains: Facilitating sustainability decision making in adopting biomethane as a public transportation fuel in Western Europe2016Ingår i: International Journal of Green Energy, ISSN 1543-5075, E-ISSN 1543-5083, Vol. 13, nr 8, s. 759-766Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    This article presents a framework from a systems’ perspective to benchmark biomethane supply chains consisting of biogas upgrading, biomethane distribution, and refilling in the context of Western Europe.

    Compressed biomethane is already widely adopted as a vehicle fuel, whereas liquefied biomethane is also a vialble alternative. Distribution in gas grids is a feasible option only in short distances and large scale, whereas trucks with composite swap bodies is the preferable alternative otherwise. As a whole, liquefied biomethane supply chains manifests better attributes from both climate and cost perspectives, whereas compressed biomethane supply chains imply better energy intensity.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 28. Beställ onlineKöp publikationen >>
    Hagman, Linda
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    How do biogas solutions influence the sustainability of bio-based industrial systems?2018Licentiatavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    Biomass is a valuable and limited resource that should be used efficiently. The potential of replacing fossil-based products with bio-based ones produced in biobased industrial systems is huge. One important aim of increasing the share of biobased products is to improve the sustainability of systems for production and consumption. Therefore, it is important to evaluate what solutions are available to improve the sustainability performance of bio-based industrial systems, and if they also bring negative impacts. The thesis focuses on assessing the role of biogas solutions in developing sustainable bio-based systems. Such assessments are often quite narrow in their scope and focus on quantitative environmental or economic aspects. This thesis aims at also including feasibility related aspects involving the contextual conditions that are assessed more qualitatively. Biogas solutions are identified as a versatile approach to treat organic materials which are generated in large volumes in bio-based industrial systems. The results show that biogas solutions in bio-based industrial systems (i) improve circular flows of energy and nutrients, (ii) are especially viable alternatives when the quality of the by-product streams become poorer, and (iii) may improve the profitability of the bio-based industrial system. To perform better assessments of these systems, it seems valuable to broaden the set of indicators assessed and include feasibility-related indicators, preferably through the involvement of relevant stakeholders as they contribute with different perspectives and can identify aspects that influence the sustainability in different areas. Future studies could benefit from applying those broader assessments on more cases to build on a more generalisable knowledge base.

    Delarbeten
    1. The role of biogas solutions in sustainable biorefineries
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>The role of biogas solutions in sustainable biorefineries
    2018 (Engelska)Ingår i: Journal of Cleaner Production, ISSN 0959-6526, E-ISSN 1879-1786, Vol. 172, s. 3982-3989Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    Biorefineries strive to maximise product mix and value while contributing to the bioeconomy. Circularityand waste valorisation are some important but often neglected concepts in this context. As such, biogassolutions in biorefineries could be a key technology to improve sustainability. This study has, through aliterature review and investigation into three Swedish case studies, analysed this relationship betweenbiogas solutions and biorefineries by assessing the added value and development potential to whichbiogas solutions may contribute. This analysis across agricultural, forest, and marine sectors indicatesthat biogas solutions contribute with several added values, including through making the biorefinerymore sustainable and competitive. The study also shows that biogas solutions can be an enabler ofbiorefinery development through making the system more resilient and versatile, as well as throughimproving the value of the product portfolio.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Elsevier, 2018
    Nyckelord
    Biorefinery, biogas, bioeconomy, valorisation, anaerobic digestion, waste management, Bioraffinaderi, biogas, bioekonomi, avfallshantering
    Nationell ämneskategori
    Annan naturresursteknik
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-143022 (URN)10.1016/j.jclepro.2017.03.180 (DOI)000423002500084 ()2-s2.0-85016415075 (Scopus ID)
    Forskningsfinansiär
    Energimyndigheten
    Anmärkning

    Funding agencies: Biogas Research Center (BRC); Swedish Energy Agency

    Tillgänglig från: 2017-11-29 Skapad: 2017-11-29 Senast uppdaterad: 2022-04-21Bibliografiskt granskad
    Ladda ner fulltext (pdf)
    How do biogas solutions influence the sustainability of bio-based industrial systems?
    Ladda ner (pdf)
    omslag
    Ladda ner (png)
    presentationsbild
  • 29.
    Helstad, Amanda
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi.
    Application of Flow Cytometry for Slow Sand Filters2019Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    This project investigated the bacteria in water entering and leaving the slow sand filters at Ringsjö Water Works using flow cytometry. The purpose was to explore the possibility of utilising flow cytometry as a monitoring method for optimising water production using slow sand filters. Data describing the bacterial community in water was collected over seven weeks and analysed with FlowJo, flow cytometric image comparison and Minitab. The total cell count, intact cell count and the percentage of high nucleic acid bacteria were analysed. These parameters were highly dependent on scraping events, water entering the filters and season. The results indicated that flow cytometry has great potential for use as a monitoring method, although more data should be collected to establish expected trends and secure baseline values for routine comparisons.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 30.
    Hjelm, Olof
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Varför finns miljöproblem?2023Ingår i: Miljöteknik: för en hållbar utveckling / [ed] Jonas Ammenberg, Olof Hjelm, Lund: Studentlitteratur AB, 2023, 2, Vol. Sidorna 33-36, s. 33-36Kapitel i bok, del av antologi (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    I det här kapitlet introduceras begreppet miljöproblem. Vidare berörs flera viktiga globala utvecklingstrender som ligger bakom problembilden. Tanken är att bidra med information som underlättar förståelsen av kommande kapitel.

  • 31.
    Ivner, Jenny
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Region Östergötland, Regionledningskontoret, Övr Regionledningskontoret.
    Energisystemet2023Ingår i: Miljöteknik: för en hållbar utveckling / [ed] Jonas Ammenberg, Olof Hjelm, Lund: Studentlitteratur AB, 2023, 2, Vol. Sidorna 197-216, s. 197-216Kapitel i bok, del av antologi (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Energisystemet är oerhört viktigt på många sätt, bland annat för att vår vardag ska fungera - tänk bara på alla problem vi upplever när det är strömavbrott även en kortare tid. När du läste de andra delarna i boken noterade du säkert och att energi har stor betydelse för många miljöproblem. I det här kapitlet beskrivs vad vi menar med energisystemet och viktiga aspekter och delar av systemet ur ett miljöperspektiv.

  • 32.
    Johannes, Lundahl
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik.
    Insamlingssystemets påverkan på utsorteringsgrad och renhet av matavfall till biogasproduktion2018Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Produktionen av biogas är en viktig komponent för skapandet av ett fossilfritt samhälle. Rötning av det matavfall som uppstår i hushållen är en central källa till att producera biogas och biogödsel. Regeringen har satt upp etappmålet att till 2018 sortera ut minst 40 % av matavfallet från hushåll, storkök, butiker och restauranger så att energi kan utvinnas eller att 50 % av matavfallet samlas in så antingen energi kan utvinnas eller växtnäring tas till vara på.

     

    Det här examensarbetet utfördes på initiativ av Tekniska verken i Linköping AB med syftet att studera och kartlägga hur olika fastighetsnära insamlingssystem för matavfall påverkar biogasproduktion med avseende på mängd och kvalitet på biogas och biogödsel. Det har dessutom studerats om det finns andra faktorer som påverkar insamlad mängd och renhet på matavfallet. Rapporten är tänkt att utgöra beslutsunderlag för Tekniska verken inför en eventuell omställning av rådande insamlingssystem.

     

    Resultaten i studien visade att system där matavfall läggs i ett separat fack eller kärl har något högre utsorteringsgrad av matavfall jämfört med optisk sortering. Detta innebär att en omställning till fyrfackskäl eller separata kärl skulle kunna ge högre utsorteringsgrad än dagens optiska sortering. Därför konstateras det i studien att insamlingssystemet troligtvis har en påverkan på utsorteringsgraden av matavfall. Renhetsgraden är hög för samtliga studerade system, därför är det troligt att en omställning av insamlingssystem för villor i Linköping kommun kan genomföras utan att kompromissa med renheten på matavfallet. Det konstateras även i studien att det finns yttre faktorer som påverkar mängd och renhet på det matavfall som samlas från hushållen. Litteraturstudier och intervjuer med utvalda kommuner med hög utsorteringsgrad visade att faktorer som informationskampanjer och användarvänlighet kring matavfallsinsamling har en påverkan på insamlingsresultatet. Dock kan det inte bestämmas till vilken grad de yttre faktorerna påverkar resultatet.

     

    För framtida studier rekommenderas att inkludera fler plockanalyser för att få en tydligare bild av hur resultatspridningen ser ut för de olika insamlingssystemen. Detta skulle leda till en större säkerhet i slutsatserna om hur de olika insamlingssystemen påverkar insamlingsresultatet för matavfall. Vidare är det möjligt att en strukturerad intervjustudie med fokus på enstaka utvalda faktorer skulle kunna avgöra vilken påverkan en isolerad yttre faktor har på insamlingsresultatet.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 33.
    Johansson, Joakim
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik.
    Avfallssystemet2023Ingår i: Miljöteknik: för en hållbar utveckling / [ed] Jonas Ammenberg, Olof Hjelm, Lund: Studentlitteratur AB, 2023, 2, Vol. Sidorna 233-244, s. 233-244Kapitel i bok, del av antologi (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    "Miljöproblem handlar nästan bara om avfall och avfall är skräp..." - så har nog många äldre generationer tänkt på avfallsfrågorna när miljöproblem diskuterats. Men i dag vet vi bättre och efter att du har läst kapitlet har du förhoppningsvis en ännu djupare förståelse för avfallssystemets funktion och roll i samhället. I kapitlet behandlas uppkomsten och hanteringen av avfall i Sverige. Efter en kort inledning om olika huvudtyper av avfall läggs fokus på hushållsavfallet eftersom det är den typ av avfall som det finns mest dokumentation om och som de flesta av oss enklast kan relatera till. Mycket av det som behandlas i kapitlet, såsom behandlingsmetoder och miljöpåverkan från avfallshantering, är dock i allra högsta grad relevant även för andra typer av avfall.

  • 34.
    Johnson, Fabian
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring.
    The impact of hydrodynamic cavitation on digested sludge dewatering2020Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    Hydrodynamic cavitation is a pre-treatment method that has shown promising results regarding biodegradability and biogas production in anaerobic digestion. In this thesis, its specific impacts on digestate dewatering, with the potential to reduce operational costs and to achieve higher solid content in the dewatered fraction was assessed. Several methods of evaluating dewaterability were investigated, including capillary suction time and the novel parameter C/N•ash. Two semi-continuous anaerobic digestion reactors were operated for 91 days processing mixed wastewater sludge - primary sludge, biosludge and recirculated digested sludge from a municipal wastewater treatment - under mesophilic conditions. Hydrodynamic cavitation was applied to the biosludge alone in reactor 1 and to biosludge together with the recirculated digested sludge in reactor 2. In terms of digestibility, hydrodynamic cavitation showed limited benets with higher benets when pre-treating biosludge and digested sludge together, with a 3% higher specic biogas yield compared to when only pretreating the biosludge. On the contrary, clear eect of the pre-treatment on dewaterability was observed causing an increment of capillary suction time-values up to 60% when pre-treating both biosludge and digested sludge. Applied to commercial scale, such behaviour could potentially result in signicant economic savings due to reduced polymer dosing.

  • 35.
    Jonsson, Robert
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för studier av samhällsutveckling och kultur, Centrum för kommunstrategiska studier – CKS. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Thomasson, Anna
    Företagsekonomiska institutionen, Lunds universitet.
    Anläggningstillgångar inom VA – hur beskrivs de i budgetar och årsredovisningar?2019Rapport (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Hur beskrivs förvaltning och utveckling av anläggningstillgångar inom vatten och avlopp i kommunernas budgetar och årsredovisningar? Beskrivs de tydligt, och fi nns det ett livscykelperspektiv på en av samhällets viktigaste verksamheter? Rapporten visar att VA-verksamheten

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Anläggningstillgångar inom VA – hur beskrivsde i budgetar ochårsredovisningar?
    Ladda ner (png)
    presentationsbild
  • 36.
    Karlsson, Anna
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten. Linköpings universitet, Biogas Solutions Research Center.
    Björn, Annika
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten. Linköpings universitet, Biogas Solutions Research Center.
    Sepehr, Shakeri Yekta
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten. Linköpings universitet, Biogas Solutions Research Center.
    Svensson, Bo
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten. Linköpings universitet, Biogas Solutions Research Center.
    Improvement of the Biogas Production Process: Explorative project (EP1)2014Rapport (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    There are several ways to improve biogas production in anaerobic digestion processes and a number of strategies may be chosen. Increased organic loading in existing plants will in most cases demand the introduction of new substrate types. However, to substantially increase the Swedish biogas production new, large-scale biogas plants digesting new substrate types need to be established.

    Better utilization of existing digester volumes can be linked to: 

    • Increase of organic loading rates and/or reduced hydraulic retention time
    • Optimizing the anaerobic microbial degradation by identifying rate-limitations, its causes and possible remedies such as:
    • Nutrient and trace element balances
    • Needs and availability of trace element
    • Process design aiming at an increase of the active biomass (e.g. recirculation of reactor material, two stage processes)
    • Process inhibition (enzymatically regulated product inhibition and toxicity)
    • Improved pre-treatment to increase degradation rates and VS-reduction
    • Mixing and rheology
    • Better monitoring and control
    • Co-digestion with more high-potential substrates

    The present report reviews a number of fields that are linked to improvements in the biogas production process as based on the bullets above.

    A well-working, active biomass is a prerequisite for efficient biogas production processes, why factors affecting microbial growth are crucial to obtain stable processes at the highest possible organic load/lowest possible hydraulic retention time.

    The microorganisms need nutrients, i.e. carbon, nitrogen, phosphorus, calcium, potassium, magnesium and iron as well as trace elements such as cobalt, nickel, manganese, molybdenum, selenium and tungsten for growth. The need of nutrients and trace elements varies with the substrate digested, the organic loading rate, the process design (e.g. the reactor configuration, the degree of recirculation etc). In addition, the complexity of the chemical reactions controlling the bioavailability of the trace metals is wide, why optimal addition strategies for trace elements needs to be developed.

    Substrates as food wastes, sewage sludge, cattle manure, certain energy crops and algae are good bases to obtain processes with good nutrient- and trace element balances. These kinds of substrates can often be implemented for “mono-substrate” digestion, while substrates dominated by carbohydrates or fats needs to be co-digested or digested in processes modified by  e.g. nutrient- and trace element additions, sludge recirculation, etc. Protein-rich substrates often include enough nutrients, but can give other process problems (see below).

    Iron, cobalt and nickel are the nutrients/trace elements given most attention so far. However, molybdenum, selenium and tungsten have also, among others, been shown effective in different AD applications. The effects have, however, mainly been shown on turnover of VFAs and hydrogen (resulting in increased methane formation), while just a few studies have addressed their direct effect on rates of hydrolysis, protein-, fat- and carbohydrate degradation. Selenium- and cobalt-containing enzymes are known to be involved in amino acid degradation, while selenium and tungsten are needed in fat- and long chain fatty acid degradation. Enzymes active in hydrolysis of cellulose have been shown to be positively affected by cobalt, cupper, manganese, magnesium and calcium. This implies that trace element levels and availability will directly affect the hydrolysis rates as well as rates and degradation pathways for digestion of amino acids, long chain fatty acids and carbohydrates. However, their effect on hydrolysis seems neglected, why studies are needed to map the metals present in active sites and co-factors of enzymes mediating these primary reactions in AD. Further investigations are then needed to elucidate the importance of the identified metals on the different degradation steps of AD aiming at increased degradation rates of polymeric and complex substrates. It should also be noted that the degradation routes for amino acid degradation in AD-processes, factors governing their metabolic pathways, and how ATP is gained in the different pathways seem unknown. The different routes may result in different degradation efficiencies, why a deeper knowledge within this field is called for.

    Trace metals added to biogas reactors have positive effects on the process only if they are present in chemical species suitable for microbial uptake. Interaction of biogenic sulfide with trace metals has been identified as the main regulator of trace metal speciation during AD. Fe, Co and Ni instantaneously form strong sulfide precipitates in biogas reactors but at the same time show very different chemical speciation features. The soluble fraction of Co widely exceeded the levels theoretically possible in equilibrium with inorganic sulfide. The high level of soluble Co is likely due to association with dissolved organic compounds of microbial origin. Fe and Ni speciation demonstrated a different pattern dominated by low solubility products of inorganic metal sulfide minerals, where their solubility was controlled mainly by the interactions with different dissolved sulfide and organic ligands. To our knowledge, the information about chemical speciation of other trace metals (Se, Mo, and W among others) and its effects on the bioavailability in anaerobic digestion environments is rare. Providing information on the metal requirements by processes linked to their bioavailability in biogas reactors is identified as a key knowledge needed for maximizing the effect of metals added to biogas reactors. Further research is also needed for development and design of proper metal additive solutions for application in full scale biogas plants. A practical approach is to supplement trace metals in specific chemical forms, which are either suitable for direct bio-uptake or will hamper undesirable and bio-uptake-limiting reactions (e.g. mineral precipitation).

    Recirculation of reactor material as a way to enrich and maintain an active microbial biomass (and, thus, an increase in the substrate turnover rate) in tank reactors has been tested for digestion of fat within BRCs project DP6. The methane yield increased from 70 to 90% of the theoretical potential at a fat-loading rate of 1.5 g VS/L and day. The same strategy has been successful during digestion of fiber sludge from the pulp and paper industry, i.e. the recirculation has been crucial in establishment of low hydraulic retention times. Also degradation of sewage sludge (SS) would likely be improved by recirculation as the retention time of the solid SS is prolonged in such a system. However, this remains to be tested. The recirculation concept also needs to be evaluated in larger scale reactors to form a base to include extra costs and energy consumption vs. the benefits from increased yields.

    To divide the anaerobic digestion process into two phases, where the hydrolytic/acidogenic and the syntrophic/methanogenic stages of anaerobic digestion are separated, might be a way to enhance degradation of lignocellulosic materials as the hydrolysis of these compounds may be inhibited by the release of soluble sugars. It should be noted that the natural AD of ruminates is phase-separated and improvements in AD can likely be achieved using these natural systems as a starting point. Also the degradation of aromatic and chlorinated species is likely enhanced by phase separation. One way to obtain such systems is to combine a leached bed for hydrolysis of insoluble material with a methanogenic reactor treating the leachate. Plug flow reactors might be another possibility as well as membrane reactors, which physically separates the hydrolyzing and methanogenic phases.

    Inhibition caused by toxic levels of ammonia (protein- and ammonia rich substrates), fat-rich substrates and long chain fatty acids (LCFAs), aromatic compounds, salts etc. have been reported in many cases and some remedies are suggested. Ammonia can be stripped off as a measure to overcome too high levels. Another option is to adjust pH of the reactor liquid by addition of acid shifting the ammonia-ammonium balance in the system towards less free ammonia. A decrease in alkalinity by acid addition might also affect the availability of trace elements as solubility of trace metal mineral phases is generally higher at lower pH. LCFA degradation has been shown to benefit from periodic additions of fat and is, thus, an effective strategy to minimize inhibition by the release of the LCFA. Adsorption to zeolites has also been shown to abate the inhibition by LCFA. The best way to avoid inhibition is, however, to keep the processes nutritionally well balanced and using concepts suitable for the actual substrate mix digested (i.e. sludge recirculation, phase separation etc.) in order to obtain the highest possible degradation rate for problematic compounds, thus, avoiding accumulation of inhibitory components such as LCFA and aromatics. High ammonia and salt levels can often be regulated by the substrate mix.

    The hydrolysis is often reported as rate limiting in digestion of complex polymers in balanced anaerobic digestion systems, while the methanogensis is regarded as rate-limiting for more easily degraded substrates. As mentioned above the effect on methane formation rates by the addition of trace elements have been shown in numerous studies, while their effect on the hydrolysis and acidogenic AD steps are much less studied. Thus, the effects of the trace elements on the early steps in the AD-chain need to be investigated further.

    To obtain high-rate hydrolysis, effective and energy efficient pre-treatment methods are crucial for a large number of substrates. The rate of hydrolysis is to a large extent dependent on the properties of the organic compounds in the substrate e.g. carbohydrates, proteins, fat or lignocellulosic material as well as particle size and pre-treatment methods applied. The establishment and colonization by sessile microorganisms and biofilms is highly important for efficient and high rate hydrolysis. Microbial formation of organic compounds and the availability of surfaces are factors influencing these key processes, which in turn are tightly coupled to the growth conditions for the hydrolyzing microorganisms. This is an area recently brought up as an issue for detailed research.

    Mixing is mostly needed for effective high-rate biogas production, but too extensive mixing can destroy the syntrohpic interactions necessarily taking place during AD. However, the efficiency of the mixing system design in relation to colonization, presences of dead zones, changes in viscosity/rheology, etc. seem unclear and this area thus calls for further attention. 

    In high-loaded efficient processes a monitoring program following parameters e.g. organic loading rate, gas-production, VS-reduction, pH and VFA-levels is needed. This can be achieved through sampling and analysis off line, but there are of course benefits with on-line monitoring. A number of different methods have been suggested and tested, and some titration- and spectroscopic methods are applied, but none seems commonly in use. The reasons for the low interest to apply these methods may be the need for expertise on calibration, validation and multivariate analysis of most on-line methods, high maintenance demands (cost and time), and l functional problems related to fouling, gas bubbles, sensor location, disturbing particles etc.

    New substrates with the highest potential for use in existing or new biogas plants seem to be forestry-based biomass, certain energy crops and macro-algae. Both the energy crops and the macro-algae can be chosen to give nutritionally well balanced AD-processes, while AD on forestry biomass demands nutrient supplements. For both the energy crops and the macro-algae sustainable cultivation systems need to be developed. Crop rotation systems should be employed to minimize tillage as well as fertilization- and pesticide utilization at highest possible TS-yields. System analyses aiming at sustainability and economy of TS and methane yields per ha including needs of nutrient supplements should therefore be performed.

    In all three cases (forestry biomass, energy crops and algae) pre-treatment methods to create high internal surface areas are needed. However, the pre-treatment methods chosen need to be highly energy- and resource efficient to obtain sustainable systems (a positive energy balance). New plants will for profitability likely need to be large with highly developed infrastructure for substrates supply and distribution of the produced biogas/electricity nearby. Process concepts aiming at highest possible loading rates at shortest possible retention time will be needed, which likely are met by including both phase-separated process systems and systems for sludge recirculation.

    It should also be noted that the lignin in substrates from forestry biomass needs to be used for production of e.g. polymeric materials or as a fuel to obtain reasonable energy balances for AD of lignocellulose. Pre-treatment methods obtaining separation of lignin is therefore needed. A substantial research and development is in progress within this field.

    The possibilities for AD within the pulp and paper industry are interesting, especially if specific effluents within the pulp- and paper production units are selected and the raw material for the pulp and paper production is chosen considering the biogas yields of the residues.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Improvement of the Biogas Production Process: Explorative project (EP1)
  • 37.
    Kozyatnyk, Ivan
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för hälsa, medicin och vård, Avdelningen för prevention, rehabilitering och nära vård. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Medicincentrum, Arbets- och miljömedicin.
    Njenga, Mary
    World Agroforestry (ICRAF), Nairobi, Kenya; Wangari Maathai Institute for Peace and Environmental Studies, University of Nairobi, Kenya.
    Use of biochar and Moringa oleifera in greywater treatment to remove heavy metals and contaminants of emerging concern2023Ingår i: Bioresource Technology Reports, ISSN 2589-014X, Vol. 24, artikel-id 101615Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    This study investigated the combination of biochar derived from carbonized local feedstock and Moringa oleifera seed extract-based flocculant, a novel combination in the context of greywater treatment missed in the previous studies, with a focus on the removal of organic contaminants (caffeine, chloramphenicol, trimethoprim, carbamazepine, diclofenac, and bisphenol A) and heavy metals (Cr(VI), As(III), Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II), and Pb(II)). The research focused on the optimization of dosage, application procedure, and relevance to greywater (presence of humic acids, clay, and surfactants).

    The order of application was found to impact organic compound removal, with the initial application of the flocculant, followed by biochar, being the more effective approach. The combined use of biochar and flocculant positively impacted the removal of heavy metals but impeded the removal of organic pollutants. The presence of humic acids, clay, and surfactants affected the flocculation process, which impeded the removal of heavy metals and organic pollutants.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 38. Beställ onlineKöp publikationen >>
    Larsson, Madeleine
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten. Linköpings universitet, Biogas Research Center.
    Anaerobic Digestion of Wastewaters from Pulp and Paper Mills: A Substantial Source for Biomethane Production in Sweden2015Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Den svenska pappers- och massaindustrin är den tredje största exportören av massa och pappersprodukter och en viktig industriell aktör i Sverige. Det är en industri med hög energi- och vattenanvändning, som genererar stora mängder avloppsvatten rika på organiskt material. Detta organiska material kan via anaerob nedbrytning användas för att producera energirik biometan. Användandet av anaerob behandling, som ett steg i brukens vattenrening, genererar inte bara biometan utan kan också öka reningskapaciteten och minska energiförbrukning och kostnader tack vare minskat behov av luftning och minskad slamproduktion. Trots de många fördelarna med anaerob behandling är den idag bara tillämpad på två bruk i Sverige. En av orsakerna till detta kan vara processproblem som relaterats till avloppsvattnens komplexitet samt varierande sammansättning och flöden. Många pappers- och massabruk har utökat sina produktportföljer med bl a mer förfinade produkter, som en följd av en förändrad marknad. Dessa förändringar har ökat avloppsvattnens komplexitet och variation än mer, då ovan exempelvis kan medföra en ökad produktion av blekt massa samt att fler typer av träråvaror används vid ett och samma bruk.

    Huvudsyftet med föreliggande avhandling är att bidra med kunskap för en ökad produktion av biometan inom pappers- och massaindustrin. Som ett första steg genomfördes en övergripande utvärdering av ca 70 avloppsvattenströmmar från totalt 11 olika processer vid åtta svenska pappers- och massabruk med fokus på biometanpotential samt lämplighet för anaerob behandling. I ett andra steg utvärderades hur skiften i träråvara samt blekning påverkar biometanproduktionen samt processtabiliteten för en kontinuerlig anaerob nedbrytningsprocess i en UASBreaktor.

    Den initiala utvärderingen visade att den svenska pappers- och massaindustrin skulle kunna bidra med 700 GWh biometan per år, vilket motsvarar 40% av biometanproduktionen i Sverige under 2014. Beroende på utformningen av det enskilda bruket kommer strategier för implementering av anaeroba processer att se olika ut. För bruk som producerar sulfatmassa återfanns huvuddelen av biometanpotentialen i fiberrika avloppsvattenstömmar, alkaliska blekeriavlopp samt metanolrika kondensat. För bruk som producerar termomekanisk- (TMP) eller kemitermomekanisk (CTMP) massa föreligger biometanpotentialen framförallt i avloppsvatten rika på löst organiskt material såsom totalavlopp efter sedimentering och blekeriavlopp. Den initiala utvärderingen visade också att användandet av lövved ger en högre biometanpotential jämfört med barrved. Dessa resultat kunde bekräftas vid kontinuerliga experiment med anaerob nedbrytning i UASB-reaktorer, där ett alkaliskt blekeriavlopp från ett sulfatmassabruk och ett kombinerat massaproduktions- och blekeriavlopp från ett CTMP-bruk användes som substrat. Stabila anaeroba processer etablerades och bibehölls vid förändrad avloppsvattensammansättning på grund av skiften i träråvara (löv- och barrved för sulfatmassabruket samt gran, asp och björk för CTMP bruket). Den lägre produktionen av biometan för barrved jämfört med lövved kunde förklaras med en lägre nedbrytbarhet samt ett ökat svavelinnehåll i relation till mängden organiskt material. Skiften mellan avloppsvatten från blekt- och oblekt CTMP massa kunde inte utvärderas fullständigt i den kontinuerliga processen på grund av tekniska problem. Produktionen av blekt massa ökar dock mängden organiskt material i  avloppsvattnet, vilket medför att mer biometan kan produceras jämfört med då oblekt massa produceras. Baserat på biometanpotentialerna för ett av i studien ingående CTMP bruk uppskattas den årliga produktionen av biometan till 5-27 GWh, där den lägsta produktionen motsvarar oblekt granmassa och den högsta produktionen motsvarar blekt björkmassa.

    Sammanfattningsvis visar studien att UASB-reaktorer är lämpliga för anaerob behandling av avloppsvatten inom pappers- och massaindustrin. Vidare visar resultaten från de kontinuerliga försöken att de utmaningar som medförs av den varierande sammansättningen av avloppsvattnens organiska material knutet till träråvaran kan hanteras. Slutligen, breddade produktportföljer samt produktionen av mer förfinade produkter, vilket kan innebära en ökad massablekning och ett ökat användande av olika träråvaror, kan öka brukens potentiella biometanproduktion, särskilt om mer lövved används för massaproduktion.

    Delarbeten
    1. Methane potentials of the Swedish pulp and paper industry - A screening of wastewater effluents
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Methane potentials of the Swedish pulp and paper industry - A screening of wastewater effluents
    Visa övriga...
    2013 (Engelska)Ingår i: Applied Energy, ISSN 0306-2619, E-ISSN 1872-9118, Vol. 112, s. 507-517Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    With the final aim of reducing the energy consumption and increase the methane production at Swedish pulp and paper mills, the methane potential of 62 wastewater effluents from 10 processes at seven pulp and/or paper mills (A-G) was determined in anaerobic batch digestion assays. This mapping is a first step towards an energy efficient and more sustainable utilization of the effluents by anaerobic digestion, and will be followed up by tests in lab-scale and pilot-scale reactors. Five of the mills produce kraft pulp (KP), one thermo-mechanical pulp (TMP), two chemical thermo-mechanical pulp (CTMP) and two neutral sulfite semi-chemical (NSSC) pulp. Both elementary and total chlorine free (ECF and TCF, respectively) bleaching processes were included. The effluents included material from wood rooms, cooking and oxygen delignification, bleaching (often both acid- and alkali effluents), drying and paper/board machinery as well as total effluents before and after sedimentation. The results from the screening showed a large variation in methane yields (percent of theoretical methane potential assuming 940 NmL CH4 per g TOC) among the effluents. For the KP-mills, methane yields above 50% were obtained for the cooking effluents from mills D and F, paper machine wastewater from mill D, condensate streams from mills B, E and F and the composite pre-sedimentation effluent from mill D. The acidic ECF-effluents were shown to be the most toxic to the AD-flora and also seemed to have a negative effect on the yields of composite effluents downstream while three of the alkaline ECF-bleaching effluents gave positive methane yields. ECF bleaching streams gave higher methane yields when hardwood was processed. All TCF-bleaching effluents at the KP mills gave similar degradation patterns with final yields of 10-15% of the theoretical methane potential for four of the five effluents. The composite effluents from the two NSSC-processes gave methane yields of 60% of the theoretical potential. The TMP mill (A) gave the best average yield with all six effluents ranging 40-65% of the theoretical potential. The three samples from the CTMP process at mill B showed potentials around 40% while three of the six effluents at mill G (CTMP) yielded 45-50%.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Elsevier, 2013
    Nyckelord
    Biogas; Anaerobic digestion; Kraft pulp; Chemical thermo-mechanical pulp; Neutral sulfite semi-chemical pulp; Bleaching
    Nationell ämneskategori
    Samhällsvetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-104129 (URN)10.1016/j.apenergy.2012.12.072 (DOI)000329377800053 ()
    Tillgänglig från: 2014-02-07 Skapad: 2014-02-07 Senast uppdaterad: 2021-12-28
    2. Anaerobic digestion of alkaline bleaching wastewater from a Kraft pulp and paper mill using UASB technique
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Anaerobic digestion of alkaline bleaching wastewater from a Kraft pulp and paper mill using UASB technique
    Visa övriga...
    2015 (Engelska)Ingår i: Environmental technology, ISSN 0959-3330, E-ISSN 1479-487X, Vol. 36, nr 12, s. 1489-1498Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    Anaerobic digestion of alkaline kraft elemental chlorine-free bleaching wastewater in two mesophilic, lab-scale upflow anaerobic sludge bed reactors resulted in significantly higher biogas production (250 ± 50 vs. 120 ± 30 NmL g [Formula: see text]) and reduction of filtered total organic carbon (fTOC) (60 ± 5 vs. 43 ± 6%) for wastewater from processing of hardwood (HW) compared with softwood (SW). In all cases, the gas production was likely underestimated due to poor gas separation in the reactors. Despite changes in wastewater characteristics, a stable anaerobic process was maintained with hydraulic retention times (HRTs) between 7 and 14 h. Lowering the HRT (from 13.5 to 8.5 h) did not significantly affect the process, and the stable performance at 8.5 h leaves room for further decreases in HRT. The results show that this type of wastewater is suitable for a full-scale implementation, but the difference in methane potential between SW and HW is important to consider both regarding process dimensioning and biogas yield optimization.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Taylor & Francis: STM, Behavioural Science and Public Health Titles, 2015
    Nyckelord
    UASB; alkaline kraft ECF bleaching wastewater; anaerobic digestion; hardwood; softwood
    Nationell ämneskategori
    Vattenteknik
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-114883 (URN)10.1080/09593330.2014.994042 (DOI)000350448200002 ()25441833 (PubMedID)
    Forskningsfinansiär
    Energimyndigheten
    Tillgänglig från: 2015-03-05 Skapad: 2015-03-05 Senast uppdaterad: 2021-12-28
    3. Anaerobic digestion of wastewater from the production of bleached chemical thermo-mechanical pulp: higher methane production for hardwood than softwood
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Anaerobic digestion of wastewater from the production of bleached chemical thermo-mechanical pulp: higher methane production for hardwood than softwood
    Visa övriga...
    2017 (Engelska)Ingår i: Journal of chemical technology and biotechnology (1986), ISSN 0268-2575, E-ISSN 1097-4660, Vol. 2, nr 1, s. 140-151Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    BACKGROUND: Chemical thermo-mechanical pulp (CTMP) mills holds a large biomethane potential in their wastewater. Their broadened market has involved increased bleaching and utilisation of different raw materials. Therefore, the main aim of this study was to obtain and maintain a stable anaerobic digestion (AD) process, with a high methane yield and total organic carbon (TOC) reduction, when digesting CTMP wastewater, from different production protocols including shifts in raw material and bleaching. A lab-scale upflow anaerobic sludge bed (UASB) reactor was used for the tests.

    RESULTS: The variations in raw material (aspen, birch and spruce) and consequently in TOC-loading (3.6-6.6 kg TOC m-3 and day-1) did not affect the UASB process negatively. Methane production values from 360 to 500 NmL g TOC-1 were obtained, with the highest yield for wastewater from the production of birch- followed by aspenand spruce pulp. The acetic acid and fTOC reduction ranged 90 to 95% and 61 to 73%, respectively.

    CONCLUSIONS: The stable process performance maintained during shifts in raw material for pulp production show that AD is feasible for CTMP mills with a diversified product portfolio. Furthermore, the increased use of hardwood and bleaching will most likely increase their potential as a biomethane producer.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    John Wiley & Sons, 2017
    Nyckelord
    biogas, wastewater treatment, UASB, CTMP, softwood, hardwood
    Nationell ämneskategori
    Vattenteknik
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-122338 (URN)10.1002/jctb.4980 (DOI)000389443600017 ()
    Forskningsfinansiär
    Energimyndigheten, 32802–1
    Anmärkning

    At the time for thesis presentation publication was in status: Manuscript

    At the time for thesis presentation manuscript was named: Anaerobic digestion of wastewater from the production of bleached chemical thermo-mechanical pulp: The effect of changes in raw material composition

    Funding agencies: Swedish Energy Agency [32802-1]; Scandinavian Biogas Fuels AB; Poyry Sweden AB; BillerudKorsnas AB; Purac AB; SCA

    Tillgänglig från: 2015-10-29 Skapad: 2015-10-29 Senast uppdaterad: 2022-10-03Bibliografiskt granskad
    4. The biomethane potential of chemical thermo-mechanical pulp wastewaters in relation to their chemical composition
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>The biomethane potential of chemical thermo-mechanical pulp wastewaters in relation to their chemical composition
    Visa övriga...
    2015 (Engelska)Manuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    This study evaluates the biomethane potential of composite pulping and bleaching chemical thermo-mechanical pulp (CTMP) wastewaters in relation to their composition of organic compounds, as well as to their sulphur contents. The biomethane potential was determined in batch experiments and the CTMP wastewaters from production of bleached spruce-, birch- and aspen pulp and unbleached spruce pulp were analysed for dissolved lignin, carbohydrates, wood extractives, acetic acid and total sulphur content. The biomethane potential obtained for the wastewaters ranged from 350 to 670 NmL g TOC-1 with the highest yield for wastewater from the production of bleached birch CTMP followed by bleached aspen-, bleached spruce- and unbleached spruce CTMP. The main differences in wastewater composition were related to the raw material used for the pulp production, i.e. softwood vs. hardwood. The compounds mainly promoting the biomethane production were acetic acid, xylose, wood extractives, triglycerides and steryl esters, whereas dissolved lignin, sulphur, arabinose, mannose, lignans and free fatty-/resin acids lowered the potential. However, the individual contribution of each variable was not possible to evaluate due to covariations among them.

    Nyckelord
    CTMP; bleaching; softwood; hardwood; biomethane potential; dissolved lignin; carbohydrates; wood extractives
    Nationell ämneskategori
    Vattenteknik
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-122339 (URN)
    Tillgänglig från: 2015-10-29 Skapad: 2015-10-29 Senast uppdaterad: 2021-12-28Bibliografiskt granskad
    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
    Ladda ner (pdf)
    omslag
    Ladda ner (jpg)
    presentationsbild
    Ladda ner (pdf)
    errata
  • 39.
    Lindahl, Mattias
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Miljödriven produktutveckling2023Ingår i: Miljöteknik: för en hållbar utveckling / [ed] Jonas Ammenberg, Olof Hjelm, Lund: Studentlitteratur AB, 2023, 2, Vol. Sidorna 145-150, s. 145-150Kapitel i bok, del av antologi (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    Kapitlet introducerar området miljödriven produktutveckling. Inledningsvis beskrivs produktutvecklingens roll och därefter berörs produktutveckling i ett historiskt perspektiv. Avslutningsvis beskrivs hur miljörelaterade krav kommer in i bilden.

  • 40.
    Magnusson, Thomas
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Projekt, innovationer och entreprenörskap. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Andersson, Hans
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Företagsekonomi. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Ottosson, Mikael
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Företagsekonomi. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    From niches to local and global market formation: The qualification of the Swedish biogas sector2017Konferensbidrag (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    The paper presents a case study of market formation for biogas in Sweden and analyses the case with concepts derived from literature on socio-technical transitions and business-to-business marketing. Based on the case study analysis, the paper outlines two different models that describe market formation processes for renewable energy technologies: a local model and a global model. Different perspectives on the market offer, different actors involved, and different institutional dynamics characterize these models. The models do not necessarily describe different stages in the market formation process. Rather, they describe different patterns by which the market for renewable energy alternatives may grow. 

  • 41.
    Mignon, Ingrid
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Projekt, innovationer och entreprenörskap. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Bergek, Anna
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Projekt, innovationer och entreprenörskap. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    System- and actor-level challenges for diffusion of renewable electricity technologies: an international comparison2016Ingår i: Journal of Cleaner Production, ISSN 0959-6526, E-ISSN 1879-1786, Vol. 128, nr SI, s. 105-115Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Abstract It has become increasingly clear that a transition to low-carbon energy systems, including a widespread diffusion of renewable energy technologies (RETs), is necessary for the world to handle the challenges of climate change. Previous innovation system oriented research has identified barriers to development and early-stage diffusion of RETs, but more research is needed to understand what kind of institutional frameworks and governance tools are needed to achieve effective large-scale diffusion at a stage when technologies are commercially available and new demand-side actors become involved. The purpose of this paper is, therefore, to identify the main challenges faced by adopters of renewable electricity technologies under different institutional frameworks as well as their strategies for overcoming them. Results based on a qualitative multiple case study of 28 adopters in France and in Sweden show that adopters were faced with system-level challenges, such as market-structure obstacles and lack of institutional routines, as well as actor-level challenges, such as lack of resources or behavioral characteristics. The study also highlights the difference between blocking and restraining challenges and proposes that barriers are better thought of as challenges that can be overcome. It shows the importance for policy makers to consider not only system-level diffusion challenges, but also to understand actor-level contexts, including the behaviors of adopters who contribute to the transition. A further understanding how new entrants have managed to overcome existing challenges may provide new policy tools to facilitate the adoption for new adopters, for instance by encouraging the use of networks or by supplying specific information to potential adopters who lack it.

  • 42.
    Odnell, Anna
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Kemi. Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Karshult Municipal Wastewater Treatment, Sweden.
    Recktenwald, Michael
    Kemira Oyj, Finland.
    Stensen, Katarina
    Tekniska Verken Linkoping AB, SE-58278 Linkoping, Sweden.
    Jonsson, Bengt-Harald
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Kemi. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Karlsson, Martin
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Kemi. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. InZymes Biotech AB, Gjuterigatan 1B, SE-58273 Linkoping, Sweden.
    Activity, life time and effect of hydrolytic enzymes for enhanced biogas production from sludge anaerobic digestion2016Ingår i: Water Research, ISSN 0043-1354, E-ISSN 1879-2448, Vol. 103, s. 462-471Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    As an alternative to energy intensive physical methods, enzymatic treatment of sludge produced at wastewater treatment plants for increased hydrolysis and biogas production was investigated. Several hydrolytic enzymes were assessed with a focus on how enzyme activity and life time was influenced by sludge environments. It could be concluded that the activity life time of added enzymes was limited (amp;lt;24 h) in both waste activated sludge and anaerobic digester sludge environments and that this was, for the majority of enzymes, due to endogenous protease activity. In biogas in situ experiments, subtilisin at a 1% mixture on basis of volatile solids, was the only enzyme providing a significantly increased biomethane production of 37%. However, even at this high concentration, subtilisin could not hydrolyze all available substrate within the life time of the enzyme. Thus, for large scale implementation, enzymes better suited to the sludge environments are needed. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.

  • 43.
    Ometto, F.
    et al.
    Research and Development Department , Scandinavian Biogas Fuels AB , Stockholm , Sweden.
    Berg, A.
    Research and Development Department , Scandinavian Biogas Fuels AB , Stockholm , Sweden.
    Björn, Annika
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Safaric, Luka
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Svensson, Bo H.
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Karlsson, A.
    Research and Development Department , Scandinavian Biogas Fuels AB , Stockholm , Sweden.
    Ejlertsson, Jörgen
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten. Research and Development Department , Scandinavian Biogas Fuels AB , Stockholm , Sweden.
    Inclusion of Saccharina latissima in conventional anaerobic digestion systems2018Ingår i: Environmental technology, ISSN 0959-3330, E-ISSN 1479-487X, Vol. 39, nr 5, s. 628-639Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Loading macroalgae into existing anaerobic digestion (AD) plants allows us to overcome challenges such as low digestion efficiencies, trace elements limitation, excessive salinity levels and accumulation of volatile fatty acids (VFAs), observed while digesting algae as a single substrate. In this work, the co-digestion of the brown macroalgae Saccharina latissima with mixed municipal wastewater sludge (WWS) was investigated in mesophilic and thermophilic conditions. The hydraulic retention time (HRT) and the organic loading rate (OLR) were fixed at 19 days and 2.1 g l-1 d-1of volatile solids (VS), respectively. Initially, WWS was digested alone. Subsequently, a percentage of the total OLR (20%, 50% and finally 80%) was replaced by S. latissima biomass. Optimal digestion conditions were observed at medium-low algae loading (=50% of total OLR) with an average methane yield close to [Formula: see text] and [Formula: see text] in mesophilic and thermophilic conditions, respectively. The conductivity values increased with the algae loading without inhibiting the digestion process. The viscosities of the reactor sludges revealed decreasing values with reduced WWS loading at both temperatures, enhancing mixing properties.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 44.
    Postigo, Cristina
    et al.
    Inst Environm Assessment & Water Res IDAEA CSIC, Spain; Swedish Univ Agr Sci SLU, Sweden.
    Andersson, Anna
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Harir, Mourad
    Helmholtz Zentrum Munchen, Germany; Tech Univ Munich, Germany.
    Bastviken, David
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Gonsior, Michael
    Univ Maryland, MD 20688 USA.
    Schmitt-Kopplin, Philippe
    Helmholtz Zentrum Munchen, Germany; Tech Univ Munich, Germany.
    Gago-Ferrero, Pablo
    Univ Girona, Spain.
    Ahrens, Lisa
    Swedish Univ Agr Sci SLU, Sweden.
    Ahrens, Lutz
    Swedish Univ Agr Sci SLU, Sweden.
    Wiberg, Karin
    Swedish Univ Agr Sci SLU, Sweden.
    Unraveling the chemodiversity of halogenated disinfection by-products formed during drinking water treatment using target and non-target screening tools2021Ingår i: Journal of Hazardous Materials, ISSN 0304-3894, E-ISSN 1873-3336, Vol. 401, artikel-id 123681Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    To date, there is no analytical approach available that allows the full identification and characterization of highly complex disinfection by-product (DBP) mixtures. This study aimed at investigating the chemodiversity of drinking water halogenated DBPs using diverse analytical tools: measurement of adsorbable organic halogen (AOX) and mass spectrometry (MS)-based target and non-target analytical workflows. Water was sampled before and after chemical disinfection (chlorine or chloramine) at four drinking water treatment plants in Sweden. The target analysis had the highest sensitivity, although it could only partially explain the AOX formed in the disinfected waters. Non-target Fourier transform ion cyclotron resonance (FT-ICR) MS analysis indicated that only up to 19 Cl and/or Br-CHO formulae were common to all disinfected waters. Unexpectedly, a high diversity of halogenated DBPs (presumed halogenated polyphenolic and highly unsaturated compounds) was found in chloraminated surface water, comparable to that found in chlorinated surface water. Overall, up to 86 DBPs (including isobaric species) were tentatively identified using liquid chromatography (LC)-Orbitrap MS. Although further work is needed to confirm their identity and assess their relevance in terms of toxicity, they can be used to design suspect lists to improve the characterization of disinfected water halogenated mixtures.

  • 45.
    Routh, Joyanto
    et al.
    Department of Geology and Geophysics, Texas A&M University, College Station, TX, 77843, USA.
    Grossman, Ethan L.
    Department of Geology and Geophysics, Texas A&M University, College Station, TX, 77843, USA.
    Ulrich, Glenn A.
    Institute for Energy and the Environment, Department of Botany and Microbiology, 770 Van Vleet Oval, University of Oklahoma, Norman, OK, 73019-0245, USA.
    Suflita, Joseph M.
    Institute for Energy and the Environment, Department of Botany and Microbiology, 770 Van Vleet Oval, University of Oklahoma, Norman, OK, 73019-0245, USA.
    Volatile organic acids and microbial processes in the Yegua formation, east-central Texas2001Ingår i: Applied Geochemistry, ISSN 0883-2927, E-ISSN 1872-9134, Vol. 16, nr 2, s. 183-195Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Geochemical and microbiological evidence indicates that viable microorganisms produce and consume volatile organic acids (VOA) in the Yegua formation. Acetic and propionic acid concentrations in mudstones range from 200 to 1270 and 20 to 38 nmol·gdw−1 respectively, whereas concentrations in sands are 50–200 and less than 20 nmol·gdw−1. VOA concentrations in sediments and in laboratory incubations suggest net production of VOAs by microorganisms in mudstones, and net consumption of VOAs by SO4 reducing bacteria (SRB) in sands. Notably, SRB activity is mostly confined to aquifer sands. Vertical diffusion and advection were modeled to estimate acetic acid transport from aquitard to aquifer. Assuming that SRB completely respire the acetic acid transported into the aquifer (3.2 μmol·l−1·m·a−1), the CO2 production rate in the aquifer sands is 5.3 μmol·l−1·a−1. This slow mineralization rate of in situ organic matter is within the range for deep aquifers, and probably accounts for the long-term survival of microorganisms in oligotrophic environments. Finally, the microbial communities in Yegua sediments appear to exhibit a loose commensalism, with microorganisms in aquitards providing VOAs for respiratory processes (i.e., SO4 reduction) in aquifers.

  • 46.
    Routh, Joyanto
    et al.
    Department of Geology and Geophysics, Texas A&M University, College Station, TX 77843, USA.
    Ikramuddin, Mohammed
    Department of Geology, Eastern Washington University, Cheney, WA 99004, USA.
    Trace-element geochemistry of Onion Creek near Van Stone lead-zinc mine (Washington, USA) — Chemical analysis and geochemical modeling1996Ingår i: Chemical Geology, ISSN 0009-2541, E-ISSN 1872-6836, Vol. 133, nr 1, s. 211-224Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Van Stone lead-zinc mine in Washington is a possible contamination source of Columbia River water. Breaching of an old tailings pond, seepage of contaminated water, and surficial transport of mine tailings have increased trace-element (TE) concentrations in the Onion Creek water and sediments. Chemical analyses of water and sediment samples indicate high TE levels near the breached tailings pond. TE contamination indices for sediments indicate high values of Pb, Zn, and other TE’s which decrease downstream. High Kd values (> 104) for several TE’s (e.g., Al, Cd, Fe, Mn, Pb, V, and Zn) suggest their enrichment in the solid phase. TE concentrations in Onion Creek water and sediment sharply attenuate downstream due to: (1) enhanced carbonate dissolution, thereby increasing pH and immobilizing TE’s; (2) sorption to oxides; and (3) change in lithology from carbonate to granite. Speciation model MINTEQA2 was used to study the effect on TE dispersion due to dissolution-precipitation reactions and adsorption to ferrihydrite. In addition to the field and chemical data, the model also supports the hypothesis that Onion Creek sediments are the major sink for TE’s at VSM. Model runs indicate precipitation of Al, Ba, Ca, Fe, Mg, and Mn minerals from oversaturation, whereas TE’s with low concentrations (Cr, Cu, Ni, Se) or geochemically more mobile (As, Mo, Sb) remain dissolved in water. Near the tailings ponds, high pH and abundance of sorption sites in sediments contribute to the complete adsorption of Pb and Zn species. Because ambient conditions result in the sorption of most Pb and Zn ions, Onion Creek water quality meets EPA regulatory standards. These species will persist in Onion Creek sediments as sorbed or insoluble complexes, and without drastic pH changes (< 4.0) they will remain immobilized. However, continued TE enrichment in sediments will prove hazardous to filter feeding and aquatic organisms.

  • 47. Beställ onlineKöp publikationen >>
    Shakeri Yekta, Sepehr
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Chemical Speciation of Sulfur and Metals in Biogas Reactors: Implications for Cobalt and Nickel Bio-uptake Processes2014Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    För att en effektiv och stabil biogasproduktion från organiskt avfall skall uppnås, behöver mikroorganismer i biogasreaktorer ha tillgång till näringsämnen inklusive spårmetaller såsom järn (Fe), kobolt (Co), och nickel (Ni). Mikroorganismernas upptag av spårmetaller styrs av biologiska och kemiska reaktioner som påverkar metallernas tillgänglighet, där framför allt interaktioner mellan metaller och reducerat svavel (S) spelar en viktig roll. Avhandlingen analyserar sambandet mellan kemisk speciering av S, Fe, Co, och Ni i relation till metallernas biologiska upptagsprocesser. Omrörda tankreaktorer (CSTBR) i lab.- och fullskala för produktion av biogas från spannmålsdrank, avloppsslam, och olika kombinationer av organiska avfall (samrötning) har utgjort basen för studierna. Svavelspeciering analyserades med hjälp av AVS (acid volatile sulfide) extraktion och S XANES (sulfur X-ray absorption near edge structure). Speciering av Fe, Co, och Ni utvärderades med hjälp av sekventiell extraktion, mätning av metall koncentrationer i löst och fast faser samt genom kinetiska och termodynamiska analyser (kemisk specieringsmodellering). Biogasreaktorers relativa mängder av Fe och S, identifierades som en central faktor för kemisk speciering och bio-upptag av metaller. Järn-mängden regleras bl a genom tillsats av Fe för att rena biogasen från vätesulfid eller vid diverse fällningsreaktioner i reningsverk före rötningsstegen av avloppsslam. Därför är järnhalterna högre än S-halterna i reaktorer, som behandlar avloppsslam. Detta leder till en Fe(II)-dominerande miljö. Däremot dominerade vätesulfid i de samrötnings- och laboratoriereaktorer, som ingick i studien. Under dessa förhållande styrs den kemiska metallspecieringen av sulfid och fr a genom fällning av metallsulfider, som då begränsar tillgängligheten av metaller för mikroorganismerna. Trots begränsningarna via sulfidfällningen var koncentrationen av de lösta Co och Ni formerna tillräckliga för bio-upptag av dessa metaller. Vid de Fe-dominerade förhållandena var koncentrationer av fria metalljoner och labila komplex (t.ex. med fosfat och karbonat), som direkt deltar i bio-upptagsprocesser, relativt höga, vilket medför relativt goda möjligheter för metalladsorption till cellytor och bio-upptag. Resultaten visar att den kemiska specieringen och därmed biotillgängligheten av metaller skulle kunna regleras genom justering av inflödet Fe i förhållande till S. Resultaten visade också att metallsulfider i fast fas sannolikt utnyttjas av mikroorganismer som en källa till metaller. Det innebär att en återanvändning av denna metallfraktion skulle kunna utnyttjas som en del i att minimera metalldoseringskoncentrationer.

    Delarbeten
    1. Sulphur K-edge XANES and acid volatile sulphide analyses of changes in chemical speciation of S and Fe during sequential extraction of trace metals in anoxic sludge from biogas reactors
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Sulphur K-edge XANES and acid volatile sulphide analyses of changes in chemical speciation of S and Fe during sequential extraction of trace metals in anoxic sludge from biogas reactors
    2012 (Engelska)Ingår i: Talanta: The International Journal of Pure and Applied Analytical Chemistry, ISSN 0039-9140, E-ISSN 1873-3573, Vol. 89, s. 470-477Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    The effect of sequential extraction of trace metals on sulphur (S) speciation in anoxic sludge samples from two lab-scale biogas reactors augmented with Fe was investigated. Analyses of sulphur K-edge X-ray absorption near edge structure (S XANES) spectroscopy and acid volatile sulphide (AVS) were conducted on the residues from each step of the sequential extraction. The S speciation in sludge samples after AVS analysis was also determined by S XANES. Sulphur was mainly present as FeS (~60% of total S) and reduced organic S (~30% of total S), such as organic sulphide and thiol groups, in the anoxic solid phase. Sulphur XANES and AVS analyses showed that during first step of the extraction procedure (the. removal of exchangeable cations), a part of the FeS fraction corresponding to 20% of total S was transformed to zero-valent S, whereas Fe was not released into the solution during this transformation. After the last extraction step (organic/sulphide fraction) a secondary Fe phase was formed. The change in chemical speciation of S and Fe occurring during sequential extraction procedure suggests indirect effects on trace metals associated to the FeS fraction that may lead to incorrect results. Furthermore, by S XANES it was verified that the AVS analysis effectively removed the FeS fraction. The present results identified critical limitations for the application of sequential extraction for trace metal speciation analysis outside the framework for which the methods were developed.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Elsevier, 2012
    Nyckelord
    Sequential extraction, Biogas, Sulphur speciation, Sulphur K-edge XANES, Acid volatile sulphide, Trace metals
    Nationell ämneskategori
    Naturvetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-73112 (URN)10.1016/j.talanta.2011.12.065 (DOI)000301278000068 ()
    Anmärkning
    funding agencies|Swedish Energy Agency||Tillgänglig från: 2011-12-16 Skapad: 2011-12-16 Senast uppdaterad: 2017-12-08Bibliografiskt granskad
    2. Potential bioavailability and chemical forms of Co and Ni in the biogas process-An evaluation based on sequential and acid volatile sulfide extractions
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Potential bioavailability and chemical forms of Co and Ni in the biogas process-An evaluation based on sequential and acid volatile sulfide extractions
    Visa övriga...
    2013 (Engelska)Ingår i: Engineering in Life Sciences, ISSN 1618-0240, E-ISSN 1618-2863, Vol. 13, nr 6, s. 572-579Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    Several previous studies reported stimulatory effects on biogas process performance after trace metal supplementation. However, the regulation of the bioavailability in relation to chemical speciation, e.g. the role of sulfide is not fully understood. The objective of the present study was to determine the effect of sulfide on chemical speciation and bioavailability of Co and Ni in lab-scale semicontinuous stirred biogas tank reactors treating stillage. The chemical forms and potential bioavailability of Co and Ni were studied by sequential extraction, analysis of acid-volatile sulfide (AVS), and simultaneously extracted metals. The results demonstrated that Ni was completely associated to the organic matter/sulfide fraction and AVS, suggesting low potential bioavailability. Cobalt was predominantly associated to organic matter/sulfide and AVS, but also to more soluble fractions, which are considered to be more bioavailable. Process data showed that both Co and Ni were available for microbial uptake. Although the actual bioavailability of Co could be explained by association to more bioavailable chemical fractions, the complete association of Ni with organic matter/sulfides and AVS implies that Ni was taken up despite its expected low bioavailability. It was concluded that extensive Co- and Ni-sulfide precipitation did not inhibit microbial uptake of Co and Ni in the reactors.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    WILEY-BLACKWELL, 111 RIVER ST, HOBOKEN 07030-5774, NJ USA, 2013
    Nyckelord
    Biogas production, Cobalt, Nickel, Potential bioavailability, Speciation
    Nationell ämneskategori
    Samhällsvetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-102075 (URN)10.1002/elsc.201200162 (DOI)000326458900009 ()
    Anmärkning

    Funding Agencies|Swedish Energy Agency|32928-122263-1|

    Tillgänglig från: 2013-12-03 Skapad: 2013-11-29 Senast uppdaterad: 2017-12-06
    3. Importance of reduced sulfur for the equilibrium chemistry and kinetics of Fe(II), Co(II) and Ni(II) supplemented to semi-continuous stirred tank biogas reactors fed with stillage
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Importance of reduced sulfur for the equilibrium chemistry and kinetics of Fe(II), Co(II) and Ni(II) supplemented to semi-continuous stirred tank biogas reactors fed with stillage
    Visa övriga...
    2014 (Engelska)Ingår i: Journal of Hazardous Materials, ISSN 0304-3894, E-ISSN 1873-3336, Vol. 269, s. 83-88Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    The objective of the present study was to assess major chemical reactions and chemical forms contributing to solubility and speciation of Fe(II), Co(II), and Ni(II) during anaerobic digestion of sulfur (S)-rich stillage in semi-continuous stirred tank biogas reactors (SCSTR). These metals are essential supplements for efficient and stable performance of stillage-fed SCSTR. In particular, the influence of reduced inorganic and organic S species on kinetics and thermodynamics of the metals and their partitioning between aqueous and solid phases were investigated. Solid phase S speciation was determined by use of S Kedge X-ray absorption near-edge spectroscopy. Results demonstrated that the solubility and speciation of supplemented Fe were controlled by precipitation of FeS(s) and formation of the aqueous complexes of Fe-sulfide and Fe-thiol. The relatively high solubility of Co (similar to 20% of total Co content) was attributed to the formation of compounds other than Co-sulfide and Co-thiol, presumably of microbial origin. Nickel had lower solubility than Co and its speciation was regulated by interactions with FeS(s) (e.g. co-precipitation, adsorption, and ion substitution) in addition to precipitation/dissolution of discrete NiS(s) phase and formation of aqueous Ni-sulfide complexes.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Elsevier, 2014
    Nyckelord
    Biogas; Stillage; Sulfur; Trace metals; Thermodynamics; Kinetics
    Nationell ämneskategori
    Samhällsvetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-106983 (URN)10.1016/j.jhazmat.2014.01.051 (DOI)000335109100012 ()
    Tillgänglig från: 2014-06-04 Skapad: 2014-06-02 Senast uppdaterad: 2017-12-05
    4. Thermodynamic modeling of iron and trace metal solubility and speciation under sulfidic and ferruginous conditions in full scale continuous stirred tank biogas reactors
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Thermodynamic modeling of iron and trace metal solubility and speciation under sulfidic and ferruginous conditions in full scale continuous stirred tank biogas reactors
    2014 (Engelska)Ingår i: Applied Geochemistry, ISSN 0883-2927, E-ISSN 1872-9134, Vol. 47, s. 61-73Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    We investigated the equilibrium chemistry and chemical speciation of S, Fe and metals (Co, Ni, Cu, Zn, Cd, and Pb) in eight full scale Continuous Stirred Tank Biogas Reactors (CSTBR). Five reactors were digesting mixtures of different organic wastes (referred to as Co-Digester; CD) and three were digesting Sewage Sludge (SS). Iron was continuously added to the CD reactors to remove sulfide produced during anaerobic digestion and SS was rich in Fe, amended for phosphate removal in wastewater treatment plants prior to anaerobic digestion. As a consequence of different S:Fe molar ratios (0.3–2.8), ferruginous (Fe(II)-dominated) conditions prevailed in SS reactors and sulfidic (S(-II)-dominated) conditions in CD reactors. In all reactors, the chemical speciation of S, as determined by S K-edge X-ray Absorption Near-Edge Structure spectroscopy, was dominated by FeS(s). Reduced organic S forms, consisting of RSH (thiol) and RSR (organic sulfide), were the second most abundant S species. Zero-valent S (elemental S, polysulfides, and possible traces of pyrite) was detected in all reactors, ranging between 6% and 26% of total S, with the highest proportion formed under ferruginous conditions. Thermodynamic modeling suggested that Fe in the aqueous phase was dominated by Fe(II)-thiol complexes under sulfidic conditions (CD reactors) and by Fe(II)-phosphate complexes under ferruginous conditions (SS reactors). Thiols, representing organic functional groups, and sulfide complexes were the major aqueous species of Co(II), Ni(II), Cd(II) and Pb(II) under sulfidic conditions. Under ferruginous conditions thiol complexes were still important, but carbonate and phosphate complexes in particular dominated the aqueous phase speciation of Co(II) and Ni(II). The aqueous phase speciation of Zn and Cu was dominated by Zn(II)-sulfide and Cu(I)-polysulfide complexes, respectively. The results highlights the importance of S:Fe molar ratio as a regulating factor for the chemical speciation of metals in biogas reactors which in turn is important for microbial trace metal uptake and growth as well as potential metal toxicity. Both these aspects are critical for a successful performance of biogas production process.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Elsevier, 2014
    Nationell ämneskategori
    Miljöbioteknik
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-108096 (URN)10.1016/j.apgeochem.2014.05.001 (DOI)000341340200007 ()
    Tillgänglig från: 2014-06-25 Skapad: 2014-06-25 Senast uppdaterad: 2017-12-05Bibliografiskt granskad
    5. Effects of sulfide removal by Fe addition on chemical speciation of Co(II) and Ni(II) during anaerobic digestion of stillage: Implications for microbial metal uptake
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Effects of sulfide removal by Fe addition on chemical speciation of Co(II) and Ni(II) during anaerobic digestion of stillage: Implications for microbial metal uptake
    Visa övriga...
    2014 (Engelska)Manuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    The effects of sulfide removal by addition of Fe on chemical speciation of Co and Ni and how it may affect the microbial metal uptake processes in biogas reactors were assessed. The influent Fe concentration was increased in a semi-continuous stirred tank biogas reactor fed with sulfur-rich stillage. Performance of the reactor, turnover kinetics of volatile carboxylic acids as well as changes in the chemical speciation of Co and Ni were investigated. The results demonstrated that approximately 95% decrease in gaseous hydrogen sulfide content of the biogas, which was caused by addition of Fe, had no apparent effects on methane production and process stability, while it enhanced the short-term turnover time of propionate. Sulfide removal decreased the overall solubility of Co and Ni partially by 1) lowering the formation of the dominant Co- and Ni-sulfide complexes in the aqueous phase and 2) by promoting processes such as adsorption and coprecipitation of Co and Ni with FeS(s). Combination of chemical speciation and bio-uptake models suggested that a higher concentration of free Co and Ni ions is achieved at low sulfide concentrations which favors the active bio-uptake of these metals. However, it was argued that the decrease in soluble metal concentrations, which was induced as a result of the addition of Fe, demotes potential diffusion-driven, passive metal uptake by microorganisms.

    Nationell ämneskategori
    Miljöbioteknik
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-112854 (URN)
    Tillgänglig från: 2014-12-17 Skapad: 2014-12-17 Senast uppdaterad: 2014-12-17Bibliografiskt granskad
    Ladda ner fulltext (pdf)
    Chemical Speciation of Sulfur and Metals in Biogas Reactors: Implications for Cobalt and Nickel Bio-uptake Processes
    Ladda ner (pdf)
    omslag
    Ladda ner (jpg)
    presentationsbild
  • 48.
    Shakeri Yekta, Sepehr
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Matsson, Leif
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Svensson, Bo H.
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Danielsson, Åsa
    Skyllberg, Ulf
    Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden.
    Effects of sulfide removal by Fe addition on chemical speciation of Co(II) and Ni(II) during anaerobic digestion of stillage: Implications for microbial metal uptake2014Manuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    The effects of sulfide removal by addition of Fe on chemical speciation of Co and Ni and how it may affect the microbial metal uptake processes in biogas reactors were assessed. The influent Fe concentration was increased in a semi-continuous stirred tank biogas reactor fed with sulfur-rich stillage. Performance of the reactor, turnover kinetics of volatile carboxylic acids as well as changes in the chemical speciation of Co and Ni were investigated. The results demonstrated that approximately 95% decrease in gaseous hydrogen sulfide content of the biogas, which was caused by addition of Fe, had no apparent effects on methane production and process stability, while it enhanced the short-term turnover time of propionate. Sulfide removal decreased the overall solubility of Co and Ni partially by 1) lowering the formation of the dominant Co- and Ni-sulfide complexes in the aqueous phase and 2) by promoting processes such as adsorption and coprecipitation of Co and Ni with FeS(s). Combination of chemical speciation and bio-uptake models suggested that a higher concentration of free Co and Ni ions is achieved at low sulfide concentrations which favors the active bio-uptake of these metals. However, it was argued that the decrease in soluble metal concentrations, which was induced as a result of the addition of Fe, demotes potential diffusion-driven, passive metal uptake by microorganisms.

  • 49.
    Shakeri Yekta, Sepehr
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema vatten i natur och samhälle. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Svensson, Bo H.
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema vatten i natur och samhälle. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Björn, Annika
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema vatten i natur och samhälle. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Skyllberg, Ulf
    Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden.
    Thermodynamic modeling of iron and trace metal solubility and speciation under sulfidic and ferruginous conditions in full scale continuous stirred tank biogas reactors2014Ingår i: Applied Geochemistry, ISSN 0883-2927, E-ISSN 1872-9134, Vol. 47, s. 61-73Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    We investigated the equilibrium chemistry and chemical speciation of S, Fe and metals (Co, Ni, Cu, Zn, Cd, and Pb) in eight full scale Continuous Stirred Tank Biogas Reactors (CSTBR). Five reactors were digesting mixtures of different organic wastes (referred to as Co-Digester; CD) and three were digesting Sewage Sludge (SS). Iron was continuously added to the CD reactors to remove sulfide produced during anaerobic digestion and SS was rich in Fe, amended for phosphate removal in wastewater treatment plants prior to anaerobic digestion. As a consequence of different S:Fe molar ratios (0.3–2.8), ferruginous (Fe(II)-dominated) conditions prevailed in SS reactors and sulfidic (S(-II)-dominated) conditions in CD reactors. In all reactors, the chemical speciation of S, as determined by S K-edge X-ray Absorption Near-Edge Structure spectroscopy, was dominated by FeS(s). Reduced organic S forms, consisting of RSH (thiol) and RSR (organic sulfide), were the second most abundant S species. Zero-valent S (elemental S, polysulfides, and possible traces of pyrite) was detected in all reactors, ranging between 6% and 26% of total S, with the highest proportion formed under ferruginous conditions. Thermodynamic modeling suggested that Fe in the aqueous phase was dominated by Fe(II)-thiol complexes under sulfidic conditions (CD reactors) and by Fe(II)-phosphate complexes under ferruginous conditions (SS reactors). Thiols, representing organic functional groups, and sulfide complexes were the major aqueous species of Co(II), Ni(II), Cd(II) and Pb(II) under sulfidic conditions. Under ferruginous conditions thiol complexes were still important, but carbonate and phosphate complexes in particular dominated the aqueous phase speciation of Co(II) and Ni(II). The aqueous phase speciation of Zn and Cu was dominated by Zn(II)-sulfide and Cu(I)-polysulfide complexes, respectively. The results highlights the importance of S:Fe molar ratio as a regulating factor for the chemical speciation of metals in biogas reactors which in turn is important for microbial trace metal uptake and growth as well as potential metal toxicity. Both these aspects are critical for a successful performance of biogas production process.

  • 50.
    Shrivastava, Anamika
    et al.
    Earth and Environmental Science Research Laboratory, Department of Earth Sciences, Indian Institute of Science Education and Research Kolkata, Mohanpur, Nadia, West Bengal, India .
    Ghosh, Devanita
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten. Department of Biological Sciences, Indian Institute of Science Education and Research Kolkata, Mohanpur, Nadia, West Bengal, India.
    Dash, Ayusman
    Department of Biological Sciences, Indian Institute of Science Education and Research Kolkata, Mohanpur, Nadia, West Bengal, India.
    Bose, Suatapa
    Earth and Environmental Science Research Laboratory, Department of Earth Sciences, Indian Institute of Science Education and Research Kolkata, Mohanpur, Nadia, West Bengal, India .
    Arsenic Contamination in Soil and Sediment in India: Sources, Effects, and Remediation2015Ingår i: Current Pollution Reports, ISSN 2198-6592, Vol. 1, nr 1, s. 35-46Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Arsenic contamination is turning out to be a major problem these days with its area coverage and the number of people affected directly or indirectly. Now, the level of the contaminant has spread over the soil and sediments from groundwater and other natural sources. Arsenic poisoning in groundwater events is familiar to the world, but the consequences of soil contamination are still unrevealed to the community, specially the people of contaminated counties. Arsenic is a serious instantaneous concern for the people and other life forms regarding the poisoning through crops and vegetables. Many remediation technologies that mainly include physical, chemical, and a few biological methods have been evolved with time to check its effects. The physical and chemical methods for this purpose are often inefficient and/or very expensive, mainly limited to application in aqueous systems, and produce toxic sludge, which again becomes a matter of concern. But bioremediation relies on the fact that biological organisms have the ability to degrade, detoxify, and even accumulate harmful chemicals and offers attractive perspectives for biomonitoring (via biosensors), treatment of wastewater, and the recycling of polluted soils.

12 1 - 50 av 60
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf