Dissertations / Theses on the topic 'Anaerob'

An analysis of a specific application of anaerobic wastewater treatment at a pulp and board mill, Stora Enso Skoghall, was carried out. A literature study was done and effluent wastewater from CTMP pulp production was analyzed. The analysis consisted of a broad constituent analysis and an anaerobic treatment trial. Results from these test where used to calculate the treatment effectiveness and resulting energy potential at the mill.

The literature study and constituent analysis showed that toxicity of the water to be treated, due to wood extractives and sulphur content, was of concern. Detoxification chemicals targeting these constituents where used in the anaerobic treatment trial. The trial consisted of a two chamber upflow reactor and aerobic post treatment. The result of the trial is that the water of concern has about 50% anaerobically degradable content. A full scale implementation of anaerobic wastewater treatment would result in a methane production of 3,76 to 7,76 GWh/yr. An application of anaerobic wastewater treatment will also result in electricity savings, in aerated pond, and increase the capacity margin on current sludge handling techniques.

Syftet med denna studie var att undersöka om vistelse på hög höjd påverkar den anaeroba arbetsförmågan. Sex aktiva universitetsstudenter, fyra män och två kvinnor, deltog frivilligt i studien. Expeditionen till Nepal varade i 40 dagar och under den perioden sov och vandrade försökspersonerna mellan 1400 och 5100 meter över havet. Före och efter expeditionen genomförde försökspersonerna ett anaerobt wingatetest där peak power, average power, minimum power and power drop uppmättes. Resultatet visade en signifikant sänkning av average power efter den genomförda expeditionen på hög höjd, med ett medelvärde på 8.44 ± 0,84 w/kg före expeditionen och 7.81 ± 0,87 w/kg efter expeditionen. Inga signifikanta förändringar sågs hos övriga uppmätta parametrar. Konklusionen är att average power försämras efter 40 dagars vistelse på hög höjd.

Produktions- och optimeringspotentialen vid anaerob rötning av flytgödsel från nötkreatur granskades. Detta genom att, i laboratoriemiljö, undersöka förändringar i processtabilitet, gasproduktion och metanhalt vid tillsats av kycklinggödsel och pH-buffert med flytgödsel från nötkreatur som grundsubstrat. Tillsatsen av pH-buffert underlättade tillväxtfasen för mikroorganismerna, snabbare ökning i metanhalt och den totala metangasproduktionen ökade. Skillnaden var som störst under tillväxtfasen och avtog från stationärfas och framåt. Tillsats av kycklinggödsel har i detta fall inhiberat processen, möjligtvis på grund av ammoniakinhibering vid tillsats av det kväverika substratet som kycklinggödsel är.

Production potential and basis for optimization of anaerobic digestion with cattle manure was reviewed by examining process stability, gas production and methane content in a laboratory environment via addition of pH buffer and chicken manure with slurry from cattle manure as basic feedstock. Addition of pH buffer facilitated the growth of microorganisms by more rapid increase in methane content and greater quantities of produced methane gas. The effects were high during the growth stage but decreased, during and after, the stationary phase. Addition of chicken manure caused inhibition of the process, probably caused by ammonia inhibition from high nitrogen content in chicken manure.

A bioslurry reactor was built for the bioremediation of TNT contaminated waste from the demilitarization industry. The field test was conducted at Vingåkersverken in Vingåker, Sweden, to see if results from laboratory studies could be repeated in a full scale reactor. The goal of the project was to optimize the reactor to such a degree that it could be used to handle the waste produced at Vingåkersverken and also that this technique could be applied for remediation of contaminated soils. Unfortunately the samples taken during the full scale field test were destroyed by the shipping company and no analysis was possible. A later attempt by the Biorex research group has also been unsuccessful to reduce the amount of TNT using the bioreactor. How are we going to reach the results from the laboratory studies? The work continues.

Vid tillverkning av massa och papper förorenas årligen 505 miljoner kubikmeter vatten som måste renas innan det släpps tillbaka till omgivningen. Vid reningen avskiljs först stora partiklar som sedan avvattnas och förbränns. Vattnet som blir kvar genomgår ytterligare en rening, varvid det bildas bioslam. Bioslammet innehåller mycket intracellulärt vatten, vilket gör det kostsamt och energikrävande att avvattna. Det är även sedan 2005 förbjudet att dumpa organiskt material, varför en mer ekonomiskt attraktiv behandling av slammet är anaerob nedbrytning. I denna nedbrytning omvandlas det organiska materialet till metan och koldioxid där metanet är den eftertraktade gasen. Bioslammet innehåller dock partiklar såsom träfiberrester och mikroorganismer med komplex struktur och är näringsfattigt. Någon form av sönderdelande förbehandling underlättar därför rötningsprocessen. I detta projekt undersöktes termisk förbehandling i kombination med kemisk förbehandling på bioslam från Stora Enso Skoghalls bruk på Hammarö. Själva rötningen skedde i två omgångar varav den första omgången med termisk förbehandling vid 70C och den andra vid 140C. Den kemiska förbehandlingen skedde med tillsats av lut (natriumhydroxid), kalk (kalciumhydroxid) och syra (fosforsyra) vid pH 9 och 11 för baserna och pH 2 och 4 för syran. Även neutrala prov (endast värmebehandling) och ett blankprov (ingen förbehandling) gjordes. Bioslammet ympades med kommunalt slam från Fiskartorpets reningsverk i Kristinehamn som har en mesofil bakteriekultur. Rötningen varade i 19 dagar per omgång i en temperatur på 35C och skedde satsvis i E-kolvar försedda med påsar för gasuppsamling. Totalt rötades 42 prov per omgång som utgjordes av sju mätpunkter á sex replikat för goda statistiska underlag. Resultaten gav en indikation för högst metanproduktion för proven behandlade med kalk vid 140C och för provet utan kemisk förbehandling vid 140C. Lägst produktion hade det kalkbehandlade provet vid pH 9 och 70C följt av blankprovet. Lutproven gav lägre metanproduktion vid 140C än vid 70C och fosforsyran hade så gott som oförändrad produktion mellan temperaturerna. Gemensamt för alla prover som behandlats vid 70C var att de fick en högre procentandel metan då de behandlats vid 140C. De resultat som erhållits är dock osäkra då det i vissa fall var stor spridning mellan provens biogasproduktion inom de enskilda förbehandlingsområdena.
In the pulp and paper process 505 million tons of water are polluted annually, which has to be purified before it is returned to the surrounding lakes. When the water is treated bigger particles are first separated to form sludge, then dewatered and finally incinerated. The excess water is further treated were a type of sludge  bio sludge  is formed. The bio sludge contains high concentration of intracellular water, why it is expensive and energy demanding to dewater. It is also forbidden to dump organic waste since 2005, why a more economically attractive treatment of the water is anaerobic digestion. In the digestion organic compounds is converted into methane and carbon dioxide where the methane is the desired gas. The bio sludge also contains fiber residues and microorganisms with complex structure and is nutrient-poor, which makes it hard to digest. Some kind of disintegrating pretreatment is needed and co-digestion with a more nutrient-rich sludge to facilitate the digestion process. In this project thermal pretreatment in combination with chemical pretreatment was examined on bio sludge from Stora Enso Skoghalls bruk at Hammarö. The anaerobe digestion was done by two rounds whereof the first round thermal pretreated at 70C and the second at 140C. The chemical pretreatment was done by additive of sodium hydroxide, calcium hydroxide and phosphoric acid at pH 9 and 11 for the bases and pH 2 and 4 for the acid. Also neutral samples (no chemical pretreatment) and a reference sample (no pretreatment) were done. The bio sludge were co-digested with municipal sludge from Fiskartorpets reningsverk in Kristinehamn which has a mesophilic bacterial culture. The anaerobic digestion lasted for 19 days per round at a temperature of 35C and were done batch wise in E-flasks provided with a small bag for gas collection. Totally 42 samples were made per round which consisted of seven measurement points and six replicates each for a good statistical basis. The results gave an indication of the highest methane production for the samples treated with calcium hydroxide at 140C and the neutral sample treated at 140C. The sample treated with calcium hydroxide at pH 9 and 70C gave the lowest production of methane followed by the reference sample. The samples treated with sodium hydroxide gave a lower methane production at 140C than at 70C while the acid treated samples had almost the same production at the two different temperatures. All the samples had in common a higher proportion of methane in the biogas when treated at 140C than at 70C. The results should be taken with caution since the distribution amongst the samples within the same pretreatment method sometimes is very high.

Background: Practical blood flow restriction (pBFR) combined with resistance training has been proven to facilitate muscle strength despite training at low intensity. However, research investigating the effects of long-term pBFR-training and its periodization with strength training (ST) at a higher intensity is lacking, as well as the effects of occlusion training on blood lactate levels (BLL) over time. Purpose: To compare the effects of 2 weeks of pBFR training followed by 2 weeks of ST (BFR-ST) with 2 weeks of ST followed by 2 weeks of pBFR training (ST-BFR) on anaerobic performace and BLL. Method: 5 adults (age 23 ± 2 years) with a minimum of 1 year of ST experience were recruited and randomized into BFR-ST (n=2) or ST-BFR (n=3). Anaerobic performance was measured using a 30-s Wingate-test and BLL samples were collected <1 and 5 minutes post-Wingate. Data and samples were collected before the intervention and after the 2 protocols. Results: No differences were seen between groups in anaerobic output or BLL after 4 weeks of training (p>0,1 for all values). A decrease in time to peak power (tPP) were seen in both groups with an advantage for BFR-ST (-37 ± 8 %) over ST-BFR (-27 ± 22 %). BLL decreased after 2 weeks of pBFR (-14 ± 26 % at <1 min and -7 ± 14 % at 5 min) and increased after 2 weeks of ST (+26 ± 45 % at <1 min and +8 ± 20 % at 5 min). Conclusion: The results of this study suggests that occlusion training in conjunction with resistance training can reduce tPP, that BFR-ST has greater impact on this quality compared to ST-BFR and that pBFR-training seems to lower post-Wingate BLL. Thus pBFR-training combined with ST could be an interesting alternative to a traditional periodized resistance training program.

This master's theses was carried out on assignment from Stockholm Vatten AB as a part of a project developing new waste water treatment techniques. The goal of the theisis has been to evaluate an anaerobic membrane bioreactor for treatment of waste water from Hammarby Sjöstad. The bioreactor has not been heated and the main interest has been to study the gas production, power consumption and the reduction of organic matter and nutrients.

The system has been completed with a reverse osmosis unit and a total of four batch runs have been made with good results. The use of reverse osmosis allows nutrient in the waste water to be reintroduced into circulation as the reverse osmosis concentrate can be used as crop nutrient.

The membrane unit is of VSEP ("Vibratory Shear Enhanced Processing") type and an extensive membrane test has been conducted. This so called L-test helped determine the most suitable type of membrane for the system to allow a higher ±ux and thus lower power consumption. The L-test gave good results and a new membrane with a poresize diameter of 0,45 μm was used.

The organic load on the bioreactor has been more or less constant, around 0,7 kg COD/day, during the seven weeks of testing. The reduction over the entire system including reverse osmosis has been large, around 99 % regarding organic matter and phosporus and 93 % for nitrogen, making the system suitable for waste water treatment except for high power consumption, around 2 kWh/m3. The production of methanegas has worked although it has been quite low, with average values of 0,13 m3 CH4/kg reduced COD.

Examensarbetet är utfört på uppdrag av Stockholm Vatten AB som en del av det pilotprojekt som utvärderar nya tekniker för avloppsvattenrening för Hammarby Sjöstad. Målsättningen med studien har varit att utvärdera ett system bestående av en anaerob membranbioreaktor för behandling av avloppsvatten från Hammarby Sjöstad. Bioreaktorn har inte varit uppvärmd och det som har studerats är reningseffekten, biogasproduktionen samt energiåtgången.

Systemet har även innefattat en omvänd osmosanläggning och totalt har fyra försök med denna gjorts med goda resultat. Analyser har koncentrerats till att utvärdera reduktion av organiskt material över membranbioreaktorn och av närsalter och metaller över omvänd osmos anläggningen. Bakgrunden till att använda omvänd osmos är att öka återföringen av näringsämnen från avloppsvatten. Resultatet av försöken med omvänd osmos gav ett koncentrat med högt näringsinnehåll och låg halt av tungmetaller vilket ger möjligheten att sprida det på åkermark.

Membranenheten är av typen VSEP ("Vibratory Shear Enhanced Processing") och ett membrantest har även utfötts för att finna det membran som passar systemet bäst med avseende på flöde och energiförbrukning. Det så kallade L-testet var omfattande och gav en klar bild över vad som skulle vara det bästa membranet. Det membran som visade sig passa systemet bäst var ett membran med en porstorlek på 0,45 μm. Belastningen av organiskt material på reaktorn under försöksperiodens sju veckor har varit mer eller mindre konstant och låg, cirka 0,7 kg COD/dygn. Reduktionen över hela systemet inklusive omvänd osmosanläggningen med avseende på organiskt material och fosfor har varit mycket hög, omkring 99 %. Reduktionen av kväve var som högst 93 %. Gasproduktionen har fungerat och har i genomsnitt varit omkring 0,13 m3 CH4/kg reducerad COD.

Energiförbrukningen för systemet i motsvarande fullskala blev omkring 2 kwh/m3.

The continuous process of urbanization results in demands on research and development for ecological and sustainable city development. Because of this, the current systems for wastewater treatment may have to be improved. In order to evaluate new technologies for municipal wastewater treatment, a development project has been initiated for the new district Hammarby Sjöstad in Stockholm. The project is lead by the company Stockholm Water. High environmental standards have been put up for the district, as it must be twice as good as an ordinary new district. To achieve this goal, a new water treatment plant is planned to be build.

In the testing facility Sjöstadsverket, several new water treatment processes for municipal wastewater are being evaluated. This thesis is concerned with the evaluation of one of these processes. The process in question is anaerobic and consists of the following steps: pre-treatment, UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), aerobic polishing for nitrogen reduction, a drum filter and reverse osmosis. The evaluation is performed by analysis of water sample taken from the whole process.

It is difficult to make any conclusions about the process as a whole, since not all of the individual parts have been in use at the same time. The production of gas in the UASB system has been quite low. The cause of this is probably that gas is dissolved in the effluent water. The aerobic polishing is sensitive and it will need adjustments of the pH-value in order to treat the water as planned. The use of chemical precipitation of phosphorus over the drum filter does not reduce the amount of phosphorus below the desired level. Furthermore, the demands on the treated water cannot be reached with the use of reverse osmosis, at least not in its current implementation.

Den allt större inflyttningen till städer och tätorter har gjort att behoven av forskning och utveckling kring ekologiskt hållbar stadsutveckling har ökat. Detta innebär i sin tur att det befintliga systemet för avloppsvattenrening kan behöva förändras. För att utvärdera ny och delvis obeprövad teknik inom behandling av avloppsvatten har ett utvecklingsprojekt startat för Stockholms nya stadsdel Hammarby Sjöstad. Stockholm Vatten har fått i uppgift att leda projektet. För stadsdelen har ett antal ambitiösa miljömål formulerats vilka i korthet innebär att stadsdelen skall vara dubbelt så bra som övrig nybyggnation. För att klara dessa miljömål görs förberedelser för ett eget reningsverk i stadsdelen.

I Stockholm Vattens pilotanläggning Sjöstadsverket utvärderas en rad olika behandlingslinjer för rening av avloppsvatten från hushåll och syftet med detta examensarbete är att utvärdera en av dessa försökslinjer. Försökslinjen är anaerob och består av försedimentering, UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), ett biologiskt poleringssteg för kvävereduktion, trumfilter samt omvänd osmos (RO). Utvärderingen har gjorts genom analyser av vattenprover längs försökslinjen.

Det är svårt att dra några slutsatser om linjen som helhet eftersom inte alla ingående komponenter varit igång samtidigt så som planerat. Gasproduktionen över UASB-systemet har varit relativt låg och det beror troligen på att en del av gasen löser sig i det utgående vattnet. Den biologiska poleringen för kvävereduktion är en känslig process som kommer att behöva pH-justeras för att klara att behandla vattnet från Sjöstaden. Med nuvarande utformning av anläggningen kan man inte med kemisk fällning av fosfor över trumfiltret komma ner under utsläppsgränserna. Kraven på utgående vatten kan inte heller nås med den RO som finns på Sjöstadsverket idag.

The most common way to treat wastewater in Sweden today is by a combination of an activated sludge process and a chemical treatment. These processes are not very energy efficient and may not be the most environmentally friendly. That is why it is interesting to evaluate new alternative methods to see if they can be less harmful to the environment and help to a lower resource consumption. New techniques are tested in a pilot installation at Hammarby Sjöstad, Sjöstadsverket. To be able to evaluate these techniques in a wide perspective system analyses are conducted where different impacts can be considered, advantages and disadvantages in the systems.

Five system structures for water treatment have been constructed in Matlab/Simulink in this study. The URWARE (URbanWAter REsearch) model was used to conduct a system analysis, which made a comparison of the different systems possible. Four of the systems contained a new technique for water treatment, consisting of an anaerobic membrane bioreactor (MBR) combined with a VSEP (Vibratory Shear Enhanced Process) unit. This is one of the techniques that now are tested in Sjöstadsverket. The fifth system was a reference system designed as a conventional treatment plant. The wastewater treated in the different systems was in some cases mixed wastewater, in other source sorted, with or without food waste from kitchen waste disposers.

Results from the system analysis shows that the MBR technique gives some advantages compared to the conventional water treatment. A large part of the nutrients in incoming materials are recycled. The highest recycling percent is reached when the MBR technique is combined with compost that handles the food waste. The total impact on the environment by greenhouse gases and eutrophic substances is lower in all the alternative systems compared to the reference system. The system with the source sorted urine has the most favourable exergy turnover. When reversed osmosis is used in the treatment a lot of energy is needed which leads to a poor exergy turnover and the conventional technique is more advantageous in these cases. All the alternative systems give a larger acidification which is a disadvantage with the MBR technique.

Vid behandling av avloppsvatten i Sverige används idag i de flesta fall en aktivslamprocess kompletterad med kemiskfällning. Denna process är inte så energieffektiv och kanske inte heller den mest optimala ur miljösynpunkt. Därför kan det vara intressant att utvärdera nya alternativa metoder för att se om dessa kan vara skonsammare mot miljön och bidra till en minskad resursförbrukning. I Sjöstadsverket, som är en försöksanläggning vid Hammarby Sjöstad, undersöks flera nya tekniker i mindre skala. För att kunna utvärdera dessa tekniker utifrån ett helhetsperspektiv görs systemanalyser, där för- och nackdelar och andra effekter kan vägas in.

I föreliggande studie har fem systemstrukturer för vattenrening byggts upp i Matlab/Simulink. Substansflödesmodellen URWARE (URban WAter REsearch) användes för att utföra en systemanalys, som gjorde en jämförelse av de olika systemen möjlig. Fyra av systemen innehöll ny reningsteknik bestående av en anaerob membranbioreaktor (MBR) kopplad till en VSEP- enhet (Vibratory Shear Enhanced Process). Det är en teknik som nu testas i Sjöstadsverket. Det femte systemet var ett referenssystem utformat som ett konventionellt reningsverk. De vatten som behandlades i reningsverken var i vissa fall blandat avloppsvatten, i andra källsorterat, med och utan matavfall från köksavfallskvarnar.

Utifrån systemanalysen kan det konstateras att MBR-tekniken ger en del fördelar gentemot den konventionella reningen. Bland annat eftersom en stor andel av näringsinnehållet i avloppsvattnet kan fångas upp och återföras till åkermark. Bäst kretsloppspotential fås när membranbioreaktorn kombineras med en kompost som tar hand om allt matavfall. Totalt sett bidrar också alla de nya reningssystemen till lägre växthusgasutsläpp och lägre utsläpp av eutrofierande ämnen än referenssystemet med konventionell rening. Ur exergisynpunkt är den nya tekniken bättre än den konventionella i det fall då urin källsorteras. I de fall då omvänd osmos används vid behandling är den konventionella processen mer fördelaktig. En nackdel med MBR-tekniken är att utsläpp av försurande ämnen är markant större än för den konventionella tekniken.

Vi lever i en värld som konsumerar en allt större mängd energi. Att minska den icke förnyelsebara energianvändningen är en mycket viktig del för ett långsiktigt hållbartsamhälle. Sjöstad är ett av flera reningsverk i Sverige som rötar avloppsslam för att utvinna ett av framtidens bränslen; Biogas. Framställningen av biogas sker genom anaerob nedbrytning, en känslig process som lätt störs av yttre faktorer, som temperatursvängningar och förändringar av substratsammansättning. För att anaerob nedbrytning ska fungera optimalt krävs exakt rätt koncentrationer av näringsämnen i reaktorerna. I detta projekt har en rad olika mikronäringsämnen, som metaller, salter och vitaminer testats för att se om en tillsats av något av dessa kan öka Sjöstads biogasproduktion. Genom ett antal försök vid olika tidpunkter under våren 2013 har ett ämne, magnesiumklorid identifierats som det näringsämne som kan vara det mest begränsande för Sjöstadverket. Resultatet visade att en liten mängd magnesiumklorid, 0,05 mg/l, kan ge en ökad biogasproduktion från rötresten. Labbskaleförsöken visade även en stor produktionsökning från rötresten under våren, vilket kan tyda på att en ökad dagvattenproduktion från snösmältningen för med sig de näringsämnen som reaktorerna behöver.

Detta arbete innefattar planering, uppbyggnad och inkörning av teströtningsanläggning för biogasproduktion, bestående av batch- och tankreaktorsystem. Arbetet inbegriper även utförandet av experiment, på batchreaktorsystem, som syftar till att ge en första inblick och vägledning för vidare studier kring optimering av processen med inriktning på tillsats av kolkälla och justering av kvoten mellan kol och kväve. Utifrån de resultat som erhållits vid försök på batchreaktorsystemet observerades en positiv effekt, gällande ökad nedbrytning av VFA, vid tillsats av glukos till systemet. Igångkörning av tankreaktorsystemet gav erfarenheter gällande handhavandet av anläggningen samt driftsäkerheten, vad gäller t.ex. återstart efter strömavbrott, loggning av gasflödesdata, pålitlig substratdosering och substratuttag utan syreläckage in i systemet.

Syfte och frågeställningar Studien genomfördes med syftet att specificera vilken intensitet och duration vid uppvärmning som är optimal för att få ut största möjliga effekt vid anaerob prestation i form av maximalt vertikalhopp och fem sekunders maximal cykelsprint. Studien byggde på tre frågeställningar: På vilket sätt påverkar uppvärmningen prestationen vid ett maximalt vertikalhopp? På vilket sätt påverkar uppvärmningen prestationen vid ett maximalt fem sekunders sprinttest? Vilken uppvärmning är optimal för maximal muskulär explosivitet? Metod Designen var en kvantitativ experimentell studie som innefattade fyra fysiskt aktiva kvinnor med genomsnittsålder på 24 år. Testerna bestod av nio tillfällen där en slumpad uppvärmning på ergometercykel genomfördes varje gång. Därefter genomfördes tre vertikalhopp, så kallade counter movement jump, på en kraftplatta och tre fem-sekunders sprint (5sCST) på Monarks Peak Bike. Hopphöjd, mean power, peak power och kroppstemperatur mättes vid varje testtillfälle. Resultat Resultaten visade att maximal muskulär explosivitet vid vertikalhopp uppnåddes efter uppvärmning i fem minuter på 150w vilket motsvarade en belastning på 53 till 76 procent av VO2max för testpersonerna. För maximal muskulär explosivitet vid 5sCST påvisades inga signifikanta resultat. Resultatenvisade inte heller några skillnader i kroppstemperatur efter de olika uppvärmningsintensiteterna. Slutsats För de fyra kvinnorna var det optimalt att värma upp i fem minuter med en belastning på 53 till 76 procent av VO2max för maximal hopphöjd vid counter movement jump. Det var endast hopphöjden som påverkades av uppvärmningen och inte någon av de andra parametrarna; mean power, peak power eller kroppstemperatur. Individuella variationer påvisades men vidare studier behövs, med ett större antal försökspersoner och med slumpmässig urvalsgrupp, för att kunna generalisera resultaten.

One of Sweden’s sixteen national environmental objectives strives to decrease the impact on the climate. By 2020, green house gas emissions should be 40 % less compared to the levels of 1990 and a minimum of 50 % of the energy consumption should come from renewable energy sources. Because of this there is a great need of increasing the production of renewable energy. This is where biogas comes in as a competitive alternative. However, there is a problem. Substrates for biogas production have become a scarcity due to the increasing demand for biogas that has been expressed lately.

   The objective is to co-digest fodder beet and cow manure in order to find the best methane yielding mixture(s), and based on these results be able suggest whether fodder beets are a suitable substrate to use in a greater extent. This might prove to be one possible way in dealing with today’s substrate shortage. The mesophilic co-digestion has been performed in lab scale, where seven glass bottles (800ml) have served as digesters. Several analyses of important parameters i.e. gas production and composition, carbon/nitrogen-ratio, total solids and pH have been performed during and after the digestion tests.

   The best results (25-28 % methane) were obtained when 5-15 % beets were added to the digester. This shows that fodder beets is best used as a supplement in a smaller extent.  Results also show that, when using fodder beets as substrate, two of the most important process parameters to control are pH and buffer capacity (alkalinity/volatile organic acid ratio). This is because the digester easily gets acidic.

   Based on these results it’s hard to suggest fodder beet usage in a greater extent when being mixed with only cow manure for biogas production. This is especially true for smaller biogas plants where the possibility of observation often is limited or deficient. However, because of the rapid initial degradation and gas production, fodder beets would make a good complement in digesters where more persistent substrates with slower gas production are being digested. Also, since fodder beets are rich in carbon and poor in nitrogen they would also make a good complement when one desire to increase the carbon/nitrogen-ratio in the digester

Denna studie gjordes på förfrågan av en simklubb i västra Sverige. Uppgiften var att mäta

fram laktatkurvan på ett antal simmare. Önskemålet var tio (10) simmare men vi fick ett

bortfall på fyra (4) på grund av sjukdom, ovilja och tester för nära inpå mästerskap. Metoden

vi valde var laktatmätning efter varje simmat lopp. Simmarnas uppgift var att simma

progressivt 5*200m frisim. Laktatet mättes med ett instrument kallat Lactate Scout och även

pulsen togs efter varje lopp. Vi mätte laktathalten hos simmarna en och en eller två och två

beroende på hur mycket plats och tid det fanns att disponera.

Resultaten efter fyra veckor var att alla simmare hade förbättrat sitt laktatvärde det vill säga

hade sänkt och högerförskjutit laktatkurvan medan pulsen höll sig stabilt. Två av

försökspersonerna hade högerförskjuten laktatkurva, medan två andra försökspersoners hade

en liten sänkning på det fjärde loppet som inte riktigt stämde överens med den

eftersträvansvärda kurvan. De två sista försökspersonernas laktatkurvor sköt i höjden vid det

andra eller tredje loppet och sjönk under det fjärde loppet, och ökade sedan på det femte och

sista loppet.

De slutsatser vi kan dra med så få försökspersoner är att tränarnas träningsplanering för dessa

sex simmare stämde bra inför tävlingarna de hade framför sig. De fick betydligt bättre

motståndskraft mot laktatet efter fyra veckors träning.

Avloppsreningsverket Sundet i Växjö har en rötningsanläggning som producerar biogas. Anläggningen består idag av två rötkammare och en maskin för avvattning som substratet går igenom efter rötningen. Substratet som används i rötningsprocessen är avloppsslam från Växjö. Planer finns på att utöka processen med en tredje reaktor i vilken det rötade slammet ska återrötas. Detta för att få ut mer biogas ur slammet. Det rötade slammet från reaktor 1 och 2 planeras genomgå tre förbehandlingssteg i form av fasseparering, sönderdelning och hygienisering innan det går till den tänkta reaktor 3. I arbetet genomförs ett rötningsförsök av rötat slam från Sundet med hjälp av satsvisa reaktorer som ska representera den planerade tredje reaktorn. Syftet med arbetet är därmed att undersöka hur mycket mer biogas det går att utvinna genom en andra rötningsprocess. Beräkningar på hur mycket energi det kommer gå åt i förbehandlingsstegen och hur mycket extra energi som går att utvinna i form av biogas från rötningsförsöket utfördes i arbetet. Resultaten visar att det går att utvinna mer metanrik biogas ur slammet och att förbehandlingsstegen fasseparering och sönderdelning kostar små mängder energi i förhållande till hur mycket extra energi som den extra biogasen ger. Hygieniseringen beräknas kosta förhållandevis mycket energi jämfört med den energin från den producerade biogasen.
The municipal waste treatment plant Sundet in Växjö currently has a digestion plant producing biogas. The facility consists of two digesters and a machine that dewaters the sludge after the reactors. The substrate that is used in the reactors consists of sewage sludge from Växjö. There are plans to expand the process with a third reactor in which the digested sludge will be digested a second time in order to extract more biogas. The digested sludge from reactor 1 and 2 is planned to undergo three pretreatment steps in the shape of phase separation, decomposition and sanitation before it reaches reactor 3. In the thesis a digestion process is carried out with digested sludge from Sundet in batch reactors that represents the planned third reactor. The purpose is to analyze how much extra biogas that can be extracted with a second digestion process. Calculations of how much energy that is necessary for the pretreatment stages and how much extra energy that can be extracted in the shape of biogas from the digestion process was made in the thesis. The results from the experiments shows that it is possible extract more methane rich gas from the sludge and that the pre treatment stages phase separation and decomposition use small amounts of energy compared to how much energy the extra gas gives. The sanitation process is estimated to cost quite a lot of energy compared to the energy extracted through biogas.

Sammanfattning Syfte och frågeställningar Syftet var att undersöka relationen mellan anaerob och aerob energiomsättning under 800 meterslöpning. Frågeställningarna var; (1) Hur ser fördelningen för de anaeroba och aerobaenergisystemen ut under 800 meterslöpning med mätningar genomförda på bana? (2) Finns det en korrelation mellan nyttjandegraden av VO2max vid vAT och fördelningen av de anaeroba och aeroba energisystemen under 800 meterslöpning, och i så fall hur illustrerardenna sig? (3) Finns det en korrelation mellan nyttjandegraden av Vamax under 800 meterslöpning och fördelningen av de anaeroba och aeroba energisystemen under 800 meterslöpning, och i så fall hur illustrerar denna sig? Metod Fem vältränade manliga deltagare ingick i undersökningen, åldern för dessa var mellan 18 till 41 år. Deltagarna genomförde totalt tre mätningar, de två första genomfördes i en inomhusfriidrottshall på en 200 meter lång rundbana och den tredje mätningen genomfördes på löpband i laboratorium. Det första testet var en submaximal mätning som genomfördes för att få ut ett samband mellan hastighet och VO2. Under andra mätningen sprang deltagarna ett 800 meter långt maxlopp, vilket utfördes för att få ut den totala syreförbrukningen samt den genomsnittliga hastigheten under 800 meter. Den tredje mätningen var ett VO2max somgenomfördes för att kunna beräkna nyttjandegraden av VO2max vid vAT samt %Vamax under 800 meter. Det som gör denna metodik unik är att det inte finns någon tidigare studie som har undersökt fördelningen av energisysmtem med båda de två första mätningarna på löparbana. Resultat Resultaten för fördelningen av energisystemen visade att medelvärdet för deltagarna var 23,6 % anaerobt respektive 76,4 % aerobt. Korrelationen mellan %VO2max vid vAT och fördelningskvoten visade ingen korrelation då p-värdet visade 0,406, vilket var över signifikansnivån. Även tredje frågeställningen visade att ingen korrelation kunde utläsas mellan nyttjandegraden av %Vamax under 800 meterslöpning och fördelningskvoten, då P-värdet beräknades till 0,365 vilket också var över signifikansnivån. Slutsats Studien har visat att desto högre hastighet en löpare håller under ett 800 meterslopp desto större blir den anaeroba andelen. Påståendet stämde endast överens för de uthållighetstränade deltagarna, således är det än så länge ovisst om resultaten är giltiga för fler grupper än uthållighetsidrottare.

Biogas är en förnyelsebar energikälla som tillverkas genom att organiskt material som matavfall bryts ner av mikroorganismer under anaeroba (syrefria) förhållanden. Regeringen har satt upp mål för en högre matavfallsutsortering vilket leder till ökad mängd tillgängligt substrat till biogasproduktion. Matavfallet som samlas in börjar brytas ner under tiden det transporteras och lagras. Syftet med studien var att undersöka hur länge matavfall lagras, ta fram ett representativt recept på ett genomsnittligt matavfall i Sverige och utvärdera hur mycket metanpotential som försvinner från matavfall med avseende på lagringstid, insamlingssystem (papper- och plastpåse) och lagringstemperatur (22°C och 6°C) genom laboratorieförsök. Den genomsnittliga lagringstiden för matavfall från villor och flerbostadshus i undersökningen var sex dagar. Ett recept för matavfall har tagits fram med hjälp av litteratursökning och modifiering av recept i Avfall Sveriges rapport U2010:10. Laboratorieförsöken visade att skillnaden i metanpotential mellan plast och papper var tydlig vid 22°C, då metanpotentialen sjunker, men obefintlig vid 6°C. För att uppnå maximal metangasproduktion från matavfall under den varma delen av året så är plastpåsar bättre då de har en mer konserverande effekt på matavfallet än papperspåsar. Detta kan relateras till att plast är tätare än papper och därför håller inne flyktiga ämnen.
Biogas is a renewable energy source that is produced when organic materials like food waste is degraded by microorganisms under anaerobic (oxygen-free) conditions. The Swedish Government has set goals for a higher sorting of food waste, leading to increased amounts of available substrate for biogas production. Collected food waste begin to break down during the time it is transported and stored. The purpose of this study was to investigate the length of the storage, produce a representative recipe for an average food waste in Sweden and evaluate how much methane potential is lost from food waste with respect to the storage time, collection method (paper or plastic bag) and storage temperature (22°C and 6°C) through laboratory tests. The average storage time of food waste from houses and apartment buildings in the survey was six days. A recipe for food waste has been developed with the help of literature search and modification of recipes in ‘’Avfall Sverige’’ report U2010:10. Laboratory tests showed that the difference in methane potential between the plastic and paper were clear at 22°C, with decreasing methane potential, but non-existent at 6°C. To achieve maximum methane production from food waste during the warmer part of the year, plastic bags are better because they have a preservative effect on the food waste. This can be related to the fact that plastic are denser than paper and therefore holds volatile compounds better.

Inom universitet och högskolemiljö är stress ett vanligt förekommande fenomen. Ungdomar som börjar studera får frihet att kontrollera sin vardag och sin livsstil, vilket kan resultera i ohälsosamma levnadsvanor. Tidigare forskning har visat positiva effekter av fysisk aktivitet vad beträffar minskad upplevd stress, vilket föranledde vårt val av ämne till uppsatsen.

Syftet med studien var att undersöka studenters upplevda stress i relation till fysisk aktivitet.

Metoden som användes var kvantitativ. Urvalet omfattade 186 studenter, 80 män och 106 kvinnor som valdes genom ett bekvämlighetsurval. Dessa personer fick svara på frågor om upplevd stress samt om träningsvanor. Analys av resultatet skedde i det statistiska analysprogrammet SPSS.

Resultatet visade inget samband mellan upplevd stress och fysisk aktivitet. Dock påvisades samband mellan upplevd stress och ångest vid träning. Inga könsskillnader vad avser upplevd stress framkom i resultatet. Upplevelsen av träning visade sig vara betydelsefull. Det var stor skillnad, beträffande stressymptom, mellan de som upplevde sin träning som rolig och de som upplevde träningen som ångestfylld.

Det är nödvändigt med fortsatt forskning inom området då stress är ett växande samhällsproblem som kostar samhället mycket pengar. Förslag till fortsatt forskning är göra en mer omfattande studie där stress mäts med exakta och validerade instrument. Det vore även intressant att inrikta forskningen mot upplevelsen av fysisk aktivitet.

During the 19-century a global warming has been observed, which includes increases in global air and ocean temperatures, widespread melting of ice and snow, and rising global sea level. There is a clear connection between emissions of greenhouse gases caused by the human and the increase in temperature. Climatic changes caused by global warming can be stopped trough decreased emission of fossil fuels, for example by an increased use of biogas. Biogas is a renewable energy source which is produced through anaerobic (oxygen free) digestion of organic material. The gas is a mixture of methane (CH4) and carbon dioxide (CO2) and can be among others used as fuel in vehicles. Greengas is biogas produced from grains.

The aim with this master’s thesis was to investigate a two-stage process for digestion of a rest by product from ethanol production, called drankvatten. Laboratory experiments were carried out with two process sets, each with two continues stirred tank reactors (CSTR). The process consisted of a thermophilic (55ºC) reactor as the first step in which the substrate was added. Afterwards there was a mesophilic (38ºC) second reactor in which the material from the first reactor was further degraded to produce more gas. The results were intended to be used for an assessment of whether a two-stage process is more efficient then a single-stage process in a full-scale production facility. One of the reasons to have a thermophilic first reactor is that the material has an average temperature around 80 ºC when it arrives to the facility today.

It was proved that a two-stage process with this type of substrate generated a higher gas production but the improvements weren’t big enough to motivate a reconstruction of the facility into a two-stage process. The thermophilic process was stable with a retention time of 15 days and a loading rate of 6 g VS/(l•dygn). This retention time was the shortest which was achieved during that loading rate. During earlier mesophilic experiments a higher loading rate was achieved however the used retention time was longer. On the basis of this work no conclusions could be drawn whether a thermophilic process could withstand a higher loading rate then a mesophilic one. Longer adaptation times is probably needed to reach higher loading rates. In this work it also has been studied if it’s necessary to have continues mixing in the biogas reactors. The conclusion of this experiment is that continues mixing isn’t necessary, which results in less mixing and in that way less energy costs.

Bakgrund: För en del idrottare är det viktigt att bibehålla en hög effektutveckling och anaerob kapacitet under en hel tävling. Ibland tillåts endast någon timmes återhämtning mellan prestationer, och nutritionsmässiga strategier, däribland intag av kolhydrater blir relevant för att underlätta återhämtningsprocessen. Syfte: Syftet med denna studie var att undersöka effekten av kolhydratsintag under 1h återhämtning från kortvarig högintensiv träning på efterföljande anaerob prestationsförmåga. Metod: Åtta vältränade kvinnor och män utförde ett countermovement jump (CMJ) följt av 5 varv av Wingate cykeltest. Deltagare fick därefter vila i 1 timme och intog under tiden antingen 1.2g/kg kolhydrater (maltodextrin) eller placebo. Efter återhämtningen utförde deltagarna ett CMJ följt av 1 varv Wingate cykeltest. Testvärden som mättes var hopphöjd (CMJ), min power, max power, average power samt fatique index (Wingate). Resultat: Resultatet från två-vägs ANOVA visade att varken tid eller supplementering hade någon signifikant effekt på prestation gällande någon av de uppmätta variablerna. Det var ingen signifikant skillnad mellan det första varvet Wingate före återhämtning jämfört med Wingate efter återhämtning, samma gäller CMJ. Båda grupper återhämtade sin ursprungliga prestationsförmåga efter 1h återhämtning, vare sig de intog kolhydrater eller inte.
Background: For some athletes it is important to maintain a high level of power output and anaerobic capacity throughout an entire compentition. Some situations only allow a few hours of recovery between performances, and nutritional strategies, including carbohydrate intake become relevant to facilitate the recovery process. Purpose: The purpose of this study was to investigate the effect of carbohydrate intake during 1 hour of recovery from short-term high intensity exercise on subsequent anaerobic performance. Method: Eight well-trained women and men performed a countermovement jump (CMJ) followed by 5 laps of Wingate cycling test. Participants were then allowed to rest for 1 hour while consuming either 1,2g/kg carbohydrates (maltodextrin) or placebo. After recovery, participants performed a CMJ followed by one lap of Wingate cycling test. The testvalues that were measured were jump height (CMJ), min power, max power, average power and fatigue index (Wingate). Result: Results from the two-way ANOVA showed that neither time nor supplementation had any significant effect on subsequent performance regarding any of the measured variables. There were no significant difference between Wingate lap 1 pre recovery and Wingate post recovery, same for CMJ. Both groups regained their original performance after 1h of recovery, wether intake of carbohydrate or not.

The present study aimed to investigate the methane yield from anaerobic digestion of a lignocellulosic substrate subjected to different pretreatments. The lignocellulosic forest residues materials were milled and then pretreated with the organic solvent NMMO (N-Methylmorpholine N-oxide) and/or the lignolytic enzymes laccase and versatile peroxidase at a dosage of 60 U g-1 total solids (TS) substrate. The amount of methane produced was studied in a biomethane potential assay with inocula from a thermophilic biogas reactor treating municipal waste. All samples were run in triplicates. Due to the large amount of samples, two biomethane potential assays were conducted: series 10 & 20 and series 30 & 40. The gas production results show that NMMO-treated forest residues yielded 130 NmL CH4 g-1 volatile solids (VS) substrate and the untreated forest residues yielded 95 NmL CH4 g-1 VS substrate for series 10 & 20. For series 30 & 40, both untreated and NMMO-treated forest residues yielded 140 NmL CH4 g-1 VS substrate. NMMO-treatment appears to be favourable and no advantages from the enzyme pretreatment could be seen in terms of gas yield. An analysis of the reaction fluid after the enzymatic treatment showed presence of phenols, an indication of successful lignin hydrolysis.
Studien avsåg att undersöka metanutbytet från anaerob nedbrytning med förbehandlad lignocellulosa som substrat. Lignocellulosamaterialet, i form av skogsavfall, maldes och förbehandlades därefter med det organiska lösningsmedlet NMMO (N-metylmorfolin-N-oxid) och/eller de lignolytiska enzymerna laccase och versatile peroxidas med dosen 60 U g-1 torrsubstanshalt (TS). Mängden producerad metan undersöktes i en biometanpotentialanalys med inocula från en termofil biogasreaktor, som behandlade hushållsavfall. Triplikat av varje prov användes för att öka den statistiska stabiliteten. På grund av det stora antalet prover genomfördes studien i två omgångar: Serie 10 & 20 samt serie 30 & 40. Resultaten visade att det NMMO-behandlade skogsavfallet gav 130 NmL CH4 g-1 organisk substans (VS) och det obehandlade skogsavfallet gav 95 NmL CH4 g-1 VS i serie 10 & 20. Både obehandlat och NMMO- behandlat skogsavfall gav 140 NmL CH4 g-1 VS i serie 30 & 40. Förbehandling med NMMO verkar vara fördelaktig medan enzymbehandling endast resulterade i en smärre ökning av gasproduktionen. En analys av vätskan efter enzymbehandlingen visade förekomst av fenoler, vilket visar på en lyckad ligninnedbrytning.

Triathleter och cyklister är uthållighetsidrottare med extrem träningsvolym och stort krav på aerob kapacitet, dock krävs även anaerob- power och muskelstyrka för delmoment som backar och tempoväxlingar. Många uthållighetsidrottare tvekar över att implementera styrketräning i tron att effekten ska påverka deras prestation negativt, dessutom gör den höga träningsvolymen det svårt att kombinera. Styrketräning som komplement till uthållighetsträning har dock visats ge positiv effekt och kan förslagsvis förbättra prestation. Syftet var att undersöka huruvida ett styrketräningspass per vecka kan förbättra anaerob kapacitet hos cyklister och triathleter samt om en eventuellt ökad benstyrka kan påverka simtiden hos triathleter. Metoden var en interventionsstudie med pre- och posttest där deltagarna fick genomföra ett styrketräningspass innehållandes tre övningar, en gång per vecka under 12 veckors tid, som komplement till ordinarie träning. Resultatet vid test av maximal styrka i benpressmaskin påvisade en signifikant ökad benstyrka för interventionsgruppen med p = 0,001, en styrkeförbättring på 16,5 %. Wingate- testet visade signifikant förbättring för maxeffekt, p = 0,003, en förbättring med 11,1 % samt maxeffekt per kilo kroppsvikt, p = 0,001, en förbättring på 11,9 %. För kontrollgruppen sågs inga noterbara förändringar och inget samband kunde heller ses mellan en ökad benstyrka och simprestation.Vår styrketräning i kombination med deras ordinarie träning kan förslagsvis fungera synergiskt och optimera prestationen.
Triathletes and cyclists are endurance athletes with extreme training volume and high demands on aerobic capacity but the sport also requires anaerobic power and muscular strength for example hills or changes in tempo. Many endurance athletes do hesitate to implement strength training with the belief that the effect will negatively affect their performance, the high training volume also makes it difficult to combine. Strength training as a complement to endurance exercise has been shown to have a positive effect and may improve performance. The aim was to investigate whether strength training once a week can improve anaerobic capacity among cyclists and triathletes, and if any potential increase in strength capacity may affect swim performance in triathletes. The method was an interventional study with pre and post-test in which participants had to conduct a workout consisting of the three exercises, once a week for 12 weeks, in addition to regular exercise. The results from the test of maximum strength in the leg press showed a significantly increased strength in the intervention group, p = 0.001, a strength improvement of 16.5%. The Wingate test showed a significant improvement in maximum power, p = 0.003, an improvement of 11.1%, and the maximum power per kilogram bodyweight, p = 0.001, an improvement of 11.9 %. For the control group, there were no noticeable changes and no association was seen between increased strength and swim performance. Our strength training in combination with the regular workout can probably work synergistically and optimize their performance.

Sverige har som mål att endast använda fossilfria bränslen inom fordonsflottan till år 2030. Ett av dessa fossilfria bränslen är biogas som bland annat produceras på Karlstads reningsverk, Sjöstadsverket. Sjöstadsverket planerar att bygga ut sin slammottagningsstation för att kunna ta emot mer slam. I samband med detta finns det ett intresse av att undersöka effektiviseringsmöjligheter inom biogasproduktionen. Ett vanligt förekommande sätt att öka biogasproduktionen är genom tillsatser av olika spårämnen. I detta arbete har därför tillsatser av spårämnena järn, kobolt, nickel och magnesium undersökts genom termofila småskaliga rötningsförsök i satsreaktorer. Tillsatserna har även undersökts i kombination med det komplexbildande ämnet EDTA för att undersöka om den biologiska tillgängligheten påverkar vid rötning av avloppsslam. Förutom rötningsförsök har även en korrelationsanalys genomförts där olika faktorer som kan påverka biogasproduktionen undersökts för år 2017. Resultaten av rötningsförsöken visar att inga tillsatser av järn, magnesium, nickel eller kobolt kommer öka biogasproduktionen vid Sjöstadsverket. Istället har biogasproduktionen hämmats vid två av tre rötningsförsök. Dessa resultat indikerar att organismerna i rötningsanläggningen på Sjöstadsverket inte har någon brist på spårämnen. Inte heller tillsatser av EDTA ökade biogasproduktionen vilket visar att det inte heller finns brist på biologiskt tillgängliga spårämnen. Resultaten från rötningsförsöken styrks av korrelationsanalysen eftersom det inte heller finns några tecken på korrelation mellan biogasproduktion och de nämnda spårämnena. Resultaten av korrelationsanalysen visar att pH ut ur rötningsanläggningen kan ha en negativ inverkan på biogasproduktionen vid Sjöstadsverket. Resultaten indikerar att pH blir för högt i anläggningen, något som även påvisats vid rötningsförsöken. Ett högre flöde in i anläggningen kan sänka pH-värdet enligt vidare korrelationsstudier. Detta har även kunnat påvisas vid rötningsförsöken där pH blev lägre vid en kortare uppehållstid. Eftersom Sjöstadsverket baserar sin uppehållstid på en stabil volym i rötkamrarna bör det alltså vara möjligt att öka biogasproduktionen genom att öka flödet in i rötningsanläggningen, vilket kommer ske när den nya slammottagningsstationen sätts i bruk. Eftersom dessa slutsatser främst är baserade på korrelationer rekommenderas vidare studier där pH-värdets och uppehållstidens inverkan på biogasproduktionen vid Sjöstadsverket undersöks närmare.
The Swedish government has set a national goal to have no vehicles running on fossil fuels in year 2030. One of the fuels that can replace the fossil fuels of today is biogas. The biggest wastewater treatment plant in Karlstad, called Sjöstadsverket, is already producing biogas and is expanding to receive more sludge in the future. Because of this, Sjöstadsverket wants to investigate the possibility of a more effective biogas production. A common way to improve biogas production is trace element additives. Therefor the addition of cobalt, nickel, iron and magnesium has been investigated through small scale thermophilic anaerobic digestion trials in batch reactors. The trace elements have also been added in combination with EDTA to investigate the bioavailability of the trace elements. In addition to these experiments a correlation analysis was performed where different factors that might influence the biogas production were investigated for year 2017. The results from the digestion trials prove that no addition of iron, magnesium, cobalt or nickel will increase the biogas production. Instead, the biogas production was inhibited during two out of three experiments. These results indicate that the organisms in the digester at Sjöstadsverket already have a sufficient amount of trace elements. The addition of EDTA did not increase the biogas production either which indicates that the trace elements also are bioavailable to a sufficient extent. The results from the digestion trials are validated by the correlation analysis because no correlation could be found between the biogas production and the investigated trace elements. The results from the correlation analysis show that the pH-level affects the biogas production negatively. The results indicate that the pH-level is to high, something that was also observed during the digestion trials. A higher flow rate into the digesters could lower the pH-levels according to further correlation studies. This has also been observed during the digestion trials where a shorter retention time lowered the pH-levels. Because Sjöstadsverket bases their retention time on a stable volume in the digesters, it could be possible for them to increase the biogas production by increasing the flow rates, which will happen when they start receiving more sludge. Because these conclusions are mainly based on correlations, further studies of the influence of pH-levels and retention times on the biogas production at Sjöstadsverket are recommended.

Syfte och frågeställningar Syftet med denna studie var att ta reda på om man kan träna annorlunda jämfört med den traditionella ishockeyträningen på is för att bibehålla eller förbättra den anaeroba kapaciteten.  Kan man med hjälp av högintensitetsträning på is under sju och en halv minut förbättra den anaeroba kapaciteten bättre jämfört med konventionella ishockeyövningar under pågående säsong?   Metod Sexton spelare från ett av lagen i J20 superelit som är den högsta serien för ishockeyspelare under 20 år. Testpersonerna delades in i en testgrupp som bestod av sju personer och en kontrollgrupp som bestod av nio personer. Studiens träningsprogram bestod av fem veckors högintensiv träning en gång i veckan för testgruppen och bestod av maximal skridskoåkning i tjugo sekunder från den förlängda mållinjen till den röda mittlinjen på ishockeyrinken och sedan fram och tillbaka så många gånger som hanns med. Detta gjordes åtta gånger med en vila på 45 sekunder mellan varje set. Kontrollgruppen tränade samtidigt som vanligt på isen. Efter fem veckor gjordes Wingate cykeltestet om för att se om några förbättringar skett.   Resultat Resultatet visar en generell peak power och peak 0-5 sekunder ökning över tid för grupperna. Båda grupperna ökade sina värden men kontrollgruppens ökning var störst. Peak 0-5 sekunder och average power visade sig ha en interaktion efter ett Post Hoc test, alltså en skillnad mellan grupperna. Kontrollgruppen ökade sina värden på average power men inte testgruppen. Träningen hade ingen effekt på P.O 25-30 sekunder som förblev oförändrad i båda grupperna. Båda grupperna uppvisade en signifikant ökning i power drop (W/kg) efter träningsperioden. Dock sågs ingen skillnad i % power drop då peak power samtidigt ökade.   Slutsats Slutsatsen i denna studie var att både den högintensiva intervallträningen på is och den traditionella isträningen ökar den anaeroba effekten hos unga elitishockeyspelare. Vanligtvis sänker den konventionella isträning den anaeroba effekten under den pågående säsongen. Detta gör det svårt att tolka resultatet i studien som troligtvis beror på skillnader i testgrupperna och suboptimala testförhållanden.

Bislang existieren keine unter Praxisbedingungen einsetzbaren Messmethoden für eine verzögerungsfreie Bestimmung der für die Prozessführung wichtigen Zustandsgrößen in Biogasanlagen. Die Arbeit „Anwendung des erweiterten KALMAN-Filters zur Zustandsbeobachtung in Biogasanlagen“ hat zum Ziel, den Stand der Technik in der Biogaserzeugung dahingehend weiter zu entwickeln, dass mittels einer softwarebasierten Systemlösung die für eine fundierte Einschätzung des Prozesszustands einer Biogasanlage benötigten Zustandsgrößen sowohl im Fermenter als auch im Zulauf bestimmt werden können. Das praktische Interesse besteht insbesondere darin, dass die Bestimmung unter Verwendung von standardmäßig an Biogasanlagen verfügbaren Messsystemen sowie unter den anlagentechnischen Randbedingungen erfolgen kann. Grundlage für eine Systemlösung zur Zustandsbeobachtung in Biogasanlagen ist ein mathematisches Modell, das die relevanten Teilprozesse der Methangärung abbildet und stellvertretend für das Realstoffsystem mit mathematischen Methoden der Prozesszustands- und Parameterschätzung untersucht werden kann. Die entsprechend des Stands der Technik verfügbaren Prozessmodelle zur Beschreibung anaerober biologischer Abbauprozesse ermöglichen die Berechnung der Prozesszustandsgrößen der anaeroben Flüssigphase, sofern die Zusammensetzung des zugeführten Substrats bekannt ist. Diese ist jedoch in technischen Anlagen zur Biogaserzeugung in der Regel unbekannt, da die eingesetzten Substrate den nachwachsenden Rohstoffen sowie den biologischen Rest- und Abfallstoffen zuzuordnen sind, die herkunftsbedingt eine wechselnde Zusammensetzung und Verfügbarkeit aufweisen. Praxistaugliche, verzögerungsfreie Messmethoden für die Substratcharakterisierung stehen derzeit ebenfalls nicht zur Verfügung, so dass diese Modelle bislang nur eingeschränkte praktische Anwendbarkeit aufweisen. Zielstellung der Arbeit ist die Entwicklung einer Systemlösung, die es auf der Grundlage der mathematischen Beschreibung des Prozesses ermöglicht, die Prozesseingangsgrößen (Substratmenge und Substratzusammensetzung) und die Prozesszustandsgrößen (anaerobe Milieubedingungen) aus den Prozessmessgrößen (Gasmenge und Gaszusammensetzung) zu berechnen. Dabei sind unter praktischen Bedingungen auftretende Informationsverluste in den Messdaten infolge Biogasentschwefelung, Gaszwischenspeicherung und Leistungssteuerung des BHKW zu berücksichtigen, die zu keiner Beeinträchtigung der Anwendbarkeit führen dürfen. Mit Messwerten, die im Rahmen von zwei Versuchsreihen am Realstoffsystem bestimmt worden sind, wurde der Prozess der Methangärung für zwei spezielle Anwendungsfälle simuliert und einer Bewertung in Bezug auf die Qualität der Zustandsbeobachtung unterzogen. Die berechneten Verläufe ergaben eine hinreichend genaue Übereinstimmung mit den Verläufen der analytisch bestimmten Prozesszustands- und Prozesseingangsgrößen. Darauf aufbauend können dann Systeme zur Bewertung des Prozesszustands und zur Prozessregelung eingesetzt und zur Optimierung der Prozessführung in Biogasanlagen angewendet werden
Suitable control of anaerobic digestion for biogas production requires well-founded knowledge about the process states. Standard measurement categories in small and medium scaled biogas plants contain gas analysis (amount and composition) and pH measurement. The actual process and input states of the liquid phase are usually unknown. This work presents a methodology for estimation of the unknown states based on standard measurement equipment. The system solution consists of two parts, a model describing the dynamics of the process and a two-stage identification of process states and model parameters. Within the first stage quadratic differences between simulated and measured values are minimized by the least square method; second stage minimizes the covariance matrix of the estimation error using the extended Kalman filter. Application of the system solution provides an high potential to increase efficiency of biogas production process and utilization of renewable resources

Syftet med denna studie är att sammanställa fysiska testresultat från Svenska elitlag i ishockey för att se om det finns något samband till tabellplaceringen. Data har insamlats från svenska olympiska kommitténs (SOK) databas fysprofilen. De egenskaper som studerats är antropomertri, aerob/anaerob effekt och styrka där 158 spelare fördelat på sju lag deltog med sina resultat. Inget samband mellan längd, vikt, BMI och tabellplacering kunde konstateras. Aerob effekt beräknades genom coopertest och beeptest där skillnaden mellan bästa och sämsta lagets testvärde 60,4 - 52,9 ml∙min-1∙kg-1 (P<0,01). Korrelationen mellan det beräknat tesvärde och tabellplacering var signifikant (r=-0,535)(P<0,001). Anaerob effekt mättes genom anaerob uthållighet, snabbhet och explosivitet. Skillnaden mellan lagen i anaerob uthållighet var (69,1-71,9sek) (P<0,05) och korrelationen till tabellplaceringen var signifikant (r=0,316)(P<0,001). Sambandet mellan snabbhet, explosivitet och tabellplacering var också signifikant (r=0,453)(P<0,001), (r=-0,228)(P<0,01). Styrka mättes med sex olika övningar där det fanns skillnader mellan lagen (P<0,05) men inget samband med tabellplacering. Dessa resultat tyder på att de fysiska parametrar som har störst betydelse för en ishockeymatch är aerob effekt, men att även anaerob effekt har stor betydelse. I denna studie saknar spelarens styrka och storlek samband till tabellplacering.

Biogas is a renewable energy produced through anaerobic digestion, which means that organic matter is degraded by microorganisms under anaerobic conditions. The produced biogas can then be used for cogeneration, electricity, heat or upgraded to vehicle gas. Eskilstuna Energy & Environment AB has four digesters at Ekeby water sewage treatment plant, Eskilstuna. One of the biogas reactor (RK4) is equipped with a jet-mixing system while the remaining digester uses top-mixing. The mixing system is an important parameter to achieve optimum operating conditions for the process regarding gas production and degree of digestion. This study aims to evaluate the two mixing systems, jet-mixing and top- mixing. The design of the reactors is identical and they are assumed to be fed with the same amount of substrate. By collection, analysis and compiling of process- and operational data such as gas production, degree of digestion and energy consumption for the two different systems their performance has been compared to each other. Different operational conditions considering the energy consumption for the jet-mixing system has been done theoretical to try to reduce the energy consumption. The result shows that both rectors operates under stable process conditions, although the result indicates that the gas production for the reactor installed with jet-mixing system is greater than the system with top-mixing system. Hopefully, the result of the study could be used of Ekeby water sewage treatment plant as an indication of how the system could be run. Keywords: Biogas, mixing, mixing system, anaerobic digestion, gas production, energy consumption, degree of digestion, Ekeby water sewage plant. Nyckelord: Biogas, omrörning, omrörningssystem, anaerob rötning, gasproduktion, energiförbrukning, utrörningsgrad, Ekeby reningsverk.

Hammarby Sjöstad is a new district in southern Stockholm. A main objective with the Sjöstad project was to halve the environmental impact compared to other construction work. The environmental goals involve a halved water consumption rate, a local treatment of storm water and trials aiming to extract nutrients from the waste water. Sjöstadsverket is an experimental treatment plant used for testing new treatment processes for domestic waste water from Hammarby Sjöstad. The results are to be compared with the conventional process used at Henrikdals treatment plant today. Two aerobic and two anaerobic main treatment processes are to be tested before decision of full scale is taken in 2005.

Anaerobic treatment without heating, as a way to reduce the content of organic material in the waste water, consumes less energy than conventional methods. Anaerobic reactors are usually operated at 37°C. It is possible to attain a high COD-reduction at lower temperatures, assumed a longer contact time between biomass and waste water. In an Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) - reactor the microorganisms form granules with excellent sedimentation properties. The granules are floating with the waste water flowing upwards through the reactor. This makes it possible to reduce the COD-content despite a short hydraulic retention time in the reactor.

The two UASB-reactors examined in this thesis is a part of the pilot plant. The thesis shows how the startup of the reactors has functioned and evaluates the possibility to reduce the contence of different COD-fractions with this technique.The domestic waste water temperature has during the experiment period dropped from 23°C to 18°C. The total COD-content of the untreated waste water is 567 mg/l. Before the anaerobic step the water is pre-treated by adding of flocculation chemicals and sedimentation. The total amount of suspended material is reduced by 50 % in the pre-treatment and the load on the UASB-reactors is 100 mg/l. With a hydrologic retention time of 2,4 h the pre-treatment and the two-step anaerobic reactor has reduced 64 % of the total COD-content. Over the anaerobic treatment step the COD-reduction was 49 %. The reduction of dissolved COD (<0, 45 μm) was 59 %. When operated in series the main part of the soluble CODreduction has taken place in the first reactor. After more than six months operation there is still a granulated sludge in the reactors and tests show a high metanogenic activity. Gas production from the reactors has been observed but not measured quantitatively.

The results from this thesis show that anaerobic treatment with a UASB-process functions without heating for the household waste water from Hammarby Sjöstad. The anaerobic process should be combined with pre-treatment and supplementary treatment to reduce the remaining COD and the nitrogen and phosphorus content.

Hammarby Sjöstad i södra Stockholm är en stadsdel under framväxt. Tanken bakom Sjöstadsprojektet var att halvera miljöpåverkan jämfört med annan nybyggnation. Bland annat anges i miljömålen halverad vattenförbrukning, lokal hantering av dagvatten och försök med utvinning av växtnäringsämnen ur avloppsvattnet. Sjöstadsverket är en del av detta projekt; en försöksanläggning för reningen av avloppsvattnet från hushållen i Hammarby Sjöstad. Två aeroba och två anaeroba linjer ska utvärderas innan beslut om full skala tas år 2005.

Anaerob rening utan uppvärmning är ett resurssnålt sätt att minska innehållet av organiskt material i avloppsvattnet. Anaeroba reaktorer drivs vanligen vid ca 37°C. Det är möjligt att nå en hög reduktion av organiskt material även vid lägre temperaturer, förutsatt en längre kontakttid mellan biomassa och avloppsvatten. I en Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB)-reaktor utnyttjas mikroorganismernas förmåga att bilda granuler, vilka svävar med avloppsvattnet som flödar uppåt genom reaktorn. Det gör det möjligt att reducera vattnets innehåll av organiskt material trots en kort hydraulisk uppehållstid i reaktorn. I detta examensarbete studeras de två UASB-reaktorer som ingår som en del i pilotanläggningen vid Sjöstadsverket. Examensarbetet visar hur uppstarten av reaktorerna fungerat och utvärderar möjligheten att reducera avloppsvattnets olika fraktioner av COD med denna teknik.

Temperaturen på vattnet från hushållen har under försöksperioden sjunkit från 23°C till 18°C. Det obehandlade avloppsvattnet har en total COD-halt kring 567 mg/l. Innan det anaeroba reningssteget förbehandlas vattnet genom sedimentering och inblandning av flockningskemikalier. Den totala mängden suspenderat material halveras i förbehandlingen och belastningen på UASB-reaktorerna är kring 100 mg /l. Efter förbehandling är vattnets COD-koncentration ca 400 mg/l. Med en hydraulisk uppehållstid på 2,4 timmar har en COD-reduktion på 64 % uppnåtts i hela systemet, dvs. försedimentering och två-stegs UASB-reaktor. Över det anaeroba reningssteget var reduktionen av COD 49 %. Reduktionen av löst COD (<0, 45 μm) i UASB-reaktorerna var 59 %. Vid seriell drift har merparten av lösligt COD reducerats i den första reaktorn. Efter nio månaders drift finns fortfarande ett granulärt slam i båda reaktorerna. Tester visar på en hög metanogen aktivitet. Gasproduktion har observerats i reaktorerna men inte kunnat mätas kvantitativt.

Resultaten från detta examensarbete indikerar att anaerob rening med en UASB-process fungerar utan uppvärmning för avloppsvattnet från hushållen i Hammarby Sjöstad. Den anaeroba behandlingen bör kompletteras med förbehandling samt en kompletterande behandling för att minska kvarvarande COD och reducera kväve och fosfor.

I detta examensarbete studerades metanpotentialen för brunalger och rödalger som hämtades vid två olika tillfällen. Förutsättningarna för att tång och alger ska kunna användas som substrat för biogasproduktion samt vilken miljönytta som kan uppnås undersöktes också.  Satsvisa försök har gjorts i laboratoriemiljö genom att ta reda på metanpotentialen för de olika substraten. Biogasproduktion skedde i en syrefri rötningsprocess som innebar ett komplext förlopp där olika mikroorganismer sönderdelade substratet i flera steg för att slutligen bilda biogas samt en rötrest. Ympen som användes i försöket kom från en biogasanläggning och bestod av en blandning av naturgödsel och organiska restprodukter från slakterier och annan industri. Substratblandningar mellan tång och rötrest undersöktes genom satsvis teströtning i 15 flaskor under mesofila förhållanden, 37 °C. Gasmätningar utfördes kontinuerligt under försökets gång. Metanhalter analyserades med en gaskromatograf. Testerna avslutades efter 17 dagar eftersom produktionen för samtliga flaskor då hade upphört. Resultatet visar att samrötning av rödalger som hämtades i oktober med ymp genererade en högre metanpotential än andra substrat. Den högsta metangaspotentialen var 159 l/kg VS. Rödalger som inhämtades i januari genererade lägst metangaspotentialen, cirka 60 l/kg VS. Att samla upp tång och alger från stränder innebär många fördelar. Exempelvis att ta bort lukt, att öka rekreationsvärdet, att förbättra vattenkvaliteten, att minska övergödningen samt att stränderna blir mer badvänliga.  Genom att framställa biogas från tång ökar dessutom produktionen av förnybar energi. Energin från biogas uppvisar mycket hög klimatprestanda och bidrar till en minskning av utsläpp av växthusgas.

Det har undersökts om det går att få ut fällningskemikalien aluminium ur kemslam från pappers- och massabruk via acidogenes. Ymp och kemslam blandades i olika förhållanden och pH mättes regelbundet för att kartlägga acidogeneskurvan. Prover av filtrat från slam- och ympblandning från tidpunkt noll och då pH-kurvan kartlagts vara som lägst skickades för analys med atomabsorptionspektroskopi. Ur resultaten som gavs från atomabsorptionspektroskopin beräknades det att ingen signifikant skillnad fanns i mängden löst aluminium mellan de olika ymp- och slam-förhållandena. För att försöka uppnå signifikant skillnad skulle det kunna testas fler olika förhållanden, beroende på karaktäristiken hos slam och ymp.

Curling är unik i avseendet att man kan påverka stenens bana efter att den släppts av spelaren. Beroende på trycket (Kg) och frekvensen (soptag/min) man kan applicera under sopmoment påverkas stenen olika mycket. Syftet med studien är att undersöka om curlingspelare med greppsula är mer uthålliga beträffande trycket och frekvensen vid sopning under flera stenar jämfört med curlingspelare som sopar med glidsula. Studien är en experimentellundersökning med två grupper och urvalet bestod av 17 män, 16–23 år, som spelade curling i någon av de två högsta serierna i Sverige. Undersökningsdeltagarna sopade tre stenar i följd under 15 sekunder med 50 sekunders vila mellan varje sten. Utrustningen som användes var mätinstrumentet (Broom-Mate), pulsklockan (Pm25, Beurer: Tyskland) och (Borg-Rpe-skalan). Resultatet från studien tyder på att det inte finns några signifikanta skillnader mellan att sopa med greppsula eller glidsula gällande förmågan att applicera och bibehålla trycket och frekvensen under tre sopade stenar.
Curling is unique in the way that you can affect the path of the curling rock after it´s been released. Depending on the amount of force (Kg) and frequency (strokes/min) of the sweeping motion it affects the path differently. The purpose of this study is to exam if curling players sweeping with gripper on are better regarding sustaining their force and frequency sweeping multiple stones compared to curling players sweeping with sliders on. The report is an experimental study with two groups. The selection consisted of 17 men, aged 16-23 years, regularly playing in one of the two top leagues in Sweden. The participants swept three stones in a row during 15 seconds with 50 seconds rest in between the stones. Equipment used during the collection of data were the (Broom-mate), heartrate monitor (Pm25, Beurer: Germany) and (Borg-RPE-scale). The results from the report suggest that there´s no significant difference between sweeping with gripper or slider on, regarding the ability to apply and sustain their force and frequency during three rounds of sweeping.

Piloter i försvarsmakten har en väldigt unik arbetsmiljö med särskilda påfrestningar från bland annat höga G-krafter och snabba tryckförändringar. I dagsläget utför svenska stridspiloter i princip samma slags fysiska tester som all Försvarsmaktspersonal. De årliga fysiska testerna för svenska stridspiloter är uppdelade i två olika tester; ett konditionstest och ett multitest i styrka. Validiteten för dessa tester kan dock ifrågasättas. De ger endast en grov bild över en persons allmänna fysiska status och har, enligt min åsikt, egentligen inte direkt någonting att göra med huruvida piloten skall kunna klara av att utföra sin tjänst. Man kan dock fråga sig i om en god allmän hälsa indirekt är en förutsättning för att piloten skall kunna utföra sin tjänst på bästa sätt. Ökad styrka och anaerob förmåga, framförallt ökad styrka i benmusklerna, bål och även armar har förts fram som faktorer som ökar G-toleransen. Flera studier visar på sådana resultat med koppling till ökad G-toleransoch tiden innan en person blir utmattad av AGSM. Det finns dock några studier vars resultat kontradikterar mot detta och som istället menar att muskelutmattning vid utförandet av AGSM sannolikt inte påverkar G-toleransen. Samtidigt som ingen studie har lyckats visa att aerob förmåga ökar G-toleransen. Det är väldigt svårt att mäta G-toleransen och framförallt att mäta den på rätt sätt. Många har försökt men tyvärr finns det vissa tveksamheter och många möjliga felkällor i alla studier jag undersökt. Det återstår således att utföra mer forskning på området för att säkerställa dessa resultat. Då det idag inte råder några tvivel om att aerob förmåga inte ökar G-toleransen och eftersom anaerob förmåga, främst styrkan i ben och bål men också i armar och övriga kroppen, i flertalet studier antytts kunna öka G-toleransenanser jag att man borde fokuseras på att testa styrkan i de muskler som används vid AGSM i de årliga fysiska testerna och att styrketräning överlag borde premieras för stridspiloter. Jag har inte kommit fram till särskilt många förslag på nya tester men det var heller inte mitt syfte med uppsatsen. Däremot vill jag bestämt föreslå att de årliga fysiska testerna för svenska stridspiloter snarast borde ges en grundlig översyn, framför allt bentestet. Cykeltestet borde omarbetas för att bli likvärdigt med löptesterna. Ett nacktest vore också högst önskvärt i dessa framtida tester. Men först måste det noggrant utredas vad det egentliga syftet med testerna skall vara.

Fighter pilots have a very unique working environment in Swedens Armed Foces, stress from high G-forces and fast pressures changes to name a few. Up to days date Swedish fighter pilots conduct almost exactly the same physical tests each year as the rest of Swedens Armed Forces. Each years physical testing is divided into two seperate tests; one fitness test and one multi test of strength. But the validity of both these test can be questioned. These test only gives a rough estimation of a persons overall physical standard and has little to do with whether the pilot manage to cope with his serving or not. However, you could argue that a fighter pilot indirect requires a good general physical state to stay on acitve duty. Anaerobic fitness and most of all increased strength in muscles groups such as legs, abdominal and arms has been brought up as evidence to support the conclusion that strength training increases G-tolerance. Multiple studies all share these same results. The results connected to G-tolerance and the time before a person losses consiousness because of the repeated execution of the AGSM. There are however a few studies made that contradict the very conclusion of the studies above. They found out that musclefatigue as a result of repeated execution of tha AGSM is unlikely to affect G-tolerance. At the same time, no present studie that I have been able to find has found any evidence that support that fact that aerobic fitness would have any effect on G-tolerance. To meassure G-tolerance and most of all to get it right is difficult work. Many have tried and few or perhaps none has completly succeeded. There are some doubts and alot of possible sources of errors in all studies I have found. Hence alot of work are still to be done in this particular region of science before we can know for sure that these facts are correct. I suggest that since there are no doubts about the fact that aerobic fitness does not contribute to G-tolerance and since anaerobic fitness and strenght in first of all legs and abdominal mucles but also arms and the upper body has been found to somehow affect G-tolerance positivly focus should be on meassuring the strength in first of all the muscles that are involved in the AGSM in the every year physical tests and that fighter pilots should be encouraged to exercise strength training. I have not come up with many suggestions regarding new tests but that was not the aim of this paper. But I strongly suggest that someone is to overlook these tests soon, especially the leg test. I also think that the bicycle test should be made more equivalent to the running tests. A neck test would also be most appropriate to include in these future tests to come. But first of all it needs to be determined what the main purpose of these tests should be.

Syfte: Syftet med denna kandidatuppsats är att förklara de positiva och negativa aspekter elit-friidrottare upplever av mobiltelefonens metronoma ljudstimulans påverkan under anaeroba intervaller, för en eventuell vidareutveckling.Metod: En applikation med grundläggande funktionalitet, som kunde användas vid testtillfället, utvecklades. 8 stycken elitfriidrottare som vid testtillfället hade topp 20 bästa resultat i sin gren, och ålder, i Sverige genomförde 6 anaeroba intervaller utifrån deras eget träningsprogram. Varannan intervall fick de hjälp av mobiltelefonapplikationen och varannan fick de springa som vanligt. Därefter genomfördes öppna intervjuer för att samla in deras upplevelser.Resultat: Applikationen påverkade testpersonernas upplevelser på fyra olika sätt. 1: Mindre ansträngande att springa med samma hastighet. 2: Motiverande vid utmattning. 3: Jämnare löprytm. 4: Försämring vid tappad synkronisering till den metronoma ljudstimulansen.Slutsatser: Applikationen gav mestadels positiva upplevelser hos testpersonerna och har därmed potential att utvecklas till en fullskalig applikation som riktar sig mot elitfriidrottare. För fortsatt-utveckling av applikationen verkar synkronisering till löpningen vara det viktigaste för att löparen ska få en positiv upplevelse.

Introduktion: Hos den äldre delen av befolkningen är sarkopeni och sjukdomar som uppstår till följd av förändrad kroppskomposition ett stort problem. Träning bedöms ha stor påverkan gällande båda dessa ohälsomarkörer. Därav är det kliniskt relevant att titta på hur en 12 veckor lång träningsintervention påverkar kroppskompositonen och hur denna eventuella förändring korrelerar med prestationsmått.   Metod: Träningsinterventionen bestod av medel- och högintensiv icke- viktbärande träning utförd på träningscykel, 2 gånger veckovis under 12 veckor. Dubbel-energi röntgenabsorptiometri (DXA) genomfördes gällande kroppskompositionsmått. Parade t-test har gjorts på tidigare insamlade data för att undersöka eventuella förändringar innan och efter träningsintervention. Signifikanta förändringar undersöktes sedan mot varandra i en korrelationsanalys. Prestationsmått som analyserades var Chair- stand 30 sekunder, Borg Cycle Strength Test och Maximal volontär kontraktion. Kroppskompositionsmått var viceral fettmassa, total fettmassa, total fettfri massa, och total lean massa, samt fettmassa ben, fettfri massa ben och lean massa ben. Resultat: De enda mått som under träningsintervention förändrades signifikant hos både kvinnor och män var prestationsmåttet Chair-stand och kroppskompositionsmåttet total lean massa. Sambandet dessa mått emellan var ej signifikant utan snarare svagt negativt.  Diskussion: Resultatet indikerar att en förbättrad anaerob kapacitet i större utsträckning beror på andra faktorer än förändrade kroppskompositionsmått. Förbättrande faktorer kan vara neuromuskulära adaptioner, förmåga att aktivera befintlig muskelmassa och metabola processer. Konklusion: Vårt resultat visar på att en 12 veckor lång träningsintervention är tillräckligt lång tid för att signifikant förändra total lean massa. Dock beror den signifikant förbättrade anaeroba kapaciteten främst på andra faktorer då sambandet dessa mått emellan var svagt negativt.

A balanced supply of micronutrients, including metals such as iron (Fe), cobalt (Co), and nickel (Ni), is required for the efficient and stable production of biogas. During biogas formation, the uptake of micronutrient metals by microorganisms is controlled by a complex network of biological and chemical reactions, in which reduced sulfur (S) compounds play a central role. This thesis addresses the interrelationship between the overall chemical speciation of S, Fe, Co, and Ni in relation to the metals bio-uptake processes. Laboratory continuous stirred tank biogas reactors (CSTBR) treating S-rich grain stillage, as well as a number full-scale CSTBRs treating sewage sludge and various combinations of organic wastes, termed co-digestion, were considered. Sulfur speciation was evaluated using acid volatile sulfide (AVS) extraction and S X-ray absorption near edge structure (XANES). The chemical speciation of Fe, Co, and Ni was evaluated through the determination of aqueous metals and metal fractions pertaining to solid phases, as well as kinetic and thermodynamic analyses (chemical speciation modelling). The relative Fe to S content in biogas reactors, which in practice is regulated through the addition of Fe for the purpose of sulfide removal or prior to the anaerobic digestion of sewage sludge, is identified as a critical factor for the chemical speciation and bio-uptake of metals. In the reactors treating sewage sludge, the quantity of Fe exceeds that of S, inducing Fe(II)-dominated conditions under anaerobic conditions, while sulfide dominates in the co-digestion and laboratory reactors due to an excess of S over Fe. Under sulfide-dominated conditions, chemical speciation of the metals is regulated by hydrogen sulfide and the formation of metal sulfide precipitates, which in turn restrict the availability of metals for microorganisms. However, despite the limitations set by sulfide, aqueous concentrations of different Co and Ni species were shown to be sufficient to support metal acquisition by the microorganisms under sulfidic conditions. Comparatively, the concentrations of free metal ions and labile metal-phosphate and -carbonate complexes in aqueous phase, which directly participate in bio-uptake processes, are higher under Fe-dominated conditions. This results in an enhanced metal adsorption on cell surfaces and faster bio-uptake rates. It is therefore suggested that the chemical speciation and potential bioavailability of metals may be controlled through adjustments of the influent Fe concentration in relation to S content. The results also indicated that the pool of metal sulfides in the biogas reactors could be regarded as a source of metals for microbial activities. Thus, the recovery and utilisation of this fraction of metals may be considered as a measure with which to minimise the metal dosing concentrations to CSTBRs.
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.

La freqüent contaminació d’aigua subterrània per compostos organohalogenats és un greu problema degut als riscs humans i ecològics que se’n deriven. La bioremediació és un tècnica sostenible que permet superar algunes de les limitacions que presenten els tractaments fisicoquímics. En aquest estudi ens proposem obtenir i caracteritzar cultius que contenen bacteris anaerobis capaços de degradar compostos organohalogenats ambientalment perillosos i que es puguin aplicar per a la bioremediació d’aqüífers in situ. En treballs previs realitzats al nostre laboratori es va obtenir un cultiu enriquit que contenia un bacteri dehalorespirador del gènere Dehalogenimonas a partir de sediments de la desembocadura del riu Besòs (Barcelona) que degrada alcans amb halògens situats en carbons adjacents. En aquesta tesis, s’ha identificat la dehalogenasa reductora (RDasa) d’aquesta Dehalogenimonas implicada en la conversió de dibromur d’etilè (EDB) al compost innocu etilè combinant tècniques de proteòmica basades en gels d’electroforesis, tests enzimàtics i nano-cromatografia líquida acoblada a espectrometria de masses (nLC-MS/MS). Aquesta RDasa es va designar com a EdbA. EdbA és la primera RDasa identificada entre les espècies d’aquest gènere bacterià que catalitza una reacció de debromació. A més, és la primera RDasa que s’ha demostrat funcional i que no té cap subunitat B de fixació a la membrana citoplasmàtica codificada de forma adjacent en el seu genoma. Addicionalment, s’ha detectat un enzim ortolog a l’enzim responsable de la degradació de 1,2-diclorpropà a propé (DcpA) com a única RDasa en cultius que transformen 1,2,3-triclorpropà a clorur d’alil mitjançant la combinació de tècniques d’ultracentrifugació, gels d’electroforesis i nLC-MS/MS. Aquesta DcpA es va detectar en la fracció de la membrana tal i com predeien les eines bioinformàtiques emprades. El mecanisme pel qual aquestes dues RDases identificades es fixen a les membranes és encara desconegut. En aquesta treball s’ha obtingut un segon consorci bacterià estable provinent de llots d’una planta de tractament d’aigües residuals industrials i aplicant estratègies de d’enriquiment del cultiu i tècniques de dilució fins a l’extinció. Aquest cultiu fermenta diclorometà (DCM) i dibromometà (DBM) en acetat i format. S’ha demostrat que el bacteri responsable de la fermentació d’aquests dihalometans és un Dehalobacterium i s’ha procedit al seu aïllament. Tanmateix, les interaccions sinèrgiques entre les espècies del consorci han impedit el seu aïllament. Mitjançant la selecció de colònies en cultius semi sòlids, canvis en la composició del medi i l’ús de antibiòtics, s’ha assolit un cultiu on l’abundància de Dehalobacterium és del 67%. L´acompanyen bacteris dels gèneres Acetobacterium i Desulfovibrio, tal i com revelen els anàlisis de genoteques. El fraccionament dels isòtops de carboni durant la fermentació de DCM per aquest cultiu s’ha determinat mitjançant l’anàlisi d’isòtops estables de compostos específics (CSIA). El valor obtingut de -27 ± 2‰ difereix del prèviament publicat per una soca de Dehalobacter (-15.5 ± 1.5‰) que també fermentava DCM. Aquests valors són significativament diferent dels obtinguts per bacteris metilotròfics degradadors de DCM (que varien de -45 a -61‰) i podria permetre la distinció entre vies de degradació de DCM en treballs de bioremediació in situ. Finalment, s’ha demostrat que la presència de co-contaminants que es detecten freqüentment amb DCM, tals com tricloroetilè (TCE), 1,2-dicloroetà (1,2-DCA), cis-dicloroetilè (cis-DCE), 1,1,2-tricloroetà (1,1,2-TCA), àcid perfluorooctanoic (PFOA) i 3,4-dicloroanilina (3,4-DCA) no provoca una inhibició significativa en la degradació de DCM pel cultiu amb Dehalobacterium a les concentracions testades. La concentració de cloroform de 100 mg/L provoca una total inhibició. De manera similar, la presència de 200 mg/L d’àcid perfluorooctanosulfonic (PFOS) i ≥ 25 mg/L de diuron provoquen una inhibició severa, impedint la degradació completa de DCM. Tanmateix, l’activitat degradadora de DCM es recupera quan els cultius inhibits es transfereixen a medi fresc sense co-contaminants.
La frecuente contaminación de las aguas subterráneas por compuestos organohalogenados es un grave problema ambiental debido a los riesgos ecológicos y para la salud humana de ella derivados. La bioremediación es una tecnología sostenible que evita algunos inconvenientes que presentan los tratamientos físico-químicos. En este estudio nos proponemos obtener y caracterizar cultivos que contengan bacterias anaerobias que degraden compuestos organohalogenados ambientalmente peligrosos con potencial para la bioremediación in situ de aguas subterráneas. En trabajos previos de nuestro grupo de investigación, se obtuvo un cultivo enriquecido en bacterias del género Dehalogenimonas procedente de sedimentos del estuario del río Besós (Barcelona) que degrada alcanos con halógenos situados en carbonos adyacentes. En esta tesis se ha identificado la dehalogenasa reductora (RDasa) de esta cepa de Dehalogenimonas implicada en la conversión del dibromuro de etileno (EDB) al compuesto inocuo eteno combinando técnicas de proteómica basadas en geles de electroforesis, ensayos enzimáticos y nano-cromatografía líquida de alta resolución (nLC-MS/MS). Esta RDasa es designada EdbA, y constituye la primera RDasa identificada en este género bacteriano que cataliza una reacción de debromación. Además, es también la primera RDasa en ser demostrada funcional sin una subunidad B de anclaje a la membrana codificada de forma adyacente en el genoma. Adicionalmente, se ha detectado una única RDasa en cultivos que transforman 1,2,3-tricloropropano a cloruro de alilo combinando técnicas de ultracentrifugación, geles de electroforesis y nLC-MS/MS. Esta enzima ortóloga a DcpA, la responsable de la degradación de 1,2-dicloropropano a propeno, ha sido detectada en la fracción proteica de membrana, lo cual concuerta con las predicciones realizadas mediante herramientas bioinformáticas. El mecanismo por el cual EdbA y esta DcpA se anclan a la membrana citoplasmática es desconocido, atribuyéndose a proteínas todavía no descritas. En este trabajo se ha obtenido un segundo consorcio bacteriano estable a partir de lodos de una planta de tratamiento de aguas residuales industriales aplicando técnicas de cultivo de enriquecimiento y dilución por extinción. Este cultivo fermenta diclorometano (DCM) y dibromometano (DBM) a acetato y formato. Se ha demostrado que la bacteria responsable de la fermentación pertenece al género Dehalobacterium, y se ha procedido a su aislamiento. Sin embargo, las interacciones sinérgicas existentes entre las especies del consorcio han impedido obtener un cultivo puro. Seleccionando colonias en medio de cultivo semisólido, aplicando antibióticos y cambios en la composición del medio, se ha obtenido una abundancia relativa de Dehalobacterium del 67%. Le acompañan bacterias de los géneros Acetobacterium y Desulfovibrio, tal y como se detectó mediante análisis de genotecas. El fraccionamiento isotópico del carbono durante la fermentación del DCM por este cultivo fue determinado mediante análisis de isótopos estables de compuestos específicos (CSIA). El valor obtenido, -27 ± 2‰, difiere del publicado previamente para una cepa de Dehalobacter que también fermenta el DCM (-15.5 ± 1.5‰). Estos valores son significativamente diferentes de los obtenidos con bacterias metilotróficas degradadoras de DCM (-45 a -61‰), y podrían permitir diferenciar vías de degradación de DCM en trabajos de bioremediación in situ. Finalmente, se ha demostrado que la presencia de co-contaminantes que se detectan frecuentemente con el DCM, como el tricloroetileno (TCE), 1,2-dicloroetano (1,2-DCA), cis-dicloroetileno (cis-DCE), 1,1,2-tricloroetano (1,1,2-TCA), ácido perfluorooctanoico (PFOA) y 3,4-dicloroanilina (3,4-DCA) no provocan una inhibición significativa en la degradación de DCM por parte del cultivo de Dehalobacterium, a las concentraciones estudiadas. Una concentración de cloroformo de 100 mg/L provoca una inhibición total. De manera similar, 200 mg/L de sulfonato de perfluoroctano (PFOS), y ≥ 25 mg/L de diuron provocan una inhibición severa, impidiendo la degradación completa del DCM. Sin embargo, la actividad degradadora de DCM se recupera cuando los cultivos inhibidos se transfieren a medio libre de co-contaminantes.
The widespread groundwater contamination by organohalide compounds is of a major concern due to the human and ecological risks derived from it. Bioremediation is a sustainable technology that overcomes some limitations of the physical-chemical remediation techniques on these water bodies. In this study, we aimed to obtain and characterize cultures containing anaerobic bacteria capable of degrading organohalide compounds of environmental concern with potential for in situ groundwater bioremediation. In previous work carried out in our laboratory a highly enriched culture containing organohalide-respiring bacteria from the genus Dehalogenimonas degrading vicinally halogenated alkanes was obtained from sediments of the river Besós estuary (Barcelona). In this thesis, the reductive dehalogenase (RDase) from this Dehalogenimonas strain responsible for the catalysis of ethylene dibromide (EDB) to the innocuous ethene was identified combining gel-based proteomic techniques, specific enzymatic tests and nano-scale liquid chromatography tandem mass spectrometry (nLC-MS/MS). This RDase is therefore designated as EdbA, for ethylene dibromide RDase subunit A. EdbA is the first RDase identified for debrominating catalytic activity among species of this genus. Moreover, it is the first RDase shown to be functional for respiration without an adjacent membrane-anchoring subunit B encoded on the genome. Additionally, combining ultracentrifugation, gel electrophoresis and nLC-MS/MS, an orthologous enzyme of the dichloropropane-to-propene RDase (DcpA) was the only RDase detected in 1,2,3-trichloropropane-to-allyl chloride dehalogenating cultures. This DcpA was detected in the membrane fraction of the crude protein extract, in accordance to its predicted subcellular localization by bioinformatics tools and it is also not co-localised with an rdhB gene. The membrane-anchoring mechanisms of these RDases remains not known and may rely in yet-unidentified proteins. A second stable bacterial consortium was obtained in the present work from slurry samples of an industrial wastewater treatment plant with a combination of enrichment culture strategies and the dilution-to-extinction technique. This culture was demonstrated to ferment dichloromethane (DCM) and dibromomethane (DBM) into acetate and formate. The Dehalobacterium sp. present in this culture was shown to be the responsible for the dihalomethanes fermentation, and the isolation of this strain was attempted. However, the synergic interactions existing among the different accompanying species present in the bacterial consortia impeded the isolation. Despite a pure culture was not achieved via picking up colonies from semisolid agar cultures, changes in the medium composition, and the application of selected antibiotics, a final relative abundance of Dehalobacterium sp. of 67 % was attained. As determined by clone library analysis, bacteria from the genera Acetobacterium and Desulfovibrio remained present in the culture. The carbon isotope fractionation during DCM fermentation by this culture was determined by compound-specific stable isotope analysis (CSIA). The value obtained was -27 ± 2‰ and differs from the previously published value of -15.5 ± 1.5‰ of a Dehalobacter sp. performing also DCM fermentation. These values are yet significantly different from those reported for facultative methylotrophic bacteria degrading DCM (ranging from -45 to -61‰), and this would allow for further differentiation of these degradation pathways during in situ bioremediation works. Finally, the potential inhibitory effect of selected frequent groundwater co-contaminants over DCM degradation by the Dehalobacterium-containing culture was assessed for further in situ bioremediation applications. Trichloroethylene (TCE), 1,2-dichloroethane (1,2-DCA), cis-dichloroethylene (cis-DCE), 1,1,2-trichloroethane (1,1,2-TCA), perfluorooctanoic acid (PFOA), and 3,4-dichloroaniline (3,4-DCA) did not show significant inhibitory effects at the concentrations tested. Differently, a total inhibition was caused with a chloroform concentration of 100 mg/L. Also, the presence of 200 mg/L of perfluorooctanesulfonic acid (PFOS), as well as concentrations higher than 25 mg/L of the pesticide diuron caused a severe inhibitory effect, preventing the full depletion of DCM. Nevertheless, DCM degrading activity was recovered when inhibited cultures were transferred to co-contaminant free medium.

Es wurden die mikrobiellen Abbauprozesse an einem Standort mit gaswerkstypischer Schadstoffkontamination, v. a. BTEX und PAK, untersucht. Ziel war es, die relevanten mikrobiologischen Abbauprozesse mit gängigen Analysemethoden zu identifizieren und das Natural Attenuation-Potential zu bewerten. Neben einer Betrachtung der Schadstoffe im Feld wurde ein ausführliches hydrogeochemisches und mikrobiologisches Analyseprogramm durchgeführt. Der Schadstoffabbau wurde in Labor-Mikrokosmen unter für den Standort charakteristischen, überwiegend anaeroben Bedingungen untersucht. Methodik und Umfang der Untersuchungsmethoden wurden im Hinblick auf eine Anwendung an weiteren Standorten bewertet. Die Schadstoffausbreitung in der Fahne, die Keimzahluntersuchungen und eine deutliche Redoxzonierung mit einer Sukzession von Methanogenese, Sulfatreduktion und Fe(III)-Reduktion spiegelten mikrobielle Abbauprozesse wider. Dabei beeinflussten und überlagerten die Prozesse im Schadensherd die Prozesse in der Fahne stark. Die Felddaten gaben Hinweise auf abiotische Sekundärreaktionen zwischen den Redoxpaaren Fe(III)/Fe(II), Sulfat/Sulfid und O2/H2O. Die Berechnung der Assimilativen Kapazität (AC) zeigte ein gutes Angebot an CO2 und Sulfat, während die übrigen TEA Sauerstoff, Nitrat und auch Fe(III) am Standort stark limitiert waren. Dem stand eine von den Redoxbedingungen abhängige, unterschiedlich gute Abbaubarkeit der Modellschadstoffe Benzen, Toluen, Ethylbenzen, Naphthalin, Acenaphthen, Phenanthren und Pyren im Laborversuch gegenüber. Methanogenese wurde in keinem der Versuchsansätze beobachtet. Unter sulfatreduzierenden Bedingungen fand ein Abbau weniger Modellschadstoffe (Toluen, z.T. auch Ethylbenzen und Naphthalin) statt. Mit den TEA Nitrat und insb. Fe(III) erweiterte sich das Abbauspektrum gegenüber sulfatreduzierenden Bedingungen. Mit Sauerstoff fand ein Abbau aller im Grundwasser enthaltenen BTEX und PAK statt. Vor dem Hintergrund der AC und den Ergebnissen der Mikrokosmen bedarf es für einen vollständigen Schadstoffabbau im Feld einer Kombination verschiedener TEA-Prozesse, insb. eines Zusammenwirkens von Fe(III)- und Sulfatreduktion und eines Einflusses von Sauerstoff an den Fahnenrändern. Die unterschiedlichen Abbaumuster bzw. Abbaugeschwindigkeiten in Abhängigkeit der TEA machen das Einbeziehen der Redoxzonierung in eine Modellierung des Standortes erforderlich. Neben den TEA hatte die Verfügbarkeit der Makroelemente Phosphor und Stickstoff sowie von Mikroelementen einen Einfluss auf den Abbau. In den Respirometeruntersuchungen mit hohen Substratkonzentrationen war Phosphat in allen und Ammonium in einem Teil der Grundwässer, in Abhängigkeit von der Entnahmestelle im Feld, limitierend. Bei niedrigen Substratkonzentrationen in den Mikrokosmen trat kein Mangel an N und P auf. In allen Fällen hatte aber eine Zugabe von Mikroelementen einen förderlichen Effekt auf den Abbau. Die Methodik der Standortuntersuchungen folgte dem Prinzip der multiple lines of evidence. Die hydrochemischen Parameter O2, NO3-, Fe2+, Mn2+, SO42-, S2-, CH4, NH4+, PO43 waren geeignet, einen mikrobiellen Abbau und potentielle Limitationen durch Nährstoffe zu zeigen. Ein Vergleich der Ergebnisse der tiefenhorizontierten Beprobung mit einem stärker räumlich integrierenden Ansatz zeigte, dass ohne eine entsprechende räumliche Auflösung die AC überschätzt würde. Die Summenparameter, insb. die Toxizität, lieferten wertvolle Zusatzinformationen über die Gesamtkontamination. Der Abbau der (Modell-)Schadstoffe in den Mikrokosmen ermöglichte eine Einschätzung der generellen Abbaubarkeit der Schadstoffe am Standort, der Einflussparameter auf den Schadstoffabbau sowie möglicher Stimulationsmaßnahmen.

I detta arbete används biogasprocessen som ett exempel på hur ett samhällsrelaterat vetenskapligt område kan lyftas in i skolans naturvetenskapliga undervisning. Vi har arbetat fram en laboration om biogas och givit förslag på hur en sådan kan användas direkt i skolan naturvetenskapliga laborativa delar. Vi föreslår ett sätt att prova om elevers nyfikenhet och upptäckarglädje för naturvetenskap och teknik ökar om undervisningens innehåll och upplägg är aktuellt och samhällsrelaterat. I arbetet har vi kommit i kontakt med tre områden: Ett naturvetenskapligt forskarsamhälle, tillämpningar i samhället av ett naturvetenskapligt innehåll samt skolans naturvetenskapliga undervisning. Relationerna mellan dessa delar är med och formar skolans innehåll och läraryrkets komplexa uppdrag. Vår diskussion visar att ett kritiskt förhållningssätt är viktigt i en diskussion om alternativa upplägg av undervisning.

The Swedish pulp and paper industry is the third largest exporter of pulp and paper products worldwide. It is a highly energy-demanding and water-utilising industry, which generates large volumes of wastewater rich in organic material. These organic materials are to different extents suitable for anaerobic digestion (AD) and production of energy-rich biomethane. The implementation of an AD process within the wastewater treatment plant of a mill would increase the treatment capacity and decrease the overall energy consumption due to less aeration and lower sludge production and in addition produce biomethane. Despite the many benefits of AD it is only applied at two mills in Sweden today. The reason for the low implementation over the years may be due to problems encountered linked to the complexity and varying composition of the wastewaters. Due to changes in market demands many mills have broadened their product portfolios and turned towards more refined products. This has increased both the complexity and the variations of the wastewaters´ composition even further, as the above changes can imply an increased pulp bleaching and utilisation of more diverse raw materials within the mills. The main aim of this thesis was therefore to generate knowledge needed for an expansion of the biomethane production within the pulp and paper industry. As a first step to achieve this an evaluation of the biomethane potential and the suitability for AD of wastewaters within a range of Swedish pulp and paper mills was performed. Thus, around 70 wastewater streams from 11 different processes at eight mills were screened for their biomethane potential. In a second step, the impact of shifts in wood raw material and bleaching on the AD process and the biomethane production was investigated and further evaluated in upflow anaerobic sludge bed (UASB) reactors. The screening showed that the biomethane potential within the Swedish pulp and paper industry could be estimated to 700 GWh, which corresponds to 40% of the Swedish biomethane production during 2014. However, depending on the conditions at each specific mill the strategy for the establishment of AD needs to differ. For mills producing kraft pulp the potential is mainly found in wastewaters rich in fibres, alkaline kraft bleaching wastewaters and methanol-rich condensates. The biomethane potential within thermo-mechanical pulp- (TMP) and chemical thermo-mechanical pulp (CTMP) mills is mainly present in the total effluents after pre-sedimentation and in the bleaching effluents as these holds high concentrations of dissolved organic material. The screening further showed that the raw material used for pulp production is an important factor for the biomethane potential of a specific wastewater stream, i.e. hardwood (HW) wastewaters have higher potentials than those from softwood (SW) pulp production. This was confirmed in the lab-scale UASB reactor experiments, in which an alkaline kraft bleaching wastewater and a composite pulping and bleaching CTMP wastewater were used as substrates. AD processes were developed and maintained stable throughout shifts in wastewater composition related to changes in the wood raw materials between SW and HW for the kraft wastewater and spruce, aspen and birch for the CTMP wastewater. The lower biomethane production from SW- compared to HW wastewaters was due to a lower degradability together with a higher ratio of sulphuric compounds per TOC for the SW case. The impact of shifts between bleached and unbleached CTMP production could not be fully  evaluated in the continuous process mainly due to technical problems. However, due to the large increase in dissolved organic material when bleaching is applied, the potential biomethane production will increase during the production of bleached pulp compared to unbleached pulp. Based on the biomethane potentials obtained for one of the included CTMP mills, their yearly production of biomethane was estimated to 5-27 GWh with the lowest and the highest value corresponding to the production of unbleached spruce pulp vs. bleached birch pulp. Thus, the results of the investigations presented in this thesis show that the UASBreactor is suitable for AD of wastewaters within the pulp and paper industry. The results also show that challenges related to variations in the organic material composition of the wastewaters due to variations in wood raw materials could be managed. The outcome of the thesis work also imply that the production of more refined products, which may include the introduction of an increased number of raw materials and extended bleaching protocols, could increase the potential biomethane production, especially if the pulp production will make use of more HW.
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.

Syfte och frågeställningar Syftet med studien var att undersöka effekten av cykelintervaller som komplement till handbollsträning för att förbättra prestationsförmågan hos manliga ungdomsspelare på elitnivå. Den frågeställning studien svarat på är om cykelintervaller som komplement till handbollsträning har några effekter på den specifika prestationsförmågan. Metod En kvantitativ experimentell studie genomfördes med 13 manliga ungdomsspelare (fp) i handboll. Under 3 veckor fick fp genomföra cykelintervaller som komplement till ordinarie träning 2 gånger i veckan. Effekten av träningen kontrollerades genom förtest och eftertest där fp:s aeroba förmåga (Yo-Yo IR L1), anaeroba kapacitet (150 m shuttle run) samt anaeroba effekt (CMJ) testades. Utifrån resultaten vid förtesterna delades fp in i antingen cykelgrupp (CG) eller kontrollgrupp (KG). Indelning gjordes genom matchning av fp:s profil följt av lottning. CG genomförde 2 olika intervalltyper, 4 min intervaller och 30 sekunders intervaller med ökat antal set över tid. Efter 3 veckor, totalt 6 träningspass, fick samtliga fp återigen genomföra tester med identiskt testförfarande. Genom detta kunde skillnader i utveckling av delkapaciteter relevanta för handboll mellan grupperna utvärderas. Resultat CG förbättrade signifikant både sitt Yo-Yo IR L1 resultat (p≤0,05) samt resultatet i de tre 150 m shuttle run mätningarna (löpning 1, p=0,03; löpning 2, p<0,001; differens löpning 1 och 2, p<0,001). KG hade ingen förbättring i Yo-Yo IR L1 och bara en signifikant trend till förbättring i löpning 2 i 150 m shuttle run (p=0,08). Mellan grupperna förelåg dock inte några signifikanta skillnader. Det sågs ingen förändring i någon av grupperna vid eftertesterna av CMJ.  Slutsats Trots att CG förbättrade sig signifikant i såväl aeroba som anaeroba tester förelåg ingen signifikant skillnad mellan grupperna vilket bland annat tros bero på för få fp samt för kort interventionstid. Resultatet indikerar dock att cykelträning kan vara av värde för handbollsspelare men vidare forskning på en större försöksgrupp och längre interventionstid behövs för att med säkerhet kunna dra några generella slutsatser gällande cykelträningens effektivitet för handbollsspelare.

Käppala wastewater treatment plant (WWTP) has, during a few years, observed an increase in organic loading rate (OLR) in the mesophilic anaerobic digester R100, due to an increased load to the WWTP. The digestion of primary sludge at Käppala WWTP is today high loaded, with a high organic loading rate (OLR) and low hydraulic retention time (HRT). This study aims to evaluate the effect of the maximum OLR and the minimum HRT for the anaerobic digestion of sewage sludge and to investigate further actions that can be taken into consideration in case of process problems in the digestion. The study consists of (a) a practical laboratory experiment of 6 pilot-scale reactors to investigate how the process stability is affected when the OLR increases and the HRT decreases. (b) A mass balance calculation based on the energy potential in the feeding sludge and the digested sludge. (c) A study of the filterability of the digested sludge. (d) The construction of a forecasting model in Excel, to predict when digester R100 will reach its maximum OLR and minimum HRT. The result of the study shows that the maximum OLR for Käppala conditions is 4.9 g VS dm-3 d-1, meaning that R100 will reach its maximum organic load around the year 2031. An OLR of 4.5-4.9 and an HRT of 12 days is optimal for R100, according to the present study. Keeping the anaerobic digestion process in balance is vital when it comes to the outcome of energy in the anaerobic digestion process. Pushing the process to produce more gas can become counterproductive since a high OLR can lead to process imbalance, which in turn leads to low biogas production. Imbalance in the digestion process can occur fast; therefore, the margin for overload in the anaerobic digestion process must be significant. The methane concentration in the converted biogas and the pH level in the reactor are the best stability parameters for the conditions at Käppala. Ammonia is the less efficient stability parameter since it did not predict or detect any instability during the experimental process. Furthermore, the OLR and HRT have a significant impact on the needed quantity for dewatering polymer. The higher digestion of organic material in the sludge, the bigger the need for the polymer to take care of the rest material.