Microbial community development during syngas methanation in a trickle bed reactor with various nutrient sources

Microbial community development within an anaerobic trickle bed reactor (TBR) during methanation of syngas (56% H-2, 30% CO, 14% CO2) was investigated using three different nutrient media: defined nutrient medium (241 days), diluted digestate from a thermophilic co-digestion plant operating with food waste (200 days) and reject water from dewatered digested sewage sludge at a wastewater treatment plant (220 days). Different TBR operating periods showed slightly different performance that was not clearly linked to the nutrient medium, as all proved suitable for the methanation process. During operation, maximum syngas load was 5.33 L per L packed bed volume (pbv) & day and methane (CH4) production was 1.26 L CH4/L-pbv/d. Microbial community analysis with Illumina Miseq targeting 16S rDNA revealed high relative abundance (20-40%) of several potential syngas and acetate consumers within the genera Sporomusa, Spirochaetaceae, Rikenellaceae and Acetobacterium during the process. These were the dominant taxa except in a period with high flow rate of digestate from the food waste plant. The dominant methanogen in all periods was a member of the genus Methanobacterium, while Methanosarcina was also observed in the carrier community. As in reactor effluent, the dominant bacterial genus in the carrier was Sporomusa. These results show that syngas methanation in TBR can proceed well with different nutrient sources, including undefined medium of different origins. Moreover, the dominant syngas community remained the same over time even when non-sterilised digestates were used as nutrient medium

Degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons by actinomycetes

The potential of some actinomycetes to degrade polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and the effect of co-substrates, plants and other additives on their degradation and bioavailability was studied. A glass bead system for growth of PAH-degrading actinomycetes in liquid culture was developed and used for the screening of strains for biosurfactant activity and phenanthrene degradation in the presence of different co-substrates. Indication of biosurfactant production by all tested strains was obtained with hexadecane and rapeseed oil as co-substrates but not with glucose. Rhodococcus sp. DSM 44126 was identified as R. wratislaviensis and found to be able to degrade phenanthrene and anthracene. An actinomycete with a high capacity to degrade phenanthrene and pyrene was isolated from an agricultural soil and identified as Mycobacterium LP1. The catabolic activity of both strains was studied in liquid cultures and in soil. Several additives were also tested for their effect on PAH degradation in soils. The surfactant Triton X-100, but not wheat straw, promoted PAH degradation in a soil with aged creosote by increasing the bioavailability of the compounds. The presence of plants increased the proportion of active microorganisms and enhanced PAH degradation, likely due to root exudates provided by the plants. In a PAH-spiked soil, the addition of rapeseed oil (1% w/w) stimulated the degradation of anthracene and benzo(a)pyrene mainly as a result of abiotic processes, but negatively affected the degradation of phenanthrene and pyrene, probably due to limitations in nutrient and oxygen supply. Based on these results, a new sequential treatment in two steps for cleaning PAH-contaminated soil was designed and tested using four different PAH as model substances. The first step consisted of the inoculation with Mycobacterium LP1, favouring biological degradation of low-molecular-weight PAH, and the second step consisted of the addition of rapeseed oil, which promoted the abiotic transformation, and probably also the solubilisation, of the high-molecular-weight PAH

Läkemedel i källsorterade avloppsfraktioner - en kunskapssammanställning

Källsorterande avloppssystem kan minska utsläpp av läkemedelsrester till akvatiska miljöer och möjliggör samtidigt kretslopp av näringsämnen. Kunskapen om läkemedels-förekomst i källsorterade avloppsfraktioner är dock delvis bristfällig, liksom kunskapen om vilken reducerande effekt som erhålls i de behandlings- och hanteringsprocesser som används för dessa fraktioner idag. Även kunskapen om vad som händer i miljön är begränsad vad gäller upptag i växter, nedbrytning, transport och spridning. Syftet med projektet var att samla den kunskap som finns och den forskning som pågår relaterad till läkemedel i källsorterade avloppsfraktioner i Sverige och internationellt, för att identifiera prioriterade frågeställningar framåt. Projektet syftade även till att beskriva hur behandling av avloppsfraktioner från källsorterande avloppssystem påverkar halterna av läkemedelsrester i slutprodukten. Projektet genomfördes utifrån en litteraturstudie med fokus på genomförda och pågående studier/forskning relaterad till läkemedel i källsorterade avloppsfraktioner globalt. Inga analyser har genomförts inom projektet. De data över innehåll av läkemedelssubstanser i obehandlade och behandlade fraktioner som redovisas är hämtade från tidigare genomförda studier. Förutsättningarna för studier kring läkemedel i källsorterade avloppsfraktioner varierar, vilket försvårar möjligheten att jämföra resultat och dra slutsatser kring innehåll och reduktion av läkemedel i källsorterade avloppsfraktioner. De flesta studier behandlar urin. Merparten av behandlingsmetoderna för urin är utförda i labbskala medan studier på klosettavloppsvatten är gjorda på anläggningar som är i drift idag. För latrin har endast en studie som behandlar läkemedel hittats. Olika behandlingsmetoder fungerar olika bra på olika typer av läkemedelssubstanser. För urin har tester utförts med många olika behandlingstekniker. Av de som beaktats i denna studie är det endast ozon och UV-ljus som har en bred effekt och som till störst del reducerar de flesta läkemedelssubstanser som har analyserats i urin. För klosettavloppsvatten har tre behandlingsmetoder studerats. Ingen av metoderna reducerade alla läkemedel, men behandling med UASB-reaktor gav en god reduktion då de flesta läkemedel som analyserats reducerades till ca 60 %. För latrin påverkades de flesta läkemedel varken av mesofil eller termofil rötning. De flesta studierna kring läkemedelssubstanser i miljön har fokus på akvatiska system och informationen om hur substanserna beter sig i marken är begränsade – både vad gäller nedbrytning samt läkemedelsinnehåll i växande gröda. Inom dessa områden behövs mer forskning. Läkemedel i källsorterade avloppsfraktioner är ett komplext område där flera kunskapsluckor finns och där mer forskning behövs. Förhoppningsvis bidrar denna sammanställning till en översiktlig bild av hur det kan se ut, vilken kunskap som finns inom området samt förenklar beslut och prioritering av framtida forskning.Systems with different source-separated toilet fractions (blackwater, fecal sludge and urine) can reduce the number of pharmaceuticals to the aquatic environment and at the same time allow circulation of nutrients. However, knowledge of the occurrence of pharmaceutical residues in source-separated toilet fractions is partly insufficient. There is also a lack of knowledge of how the different treatment processes effect the occurrence of pharmaceutical residues and if they are reduced or maintained thru different treatments. Knowledge of their faith in the environment is also limited, in terms of uptake in plants, degradation, transport and spreading. The purpose of this project was to gather current knowledge related to pharmaceutical residues in source-separated toilet fractions from both Sweden and internationally, to be able to identify prioritized research areas for the future. The project also aimed to describe how treatment of source-separated toilet fractions affects the levels of pharmaceutical residues in the final product. A review of literature was made, focusing on studies and research related to pharmaceutical residues in the different fractions. No analyzes have been carried out within this project. Data on the content of pharmaceutical residues in untreated and treated source-separated toilet fractions was collected from previous studies and summarized. The basis in the different studies varies a lot, which makes it difficult to compare the results of the content and reduction of pharmaceutical residues in the different source-separated toilet fractions. Most of the studies that was found treated pharmaceuticals residues in urine. Most of the treatment methods for urine are performed in lab scale while studies on blackwater are made on plants that are in operation today. For fecal sludge, only one study that treats pharmaceuticals residues has been found. Different treatment methods work differently on different types of pharmaceutical residues. For urine, there are studies with many different treatment techniques. Of those considered in this study, only ozone and UV-light have a broad effect and reduces most of the pharmaceutical residues that have been analyzed. Three treatment methods have been studied for blackwater. None of the methods reduced all pharmaceutical residues, but treatment with UASB reactor provided a good reduction as most pharmaceutical residues analyzed were reduced to about 60 %. For fecal sludge, most pharmaceutical residues were not affected by either mesophilic or thermophilic digestion. Most studies on pharmaceutical residues in the environment focus on aquatic systems and the information on how the pharmaceutical residues behave in the soil is limited - both in terms of degradation and content in growing crops. More research is needed in these areas. Pharmaceutical residues in source-separated toilet fractions are a complex area with several gaps of knowledge and more research is needed. Hopefully, this rapport contributes to an overview of some data and treatment processes and brings more knowledge into the area that simplifies decisions and prioritization of future research

Läkemedel i källsorterade avloppsfraktioner - en kunskapssammanställning

Källsorterande avloppssystem kan minska utsläpp av läkemedelsrester till akvatiska miljöer och möjliggör samtidigt kretslopp av näringsämnen. Kunskapen om läkemedels-förekomst i källsorterade avloppsfraktioner är dock delvis bristfällig, liksom kunskapen om vilken reducerande effekt som erhålls i de behandlings- och hanteringsprocesser som används för dessa fraktioner idag. Även kunskapen om vad som händer i miljön är begränsad vad gäller upptag i växter, nedbrytning, transport och spridning. Syftet med projektet var att samla den kunskap som finns och den forskning som pågår relaterad till läkemedel i källsorterade avloppsfraktioner i Sverige och internationellt, för att identifiera prioriterade frågeställningar framåt. Projektet syftade även till att beskriva hur behandling av avloppsfraktioner från källsorterande avloppssystem påverkar halterna av läkemedelsrester i slutprodukten. Projektet genomfördes utifrån en litteraturstudie med fokus på genomförda och pågående studier/forskning relaterad till läkemedel i källsorterade avloppsfraktioner globalt. Inga analyser har genomförts inom projektet. De data över innehåll av läkemedelssubstanser i obehandlade och behandlade fraktioner som redovisas är hämtade från tidigare genomförda studier. Förutsättningarna för studier kring läkemedel i källsorterade avloppsfraktioner varierar, vilket försvårar möjligheten att jämföra resultat och dra slutsatser kring innehåll och reduktion av läkemedel i källsorterade avloppsfraktioner. De flesta studier behandlar urin. Merparten av behandlingsmetoderna för urin är utförda i labbskala medan studier på klosettavloppsvatten är gjorda på anläggningar som är i drift idag. För latrin har endast en studie som behandlar läkemedel hittats. Olika behandlingsmetoder fungerar olika bra på olika typer av läkemedelssubstanser. För urin har tester utförts med många olika behandlingstekniker. Av de som beaktats i denna studie är det endast ozon och UV-ljus som har en bred effekt och som till störst del reducerar de flesta läkemedelssubstanser som har analyserats i urin. För klosettavloppsvatten har tre behandlingsmetoder studerats. Ingen av metoderna reducerade alla läkemedel, men behandling med UASB-reaktor gav en god reduktion då de flesta läkemedel som analyserats reducerades till ca 60 %. För latrin påverkades de flesta läkemedel varken av mesofil eller termofil rötning. De flesta studierna kring läkemedelssubstanser i miljön har fokus på akvatiska system och informationen om hur substanserna beter sig i marken är begränsade – både vad gäller nedbrytning samt läkemedelsinnehåll i växande gröda. Inom dessa områden behövs mer forskning. Läkemedel i källsorterade avloppsfraktioner är ett komplext område där flera kunskapsluckor finns och där mer forskning behövs. Förhoppningsvis bidrar denna sammanställning till en översiktlig bild av hur det kan se ut, vilken kunskap som finns inom området samt förenklar beslut och prioritering av framtida forskning.Systems with different source-separated toilet fractions (blackwater, fecal sludge and urine) can reduce the number of pharmaceuticals to the aquatic environment and at the same time allow circulation of nutrients. However, knowledge of the occurrence of pharmaceutical residues in source-separated toilet fractions is partly insufficient. There is also a lack of knowledge of how the different treatment processes effect the occurrence of pharmaceutical residues and if they are reduced or maintained thru different treatments. Knowledge of their faith in the environment is also limited, in terms of uptake in plants, degradation, transport and spreading. The purpose of this project was to gather current knowledge related to pharmaceutical residues in source-separated toilet fractions from both Sweden and internationally, to be able to identify prioritized research areas for the future. The project also aimed to describe how treatment of source-separated toilet fractions affects the levels of pharmaceutical residues in the final product. A review of literature was made, focusing on studies and research related to pharmaceutical residues in the different fractions. No analyzes have been carried out within this project. Data on the content of pharmaceutical residues in untreated and treated source-separated toilet fractions was collected from previous studies and summarized. The basis in the different studies varies a lot, which makes it difficult to compare the results of the content and reduction of pharmaceutical residues in the different source-separated toilet fractions. Most of the studies that was found treated pharmaceuticals residues in urine. Most of the treatment methods for urine are performed in lab scale while studies on blackwater are made on plants that are in operation today. For fecal sludge, only one study that treats pharmaceuticals residues has been found. Different treatment methods work differently on different types of pharmaceutical residues. For urine, there are studies with many different treatment techniques. Of those considered in this study, only ozone and UV-light have a broad effect and reduces most of the pharmaceutical residues that have been analyzed. Three treatment methods have been studied for blackwater. None of the methods reduced all pharmaceutical residues, but treatment with UASB reactor provided a good reduction as most pharmaceutical residues analyzed were reduced to about 60 %. For fecal sludge, most pharmaceutical residues were not affected by either mesophilic or thermophilic digestion. Most studies on pharmaceutical residues in the environment focus on aquatic systems and the information on how the pharmaceutical residues behave in the soil is limited - both in terms of degradation and content in growing crops. More research is needed in these areas. Pharmaceutical residues in source-separated toilet fractions are a complex area with several gaps of knowledge and more research is needed. Hopefully, this rapport contributes to an overview of some data and treatment processes and brings more knowledge into the area that simplifies decisions and prioritization of future research

Ammoniakavgång från flytgödsellager : orötad och rötadnötflygödsel, med och utan surgörning

The study concerns acidification at the beginning of storage to reduce ammonia emissions during storage. The aim of the study was to evaluate the reduction of ammonia emissions by the acidification of cattle slurry, digested and non-digested, in storage under summer conditions. Cattle slurry (CS) and digested cattle slurry (DCS) were taken from a dairy farm with a digester plant. The sulphuric acid required for acidification to pH 5.5 was determined by titration before the pilot-scale experiment began. In the pilot-scale experiment, each slurry type was divided into two containers. One batch was acidified to pH<5.5 by adding sulphuric acid (96%) slowly with gentle mixing. The other batch was not acidified. During acidification, the pH was measured frequently and the total amounts of acid added were noted. Temperatures were measured during the four-month storage period with loggers at 0.1 m from the bottom and 0.1 m from the surface of each container. Data were continuously recorded hourly. Ammonia emissions were measured using a micrometeorological mass balance method with passive flux samplers. There were five measuring periods during the warm storage period from May to August. The length of the measuring periods ranged from 3 to 14 days, with the shortest period at the start of storage. On a pilot scale, the acid consumption for reaching pH< 5.5 was 1.1 L/m3 for CS and 6.2 L/m3 for DCS. The change in pH after acidification was rather limited and the pH stayed <6 throughout the four-month storage period for both CS and DCS. On a laboratory scale, more acid was needed to reach pH 5.5, and the pH increased more, with less buffering, than on a pilot scale. The reasons for this could be higher temperatures, frequent mixing, small volumes, and the use of diluted acid on a laboratory scale compared with on a pilot scale. On a laboratory scale, it was possible to show differences in acid demand between slurry types, but the amounts of acid needed seem to be different (higher) compared with pilot scale. The estimated cumulative NH3-N emissions corresponded to about 19% of total-N for CS and about 26% of total-N for DCS. The estimated cumulative NH3-N emissions were about the same as a percentage of TAN for CS and for DCS (57.8 and 53.9% respectively). Emissions from the acidified batches of slurry were overall negligibly low. The addition of acid decreased ammonia emissions very effectively, for both CS and DCS.Denna studie handlar om hur surgörning av flytgödsel vid start av lagringen kan minska ammoniakavgången under lagringsperioden maj till augusti. Målet var att bestämma minskningen av ammoniakavgången genom att surgöra nötflytgödsel, både orötad och rötad och se effekten jämfört med gödsel utan syratillsats. Flytgödsel (CS) och rötad nötflytgödsel (DCS) hämtades från en mjölkkogård med en biogasanläggning. För att få ett riktvärde för den syramängd som skulle åtgå för att sänka pH hos respektive gödseltyp till 5,5, utfördes titreringar i laboratorium innan uppstart av lagringsförsöket i pilotskala. Lagrings­anläggningen bestod av fyra behållare á 3 m3. Vid fyllningen av lagren, delades varje gödselslag upp mellan två behållare, varav det i en av behållarna tillsattes svavelsyra (96 %-ig) samtidigt som gödseln rördes om försiktigt med en eldriven propeller. Den andra behållaren rördes om också men utan tillsats av syra. Under syratillsättningen mättes pH vid upprepade tillfällen och totala mängden syra noterades. Gödseln lagrades under fyra månader från maj till augusti samtidigt som gödseltemperaturen registerades på två nivåer i varje behållare, vid gödsel­ytan och nära botten, och temperaturvärdena registrerades varje timme. Under lagringen mättes ammoniakavgången med en mikrometeorologisk massbalansmetod med passiva fluxprovtagare. Fluxprovtagarna var monterade på master runt varje behållare under exponeringen. Totalt var det fem mät­perioder, som varade 3 till 14 dagar, med den kortaste perioden direkt efter fyllningen i maj. För att sänka pH till 5,5 åtgick 1,1 liter per m3 för CS och 6,2 liter  per m3 för DCS. Under lagringen steg pH hos de surgjorda gödselslagen obetydligt och låg i slutet av lagringen på pH mindre än 6 hos båda gödselslagen. Vid titreringen i laboratorium före start av lagringsförsöket behövdes det betydligt mer syra för att nå pH 5,5 än i pilotskalan. Orsaker till det kan vara att i laboratoriet var temperaturen högre, gödselvolymerna små, gödseln blandades om ofta, samt att vid titreringen användes utspädd syra. Men även i laboratorieskalan var det stora skillnader mellan CS och DCS i syraförbrukning, så titrering kan användas som en grov uppskattning och för att se skillnader mellan olika gödselslags syrabehov. Däremot kan det vara svårt att förutse behovet av mer exakta syramängder i större skala. Totalt uppskattades den kumulativa ammoniakavgången i kvävemängd uppgå till ca 19 % av totala kväveinnehållet hos nötflytgödsel (CS) och 26 % av kväve­innehållet i den rötade gödseln (DCS) när ingen syra hade tillsatts.  Motsvarande siffror i procent av innehållet av det lättlösliga ammoniumkvävet var 57,8 % för CS och 53,9 % för DCS. Ammoniakavgången från den surgjorda CS och DCS gödseln var mycket liten och i stort negligerbar. Det betyder att tillsats av syra minskade ammonia-kavgången mycket effektivt, både för CS och DCS

Surgörning av flytgödsel : Strukturanalyser av betong efter exponering i surgjord och icke surgjord flytgödsel

Samples of three different concrete qualities were prepared and hardened, before exposure in cattle slurry without sulphuric acid (A) and with sulphuric acid added until pH<5.5 (B). The samples were exposed for two years in containers with about 45 L slurry. The boxes with slurry and concrete samples were placed in a ventilated room at 20 °C. The slurry and air temperatures were recorded continuously with temperature loggers, data being recorded every third hour. The slurry level in the boxes and the slurry pH were checked regularly during the experiment. Slurry or acid was added, if necessary, to maintain the level and pH<5.5. Before pH measurements, the slurry was stirred gently in both boxes. To restrict evaporation, the containers had non-airtight plastic covers between measurements. Half-way through exposure, the old slurry was replaced with fresh slurry (acidified and non-acidified treatments) to mimic conditions in farm storage where fresh slurry is added continuously during storage. After two years’ storage, the experiment was finalised. The concrete samples were taken out of the slurry, washed gently with water and put into labelled plastic bags. The samples were delivered to RISE CBI’s concrete laboratory, where the structural analyses were performed. These used petrographic microscopy techniques to examine the effects of exposure to two potentially aggressive environments, non-acidified and acidified cattle slurry, on concrete with three different mixes. The studied surfaces in the concrete samples were oriented vertically in the plastic containers. Polished sections were evaluated with a stereo microscope, and thin sections were evaluated using a polarising microscope and sources for visible and UV light. The results of the study show that the acidified slurry is more chemically aggressive to the cement paste in all the concrete mixes analysed. This can be explained by the solution’s lower pH. The extent of the chemical attack correlates with the initial quality of the concrete mix (water-powder ratio and type of binder). The deepest chemical attacks were observed in samples A1 and B1 consisting of “regular” concrete mix with w/c 0.59. The “long lasting quality” (LLC) concrete with a binder specially developed for low-pH environments shows markedly better resistance to chemical attack. The effects of the chemical attack on concrete after two years’ exposure can be classified as weak, consisting mainly of an increase in the capillary porosity of the cement paste in the outer layer of the concrete. The increase in porosity is considered to be due to the partial leaching of calcium hydroxide.Surgörning av flytgödsel används som en metod för att minska ammoniak­avgången från stallgödsel vid hanteringen. För att minimera emissionerna under lagringen, eftersträvas ett pH-värde av 5,5 hos gödseln. Svavelsyra är den vanligaste syran eftersom svavelsyran är stark och prisvärd. En pH-sänkning hos gödseln kan dock innebära frätskador på betongen i lager, som kan betyda kortare livslängd om inte betongkvaliteten anpassas till gödselns pH. Syftet med denna studie var att se hur surgjord gödsel (B) påverkar betongytan hos olika betongkvaliteter jämfört med icke-surgjord nötflytgödsel (A). I studien ingick betongprover av tre olika kvaliteter, som motsvarade kvaliteten hos 1) bottenplattan hos flytgödsellager, 2) prefabricerade väggelement till flytgödsellager samt 3) en betongkvalité kallad ”Long Lasting Concrete”, som utvecklats av Abetong AB för lagring av material med lågt pH, t.ex. ensilage. Betongprover (0,1 m x 0,1 m x 0,1 m) tillverkades av Abetong AB och exponerades under två år i nötflytgödsel utan syra (A) respektive surgjord nötflytgödsel (B). Behållarna med respektive gödseltyp placerades i rum med konstant temperatur ca 20°C. Under lagringen mättes regelbundet pH och vid behov tillsattes mer gödsel samt syra för att hålla pH-värdet under 5,5. Halvvägs genom studien byttes gödseln ut mot färsk gödsel för att efterlikna verkliga lager och efter två år avslutades studien. Betongproverna togs ut ur gödselbehållarna, duschades försiktigt, paketerades och fördes till RISE CBI:s betonglaboratorium.   I laboratoriet utfördes strukturanalyser av betongen, där den studerade ytan hos betongen hade varit vertikalt orienterad i gödselbehållaren. För att undersöka gödseltypernas effekt på de olika betongblandningarna användes betongpetrografiska analysmetoder. Polerade betongsnitt och tunnslip tillverkade av betongproverna utvärderades dels med hjälp av stereomikroskop, dels med polarisationsmikroskop och ljuskällor för synligt och ultraviolett ljus. Resultaten från studierna visade att den surgörande gödseln var mer kemiskt aggressiv mot cementen i alla tre betongblandningarna. Det förklaras med det lägre pH-värdet hos den surgjorda gödseln. Graden av kemiska påverkan hade samband med kvaliteten hos betongen, dvs. förhållandet vatten:cement och typ av bindemedel i betongen. Största kemiska påverkan uppmättes i betongkvalité 1 som består av ”ordinär” betong med vattencementtal 0,59 (prover A1 och B1), motsvarande den som används för bottenplattan i flytgödsellager. Betongkvalité 3, utvecklad för material med lågt pH (LLC), visade betydligt högre motståndskraft mot kemisk påverkan. Den kemiska påverkan på betongen var totalt sett svag efter två års exponering och bestod främst av en ökning av den kapillära porositeten hos bindemedlet i betongens yttre skikt. Den ökade porositeten bedöms bero på att en del av cementpastans kalciumhydroxid har brutits ner och lakats ur betongen. Vanligtvis är livslängden hos ett gödsellager minst 20 år, så det finns anledning att vara observant över tid på hur betongen påverkas eller att som förebyggande åtgärd använda en betong av högre kvalitet

Surgörning av flytgödsel : Strukturanalyser av betong efter exponering i surgjord och icke surgjord flytgödsel

Samples of three different concrete qualities were prepared and hardened, before exposure in cattle slurry without sulphuric acid (A) and with sulphuric acid added until pH<5.5 (B). The samples were exposed for two years in containers with about 45 L slurry. The boxes with slurry and concrete samples were placed in a ventilated room at 20 °C. The slurry and air temperatures were recorded continuously with temperature loggers, data being recorded every third hour. The slurry level in the boxes and the slurry pH were checked regularly during the experiment. Slurry or acid was added, if necessary, to maintain the level and pH<5.5. Before pH measurements, the slurry was stirred gently in both boxes. To restrict evaporation, the containers had non-airtight plastic covers between measurements. Half-way through exposure, the old slurry was replaced with fresh slurry (acidified and non-acidified treatments) to mimic conditions in farm storage where fresh slurry is added continuously during storage. After two years’ storage, the experiment was finalised. The concrete samples were taken out of the slurry, washed gently with water and put into labelled plastic bags. The samples were delivered to RISE CBI’s concrete laboratory, where the structural analyses were performed. These used petrographic microscopy techniques to examine the effects of exposure to two potentially aggressive environments, non-acidified and acidified cattle slurry, on concrete with three different mixes. The studied surfaces in the concrete samples were oriented vertically in the plastic containers. Polished sections were evaluated with a stereo microscope, and thin sections were evaluated using a polarising microscope and sources for visible and UV light. The results of the study show that the acidified slurry is more chemically aggressive to the cement paste in all the concrete mixes analysed. This can be explained by the solution’s lower pH. The extent of the chemical attack correlates with the initial quality of the concrete mix (water-powder ratio and type of binder). The deepest chemical attacks were observed in samples A1 and B1 consisting of “regular” concrete mix with w/c 0.59. The “long lasting quality” (LLC) concrete with a binder specially developed for low-pH environments shows markedly better resistance to chemical attack. The effects of the chemical attack on concrete after two years’ exposure can be classified as weak, consisting mainly of an increase in the capillary porosity of the cement paste in the outer layer of the concrete. The increase in porosity is considered to be due to the partial leaching of calcium hydroxide.Surgörning av flytgödsel används som en metod för att minska ammoniak­avgången från stallgödsel vid hanteringen. För att minimera emissionerna under lagringen, eftersträvas ett pH-värde av 5,5 hos gödseln. Svavelsyra är den vanligaste syran eftersom svavelsyran är stark och prisvärd. En pH-sänkning hos gödseln kan dock innebära frätskador på betongen i lager, som kan betyda kortare livslängd om inte betongkvaliteten anpassas till gödselns pH. Syftet med denna studie var att se hur surgjord gödsel (B) påverkar betongytan hos olika betongkvaliteter jämfört med icke-surgjord nötflytgödsel (A). I studien ingick betongprover av tre olika kvaliteter, som motsvarade kvaliteten hos 1) bottenplattan hos flytgödsellager, 2) prefabricerade väggelement till flytgödsellager samt 3) en betongkvalité kallad ”Long Lasting Concrete”, som utvecklats av Abetong AB för lagring av material med lågt pH, t.ex. ensilage. Betongprover (0,1 m x 0,1 m x 0,1 m) tillverkades av Abetong AB och exponerades under två år i nötflytgödsel utan syra (A) respektive surgjord nötflytgödsel (B). Behållarna med respektive gödseltyp placerades i rum med konstant temperatur ca 20°C. Under lagringen mättes regelbundet pH och vid behov tillsattes mer gödsel samt syra för att hålla pH-värdet under 5,5. Halvvägs genom studien byttes gödseln ut mot färsk gödsel för att efterlikna verkliga lager och efter två år avslutades studien. Betongproverna togs ut ur gödselbehållarna, duschades försiktigt, paketerades och fördes till RISE CBI:s betonglaboratorium.   I laboratoriet utfördes strukturanalyser av betongen, där den studerade ytan hos betongen hade varit vertikalt orienterad i gödselbehållaren. För att undersöka gödseltypernas effekt på de olika betongblandningarna användes betongpetrografiska analysmetoder. Polerade betongsnitt och tunnslip tillverkade av betongproverna utvärderades dels med hjälp av stereomikroskop, dels med polarisationsmikroskop och ljuskällor för synligt och ultraviolett ljus. Resultaten från studierna visade att den surgörande gödseln var mer kemiskt aggressiv mot cementen i alla tre betongblandningarna. Det förklaras med det lägre pH-värdet hos den surgjorda gödseln. Graden av kemiska påverkan hade samband med kvaliteten hos betongen, dvs. förhållandet vatten:cement och typ av bindemedel i betongen. Största kemiska påverkan uppmättes i betongkvalité 1 som består av ”ordinär” betong med vattencementtal 0,59 (prover A1 och B1), motsvarande den som används för bottenplattan i flytgödsellager. Betongkvalité 3, utvecklad för material med lågt pH (LLC), visade betydligt högre motståndskraft mot kemisk påverkan. Den kemiska påverkan på betongen var totalt sett svag efter två års exponering och bestod främst av en ökning av den kapillära porositeten hos bindemedlet i betongens yttre skikt. Den ökade porositeten bedöms bero på att en del av cementpastans kalciumhydroxid har brutits ner och lakats ur betongen. Vanligtvis är livslängden hos ett gödsellager minst 20 år, så det finns anledning att vara observant över tid på hur betongen påverkas eller att som förebyggande åtgärd använda en betong av högre kvalitet

Glyphosate and aminomethylphosphonic acid degradation in biomixtures based on alfalfa straw, wheat stubble and river waste

The aim of the work was to evaluate novel biomixtures for their use on biopurification systems (BPS) in Argentina also called biobeds. Glyphosate and aminomethylphosphonic acid (AMPA) degradation was evaluated on biomixtures containing local materials: alfalfa straw (As), wheat stubble (Ws), river waste (Rw) and soil. Glyphosate, AMPA concentrations and biological activity were followed with time. Soil was used as control. Glyphosate initial concentration was 1000 mg kg−1. Glyphosate disappeared almost completely after 63 days in all tested biomixtures. For Ws, WsRw and AsRw glyphosate degradation was around 99% and for As 85%. The biomixture Ws showed the highest glyphosate degradation rate. In all cases AMPA was formed and degraded to concentrations between 60 and 100 mg kg−1. In the control with only soil, glyphosate was degraded 53% and AMPA concentration at the end of the test was 438 mg kg−1. We conclude that alfalfa straw, wheat stubble and river waste are local materials that can be used in the preparation of biomixtures since they showed higher glyphosate degradation capacity and less AMPA accumulation compared to the soil alone. Also, the presence of river waste did enhance the water retention capacity.Fil: Lescano, Maia Raquel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Pizzul, Leticia. Research Institutes Of Sweden; SueciaFil: Castillo, María del Pilar. Research Institutes Of Sweden; SueciaFil: Zalazar, Cristina Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentin