Opfølgning af nordiske projekter - ethanol og methanol

A. Gensplejsning i termofile anaerobe bakterier. B. Rensning af hemicellulosehydrolysat fra ethanolfremstilling under samtidig produktion af biogas. Denne projektdel har indeholdt: Opstilling af reaktorer til rensning af forskellige processtrømme fra en pulp- og papirmølle (Borregaards Industrier); Rensning af i) Pulp and Paper Mill Wastewater og ii) Pulp and Paper Mill Process Water; Optimering og evaluering af reaktorforsøg, hvor formålet med denne projektdel er at undersøge potentialet for at omsætte det miljøbelastende spildevand fra Pulp- og Papirindustriens under dannelse af biogas. Ved omsætning/rensning af denne store spildevandsproduktion til biogas kan den overordnede økonomi for Pulp- og Papirindustrien forbedres, samtidig med at miljøbelastningen kan nedsættes betragteligt. Resultater: i) Pulp and Paper Mill Wastewater: Der blev udført methanogene batch assays (MBA) for slam fra en UASB reaktor, slam fra en kontakt reaktor og en kombination af disse to typer af slam i forskellige koncentrationer af P og P spildevand. Resultaterne fra denne MBA test i sammenhæng med spildevandets karakteristika viste at det var muligt at behandle spildevandet i en UASB reaktor ved tilstrækkelig akklimatisering af slammet. Ligeledes var det muligt at behandle spildevandet med en kombination af de to slamtyper. Til en UASB reaktor i laboratorieskala der blev tilført P og P spildevand over en periode på 300 dage med stigende koncentrationer af BOD. Resultaterne af forsøget i denne tidsperiode viste, at UASB reaktoren reducerede det organiske spildevand (målt som COD) med 20-40 %, og således med fordel kan benyttes til behandling af denne type spildevand. ii) Pulp and Paper Mill Process Water: Spent Sulphite Liquor (SSL) er en processtrøm fra papir og pulp produktion, som delvist indeholder lignosulfater og hemicellulose. Normalt bruges denne processtrøm til produktion af ethanol (produceret fra hexoser) og lignosulfater. Da lignosulfater er et værdifuldt biprodukt fra SSL, vil det være en fordel at få adskilt denne fraktion fra hemicellulosen. Anaerob behandling til produktion af biogas og ethanol er blevet testet for deres potentiale omsætning af hemicellulosen i SSL. Biogas: Resultaterne fra batch eksperimenter viste, at hæmning af den methanogene biogasprocess forøgedes gradvist ved stigende koncentrationer af SSL. Dette kunne bl.a. ses ved længere lagfase og lavere produktivitet. For de mest koncentrerede batch (50 % og 100 %) blev der ikke dannet methan gennem hele forsøget. Resultaterne af MBA viste, at SSL havde en hæmmende effekt på de methanogene bakterier. Det kunne dog ligeledes ses, at der gennem forsøget skete en adaptering af methanogenerne. Methanudbyttet var på op til 10 L-methan/L-SSL efter 60 dages inkubation. En UASB reaktor blev kørt i 6 måneder med stigende koncentrationer af SSL. Ved stigende SSL koncentration blev der samtidig dannet store koncentration af VFA hvilket indikerer ustabilitet i reaktoren. Efter nogen tid faldt koncentrationen af VFA dog, og reaktoren blev stabil. Ved tilførsel af 40% SSL producerede UASB reaktoren 7-17 L-methan/L-SSL. Ethanol: Indledende forsøg viste, at SSL var toksisk for den ethanol producerende mikroorganisme og at der herfor var brug for adaptering. Efter adaptering var ethanolkoncentrationen i 25 % SSL og 50 % SSL på henholdsvis 13 mM og 25 mM. Der kunne ikke ses vækst i batch med højere koncentration af SSL, hvilket tyder på at de høje koncentrationer var toksiske, og der var brug for yderligere adaptering. Vækstraten for mikroorganismen i de fortyndede SSL koncentrationer var på samme niveau som vækst i et basalt anaerobt medie med 5 g-xylose/L som kulstofkilde. Afvigelse: Som omtalt i årsrapport 200 for projektet, er delprojekt A 'Gensplejsning i termofile anaerobe bakterier' i henhold til projektansøgningen af 13/1-99 punkt 5b ikke igangsat, da der ikke blev afsat yderligere midler til ethanolaktiviteter under NMR (Nordisk Minister Råd). Således er hele finansiering anvendt til afvikling af del B