Linn Solli
Forsker
Biografi
Utdanning/kompetanse: Doktorgrad (PhD) (2017) i mikrobiologi ved Universitetet for miljø- og biovitenskap, NMBU.
Min forskning omhandler:
- Blå/grønn bioøkonomi (landbruk / havbruk / akvakultur)
- Klima- og miljøvennlig håndtering av organiske restfraksjoner
- Anaerob nedbrytning av organiske fraksjoner (husdyrgjødsel, fiskeslam, slakteriavfall etc)
- Biogassprosess og metanproduksjon
- Dynamikk i anaerobe mikrobiologiske samfunn
- Toleranse for nitrogen (ammoniakk) og fettsyrer (LCFA / VFA) i anaerobe mikrobiologiske samfunn
- Syntrofiske forhold mellom ulike grupper bakterier og metanogene Arker
På Ås har vi Norges største biogasslaboratorie, med utstyr og instrumenter for ulike typer biogassforsøk (eks. potensialtester, langvarige kontinuerlige biogassforsøk, analyser av gass og organisk materiale). Laboratoriet har også fasiliteter for mikroalgeforsøk, komposteringsforsøk og en rekke forskjellige analyser.
Sammendrag
Food waste collection in Norway is mostly done using plastic bags, made either of polyethylene or, more recently, of biodegradable plastics, which are materials that can be degraded by microorganisms under certain environmental conditions and time frames. Most of the biodegradable plastic bags used in Norway for food waste collection are labelled as compostable, i.e. degradable under composting conditions, but end up in biogas plants and only rarely in composting plants. The present work provides answers to the following questions. First, to what extent are biodegradable plastic bags deteriorated during anaerobic digestion of food waste. Secondly, is the situation different under mesophilic (37°C) and thermophilic (55°C) conditions. Finally, does thermal hydrolysis (THP) pretreatment of food waste containing biodegradable plastic change the results. In tests offering optimal conditions for microorganisms involved in anaerobic digestion, limited deterioration of biodegradable plastics (Mater-Bi® certified as compostable under industrial (ICP) and home (HCP) composting conditions, representative of what is used in Norway for food waste collection for biogas production) was observed, as shown by limited mass loss (14-21 % for ICP and 22-33 % for HCP) and limited changes in the chemical composition after 22 d, a relevant hydraulic retention time for industrial biogas plant operations. Higher mass loss was observed under thermophilic conditions compared to mesophilic conditions. The effect of THP pretreatment of food waste containing biodegradable plastics offered unexpected results: while a small, non-significant increase in mass loss was observed for ICP, THP led to a significantly reduced mass loss for HCP during anaerobic digestion. The biogas process itself was not significantly affected by ICP and HCP present in food waste at a 4 % plastic to food waste ratio. The present research shows that the majority (79-86 % of ICP and 67-78 % of HCP) of biodegradable plastic residues left after initial pretreatment of food waste, will withstand anaerobic conditions, both under mesophilic and thermophilic conditions, also when subjected to THP pretreatment (5 bars, 160°C, 20 min). This strongly suggests that post-treatment of digestate is required to avoid the spread of biodegradable plastics to agricultural soils, for digestates intended for agricultural use.
Sammendrag
Fôrrester (uspist fôr) og faeces samles opp til fiskeslam fra oppdrettsanlegg på land. Det er også aktuelt å samle opp fiskeslam fra semilukkede anlegg i sjø, og teknologi for oppsamling av fiskeslam fra merdanlegg er under utvikling. Fôr til laks har høyt innhold av fett og protein, som begge er godt fordøyelige, og derfor i liten grad finnes igjen i faeces. Karbohydrat og mineraler/tungmetall i fôret er mindre fordøyelig, og blir derfor oppkonsentrert i faeces. Laksens faeces går lett i oppløsning og er vanskelig å samle opp på mekaniske filter, mens fôrpellets kan samles opp mer effektivt. Oppsamlet fiskeslam kan derfor inneholde betydelige mengder fôr, og variasjoner i sammensetning av fiskeslam skyldes i stor grad varierende andel fôr i slammet. Mengden fôrrester i fiskeslam har derfor stor betydning for bruken av slammet. I denne rapporten ble det modellert seks ulike situasjoner, basert på to fôr med ulik fordøyelighet, og tre ulike filtereffektiviteter. Den laveste filtereffektiviteten liknet forhold målt i et kommersielt anlegg, den mellomste hadde bedret oppsamling av faeces, og den høyeste filtereffektiviteten samlet opp faeces effektivt og uten innslag av fôrrester. Mengde og sammensetning av fiskeslam ble beregnet. Mengde oppsamlet fiskeslam øker ved økende filtereffektivitet og ved redusert fordøyelighet av fôret, og det ble vist hvordan sammensetningen av fiskeslammet henger sammen med fôrets fordøyelighet, filtereffektivitet og andel fôr i slammet. Godt fordøyelig fôr, høy filtereffektivitet og ingen fôrrester er forbundet med god ressursutnyttelse, men dette ga fiskeslam med det laveste innholdet av energi og nitrogen, og det høyeste innholdet av kadmium i modellen, som begrenser videre bruk av slammet. Fiskeslam brukes til produksjon av biogass og til gjødsling av landbruksareal og andre grøntareal. Fôrrester i fiskeslammet bedrer slammets egenskaper, men god ressursutnyttelse forutsetter at fôret spises av fisken, og ikke ender i slam. Egenskapene til modellert fiskeslam fra de ulike scenariene ble evaluert, og i tillegg ble biogasspotensialet i tre fiskeslamprøver samlet opp uten fôrrester målt. Etter nytt gjødselregelverk gjeldende fra 2025 var alle modellerte fiskeslammene tillatt brukt som gjødsel på landbruksareal, og bruksmengde var begrenset av fosforinnhold, ikke av sink- og/eller kadmiuminnhold. Det tyder på at det er mulig å lage organiske gjødselprodukter også av fiskeslam som kun består av faeces, forutsatt kombinasjon med andre gjødselkomponenter.
Forfattere
Getachew Birhanu Abera Erik Trømborg Linn Solli Juline M Walter Radziah Wahid Espen Govasmark Svein Jarle Horn Nabin Aryal Lu FengSammendrag
Biofilm is a syntrophic community of microorganisms enveloped by extracellular polymeric substances and displays remarkable adaptability to dynamic environments. Implementing biofilm in anaerobic digestion has been widely investigated and applied as it promotes microbial retention time and enhances the efficiency. Previous studies on anaerobic biofilm primarily focused on application in wastewater treatment, while its role has been significantly extended to accelerate the degradation of lignocellulosic biomass, improve gas–liquid mass transfer for biogas upgrading, or enhance resistance to inhibitors or toxic pollutants. This work comprehensively reviewed the current applications of biofilm in anaerobic digestion and focused on impacting factors, optimization strategies, reactor set-up, and microbial communities. Moreover, a full-scale biofilm reactor case from Norway is also reported. This review provides a state of-the- art insight on the role of biofilm in anaerobic digestion.
