Exjobbsförslag: Livscykelanalys av fluglarvskompostering under storkaliga svenska förhållanden

Foto: Viktoria Wiklicky

Titel: Livscykelanalys av fluglarvskompostering under storskaliga svenska förhållanden Omfattning: 30 hp
Nivå: Avancerad
Ämne: Teknologi eller miljövetenskap
Start: Augusti 2017 eller senare

Bakgrund
Fluglarvskompostering är ett relativt nytt och effektivt sätt att behandla matavfall på. Behandlingen går ut på att mata larver av den svarta vapenflugan (Hermetia Illucens) med matsvinn. Larverna omvandlar effektivt matavfall till egen biomassa vilket är ett effektivt sätt att extrahera viktiga näringsämnen från avfallet. Behandlingen pågår under två veckor vartefter larverna skördas. Den kvarvarande avföringen från larverna kan användas på samma sätt som vanlig kompost, men med fördelen att avföringen är extra rik på kväve. Själva larverna kan användas på flera olika sätt men det mest optimala är troligtvis som proteinfoder, speciellt inom fiskodling eller vid uppfödning av fjäderfä. Detta är dock förbjudet i dagsläget eftersom produktionsdjur inte får utfodras med obehandlat matavfall, men det är fullt möjligt att använda larverna i mat till sällskapsdjur där de kan utgöra en viktig källa av fett och protein. Om larverna däremot skulle utfodras med vegetabilier skulle de direkt kunna användas som foder för exempelvis odlad fisk.

Problemområde
Tidigare forskning på fluglarvskompostering har främst fokuserat på att analysera substratomvandling samt näringsinnehållet på larverna. Därför finns det nu ett behov av att även undersöka miljöpåverkan från fluglarvskompostering och då främst med fokus på energiåtgång och utsläpp av växthusgaser från storskaliga anläggningar. Just nu pågår ett pilotprojekt i Eskilstuna där fluglarvskompostering testas och utvärderas i större skala av Eskilstuna-Strängnäs Energi och Miljö AB. En del av detta pilotprojekt är att beräkna miljöpåverkan från anläggningen och det föreslagna examensarbetet skulle därför kunna bidra med en värdefull del av detta arbete.

Utförande
Forskningsgruppen inom Kretsloppsteknik har forskat på fluglarvskompostering under flera år och har därigenom samlat ihop en stor del av den bakgrundsdata som behövs för att genomföra examensarbetet. I denna bakgrundsdata ingår mätningar av temperaturer, energiåtgång, utsläpp till luft tillsammans med andra processparametrar. Examensarbetet kan därför bygga vidare på denna kunskap och bredda perspektivet genom att jämföra fluglarvskompostering med andra metoder för avfallshantering.
Det förväntade resultatet av examensarbetet är en LCA där de potentiella utsläppen av växthusgaser samt åtgången av primärenergi beräknas för de olika processerna som ingår i storskalig fluglarvskompostering, så att dessa resultat kan jämföras med andra sätt att hantera matavfall. Eftersom fluglarvskompostering har potential att omvandla avfall till proteinfoder kommer detta med stor sannolikhet att vara ett fokuserat område för studien.

Förkunskaper
Tidigare erfarenhet av LCA och/eller avfallshantering är önskvärt men inte ett absolut krav.

Kontakt: Mattias Eriksson eller Evgheni Ermolaev, Institutionen för energy och teknik, SLU
Email: mattias.eriksson@slu.se eller evgheni.ermolaev@slu.se
Telefon: 018-671732

English version below.


Project opportunity: Life Cycle Assessment of Large Scale Fly Larvae Composting in Swedish Conditions

Title:Life Cycle Assessment of Large Scale Fly Larvae Composting in Swedish Conditions
Credits: 30 credits
Level: Advanced
Subject: Technology or environmental science
Start: August 2017 or later

Background
Fly larvae composting (FLC) is a relatively new and very efficient food waste treatment method. The treatment is performed using black soldier fly larvae (Hermetia Illucens). The larvae are very efficient in extracting the nutrients available in the food waste and accumulating them in their own biomass. The treatment lasts for two weeks, after which the larvae are separated from the residue. The residue can be used in the same way as traditional compost, however it is more rich in nitrogen. The larvae can be utilized in different ways. Optimally they can be used as feed for production animals, fisheries and as pet food, but current legislation limits their use. In current legislation the larvae grown on food waste can be used as pet food, as source of raw materials such as proteins, oils and chitin and as high quality substrate for biogas production. Within a short time the larvae grown on vegetable substrate will be allowed to be used as feed in fish farming and possibly in poultry production.

Issues
Research on FLC has been performed regarding the substrate conversion and larvae composition. Research on the environmental impacts of FLC and especially on the energy demand and GHG emission in large scale waste treatment is still very limited. Large scale FLC is in the phase of implementation in Sweden with a pilot scale treatment plant being established in Eskilstuna at the Eskilstuna Strängnäs Energi och Miljö AB waste treatment facility. Part of the implementation of this pilot project is to perform the LCA of FLC food waste treatment. This master thesis will provide a large contribution towards this assessment.

Performance
The Environmental Engineering group have been performing research on FLC in many years, and have accumulated the necessary data to perform an LCA study of the FLC waste treatment system.
The emission data from two projects will be analyzed. The aeration demand estimated in another project will be used as a ground for evaluating energy demands of the pilot project being established at Eskilstuna. The temperature data from previous experiments will be used to estimate the heating demands during different seasons in Swedish conditions. The different use cases of larvae will be compared based on the examples presented in the background section.
The expected area of study would be to calculate the greenhouse gas emissions and primary energy use form large scale fly larvae composting in relation to other waste treatment alternatives like anaerobic digestion and composting. Since this treatment method has the potential to produce animal feed from waste, this would be an important focus of the study.

Competence and experience
Previous experience of LCA and/or waste management is desirable, but not compulsory.

Contact: Mattias Eriksson or Evgheni Ermolaev, Department of Energy and Technology, SLU
Email: mattias.eriksson@slu.se or evgheni.ermolaev@slu.se
Phone: 018-671732

Posted by Evgheni Ermolaev

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *