To evaluate direct greenhouse gas emissions from Membrane Biological Reactor (MBR), measurements of nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) were made at a pilot-scale MBR treating municipal wastewater Measurements were conducted during two campaigns with some changes in processes, i.e. introducing a pre-aeration tank in the second measurement, different distributions of aeration in the treatment line, not the same wastewater inflow rate, two types of ultrafiltration membrane. It was found that about 0.004% and 0.07% of the total ammonium loads were emitted as N2O, CH4 emissions were 0.026% and 0.12% of incoming TOC (0.008% and 0.04% of incoming COD) in 2014 and 2018. The obtained N2O emission values were relatively low.
The study suggested that a high aeration at the beginning of the treatment line may result in significantly high emissions of both N2O and CH4. A significant change in aeration in the membrane ultrafiltration tank did not have the same impact. The MBR process is known for high quality effluent but have been questioned due to its higher carbon footprint due to energy consumption. This study gave a reference case about direct GHG emissions from MBR process and provide information for the further evaluation of MBR processes.
Syvab Himmerfjärdsverket i Grödinge som renar omkring 43 Mm3 avloppsvatten årligen är ett av fyra avloppsreningsverk i Stockholmsområdet. Avloppsreningsverk kan utgöra en signifikant källa för växthusgasutsläpp i form av direkta metan- och lustgasemissioner, samt indirekta emissioner genom en hög energi- och kemikalieanvändning. Vid Syvab har därför kvantifieringen och minimering av utsläpp av växthusgaser från reningsprocesser och slamhanteringen varit ett fokus under flera år. Denna rapport presenterar en kartläggning av klimatpåverkan från Syvab Himmerfjärdsverket baserat på både mätkampanjer och olika scenarier som beskriver inverkan av olika processändringar samt de aktiva val som Syvab redan har gjort i sitt arbete för att uppnå minskad klimatpåverkan. Vidare så inkluderas ett antal framtidsscenarier och rekommendationer som stöd åt Syvabs fortsatta arbete mot ett klimatneutral eller-positiv avloppsreningsverk. Resultaten visar att lustgasutsläpp från avloppsvattenreningen och biogasläckage vid slamhanteringen och uppgraderingen i dagsläget utgör de dominerande orsakerna till klimatpåverkan. Produktion av fordonsbränsle ger dock en kraftig reduktion av klimatpåverkan genom substitution av fossila drivmedel. Flera åtgärder som Syvab vidtagit och som inkluderar bl.a. inköp av endast grön el och en uppgraderingsteknik som ger ett lägre biogasläckage än andra tekniker har gett en positiv effekt på anläggningens klimatpåverkan. Beräkningarna visar att anläggningens klimatpåverkan är lägre jämfört med andra reningsverk och jämfört med andra emissionskällor från samhället. Detta gäller framförallt när emissionerna räknas per faktiskt anslutna personer vilket anses motiverat då en beräkning av BOD-pe inte tar hänsyn till BOD-påverkan av inloppstunneln. Utifrån scenarioanalyser rekommenderas ett antal potentiella åtgärder för att minska den totala klimatpåverkan ännu mer och för att uppnå en klimatneutral verksamhet. Framförallt bör direkta emissioner från reningen minskas genom en bättre övervakning vilket skulle ge en bättre förståelse och möjlighet till anpassad styrning av processen. Även processändringar av både huvudreningen och rejektvattenreningen förväntas minska de direkta emissionerna. En ändrad slambehandling, en utökad samrötning och förbättringar i transporterna till och från reningsverket kan samtliga bidra till ytterligare förbättringar.
Av ett säkert återluftssystem krävs en effektiv rening av hälsovådliga luftföroreningar från den recirkulerade frånluften och en kontinuerlig övervakning av halten luftföroreningar i tilluften. Reningsgraden för olika ämnen och reningstekniker kan variera avsevärt. För att reglera halten luftföroreningar i tilluften kan en större eller mindre andel uteluft tillsättas utöver den minimumnivå som alltid krävs. Instrument lämpliga för kontinuerlig övervakning finns i begränsad utsträckning på marknaden då halterna som skall mätas är låga (1/20 av hygieniska gränsvärdet). Oljedimma är med dagens teknik svår att rena och övervaka då den består av en vätskefas och en gasfas. Lämpligheten för återluft i snickerier, där det idag för övrigt är mycket vanligt, beror av halten terpener i återförd luft. Eventuellt kan rening från terpener ur frånluften vara aktuell. Vid förekomst av organiska lösningsmedel kan återluft vara tekniskt möjligt. Det kan dock vara problematiskt då lösningsmedlen är beredningar vars innehåll kan varieras. Enligt ställda normer bör återluft inte förekomma i lokaler med svetsning. Om återluft skall vara lönsamt krävs en hög andel återluft i tilluften och minimala investeringskostnader. I de fall som rening av frånluften eller tilluften krävs oberoende om man har återluft eller ej kan investeringskostnaden för installation av återluft vara mycket liten. Alternativet med värmeväxlare innebär alltid en stor investeringskostnad, men också hög tillgänglighet och inga, eller mycket små, problem med återföring av luftföroreningar.
Det här projektet syftar till att ta fram ett underlag som belyser för– och nackdelar med förbränning av slam, betraktat ur ett helhetsperspektiv och baseras på försök i fullstor- och pilotskala. Livscykelanalys används för att utvärdera potentiell miljöpåverkan från behandling av slam, om man övergår från kompostering till förbränning (inklusive fosforåtervinning från askor). Prover av bottenaska, flygaska, rökgas och renat rökgaskondensat från alla försöken analyserades. De flesta utvärderingar av askorna, rökgasemission och kondensatsvatten visade att det finns en bra möjlighet att förbränna slammen i befintliga pannor. Massbalansberäkningar över förbränningsanläggningen visade att de flesta tungmetallerna hamnar i askor vid förbränningen. Resultat från livscykelanalys visade att ett teknikbyte från kompostering till samförbränning (som behandlingsmetod för rötat slam) innebär att man kan minska användningen av fossila energiresurser, minska klimatpåverkan och minska potentialen för toxisk påverkan på natur och människor utan att orsaka signifikant högre miljöpåverkan av annat slag. Resultat i studien visar, att den ovan formulerade slutsatsen är föga beroende av variabeln slambehandlingsmetod. Däremot gäller slutsatsen under studiens förutsättningar och är känslig för de randvillkor som räknas upp i rapporten.
Electrocatalysis of wastewater containing ammonia is a promising alternative to chemical and biological water purification for several reasons, one being that energy-rich hydrogen gas is generated as a by-product while the reaction can be strictly controlled to meet demands. An objective has been to reduce the loading of expensive platinum (Pt) in the catalyst electrodes, and to reduce the poisoning of the metal surface during the electrolysis. Herein, the co-deposition of a copper–platinum (Cu–Pt) bimetallic alloy onto carbon filaments, stripped from their polymeric coating, is shown to give an electrocatalytic performance superior to that of pure Pt at a content of less than 3 wt% Pt. The key to the enhanced performance was to take advantage of micrometer-sized carbon filaments to distribute a very large bimetallic alloy surface uniformly over the filaments. The Cu–Pt-alloy-coated filaments also suffer less electrode poisoning than pure Pt, and are bonded more strongly to the carbon fibre due to better mechanical interlocking between the bimetallic alloy and the carbon filaments. High-resolution electron microscopy studies combined with a tuned electro-deposition process made it possible to tailor the catalyst micro/nano morphology to reach a uniform coverage, surrounding the entire carbon filaments. The results are promising steps towards large-scale wastewater treatment, combined with clean energy production from regenerated hydrogen.
Denna utredning visar på möjligheter och begränsningar för införandet av miljöanpassad betning, avfettning och valsning. På betbadssidan finns det väl fungerande regenereringssystem för salt- och svavelsyra. För blandsyra däremot finns det i Sverige bara system för återvinning av fri syra. Utomlands finns det system för att återvinna bunden syra men alla system har tekniska komplikationer och/eller betydande kostnader. Man söker åtgärda detta genom att byta betningskemikalier eller att införa metoder där den bundna syran kan återvinnas. Alla betsystem har problem med att finna metoder för att behandla sköljvattnen på ett sådant sätt att syror och metaller återanvänds. Att återvinna metaller ur metallhydroxidavfallet är tekniskt/-ekonomiskt komplicerat men forskning pågår. Att kunna separera metallerna vid källan i en form så att de kan omsmältas är den på sikt intressantaste lösningen. Vad gäller avfettningsbaden har flera företag börjat införa teknik för att förlänga livslängden på baden. Rätt utfört ger det en kemikaliebesparing, minskad avfallsvolym samt en mer likformig rengöringsopera-tion. Sköljvattnen behöver också tas om hand både av miljö- och kvalitetsskäl. Införandet av motströms-sköljning och separat sköljvattenbehandling begränsas av att varje extra kar är stort och det helt enkelt inte finns plats för kompletteringar. Därför är det extra viktigt att beakta detta vid varje nybyggnation inom fabrikerna. De svenska företagen ligger i frontlinjen vad gäller införandet av avfallssnålare valsningssystem. Man studerar för närvarande själva valsningsoperationen i detalj vilket kan möjliggöra att processen kan följas på ett mer objektivt sätt. I ett längre tidsperspektiv kan man kanske använda de nuvarande slutbehandlingsmetoderna som kompletterande njurar i ett slutet valsningssystem där endast vissa koncentrat tas ut och några få tillsatser behövs
I denna rapport beskrivs försök i lab- och pilotskala med jonbytesteknik för recirkulering av fosfateringssköljvatten. Dessutom har jonbytareluaten studerats för att undersöka hurvida dessa skulle kunna åteföras till fosfateringsbadet. Två olika sköjvatten från samma line har studerats. Det ena består av våthållningssköljvatten och innehåller relativt höga koncentrationer av badkemikalier och det andra består av övriga sköljsteg och innehåller låga koncentrationer av badkemikalier. Det senare sköljvattnet är fullt möjligt att recirkulera med hjälp av jonbytestekniken medan det med högre koncentrationer badkemikalier innebär en låg uppkoncentreringsfaktor varför det är tveksamt om det är realistiskt att behandla detta vatten med jonbytesteknik. Det är tveksamt om eluaten från regenereringarna av kat- och anjonbytarna är möjliga att återföra till fosfateringsbadet. Grundproblemet är att de kemikalier som används för regenerering inte får ackumuleras i badet. För att komma runt detta problem har två tekniker prövats. Den ena tekniken går ut på att använda fosforsyra för regenerering av den starkt sura katjonbytaren. Denna syra visade sig dock vara alltför svag för att en effektiv regenerering skulle erhållas. Den andra tekniken innebär att eluatet från anjonbytaren fick passera en katjonbyatare i syraform för att byta ut natrium från regenereringskemikalien som består av natriumhydroxid mot vätejoner. Denna teknik fungerade väl och skulle eventuellt kunna användas på motsvarande sätt för katjonbytareluatet. Ett annat problem vid återföring är den låga koncentrationen av badkemikalier i eluaten. Ett sätt att höja koncentrationen är att endast låta den mest koncentrerade delen återgå till badet. För att ytterligare öka koncentrationerna kan regenereringen utföras i motström mot behandlingsflödet. Om recirkulering av sköljstegen införes, tillföres inte kalcium samt dess motjoner vilket skulle innebära att betydligt större volymer skulle kunna behandlas före regenerering. Detta skulle i sin tur inte enbart minska drifts- och investeringskostnaderna utan även öka koncentrationerna av badkemikalier i eluaten vilket skulle kunna öka möjligheten att återföra dessa till fosfateringsbadet
I projektet har avskiljning av metaller ur betbad för förbättrad och mer resurseffektiv betning undersökts för att återföra både syran och metallerna till kretsloppet. De kemiska processerna i betbad har undersökts med fokus på kristallisation som orsakar slamproblem och andra faktorer som kan störa betningsprocessen. Krisallisation kan samtidigt ses som en möjlig separationsprocess för att avskilja metaller från och förlänga livslängden för betbadslösningen. Flera parametrar har genomförts i laboratorieskala för att kunna bedöma teknikernas lämplighet för återvinning av betsyra och metaller. Undersökningarna har kunnat visa att badsammansättningen (salpetersyra, järnhalt och framför allt fluorvätesyrakoncentration) har stor betydelse för att kristallation ska kunna ske. Det befintliga underlaget är dock inte tillräckligt för att exakt kunna förutsäga när kristallation kan förväntas. Tekniker för avskiljning av kristaller, som t.ex. filterpress kopplat direkt till betbadet, bör undersökas närmare. Kunskapen om kristallisation i betbad behöver fördjupas för att kunns styra kristallationen.Det kan vara viktigt att kunna koncentrera järnfluoriderna innan kristallationen. Nanofiltrering är en teknik som kan åstadkomma detta. Metoden testades med positiva resultat i laboratorieskala med olika membran, vilket motiverar fortsatta försök i större skala.
I Sverige finns det många olika områden där marken är mer eller mindre förorenad. Det är viktigt av miljömässiga och ekonomiska skäl att göra en rättvisande bedömning av dessa områden för att kunna rekommendera rätt åtgärder. IVL har utvecklat ett testpaket för riskbedömning av förorenad mark som består av kemiska analyser, biologiska tester och laktest. Medan biologiska tester är viktiga för att bedöma biologiska risker ger laktest information om risken för mobilisering och spridning av ämnen med vattenfasen. Det pågår forskning i flera länder för utveckling av laktest samtidigt som standardisering inom ISO har påbörjats. Varken utvecklingen eller standardiseringen är avslutade. I rapporten beskrivs statusen av forsknings- och standardiseringsarbetet. Flera olika jordar har lakats som typfall. Förutom prov förorenade med metaller, olja och skärvätskor har också referensjordar från Stockholm testats. En viktig fråga är tolkning av laktestresultat. Man kan dels räkna ut risker med hjälp av spridningsmodeller eller ta hjälp av riktvärden och gränsvärden som t.ex. gränsvärden för dricksvatten eller riktvärden för sjöar och vattendrag. För oorganiska ämnen kan befintliga laktest, t.ex. för avfall, användas, eventuellt med mindre modifieringar. För organiska ämnen är en metodanpassning nödvändig som tar hänsyn till risken att ämnen adsorberas till utrustning och till olika beteenden av organiska och oorganiska ämnen vid olika lakningsförhållanden. På grund av att jorden ofta är inhomogen är det av stor betydelse att genomföra testen med en tillräcklig stor provmängd och att utföra parallellprov.
During pickling of stainless steel metal fluorides are generated in the acid solution. If the concentration gets too high, precipitation and crystallisation can occur. Different factors that may influence the crystallisation in pickling bathes of mixed acid (HF/HNO3) have been investigated in laboratory experiments and evaluated also with multivariate methods. The results are compared with some findings reported in literature. Some of the results are: In order to predict if crystallisation occurs it will be needed to know values of several parameters like retention time, temperature, concentration of nitric acid, hydrofluoric acid and iron. Single knowledge of e.g. the iron concentration is not sufficient. Higher concentrations of iron, hydrofluoric acid and nitric acid increase the probability for crystallisation. Time is an important factor for crystallisation. Pickling bathes from different companies showed some difference in the crystallisation behaviour. Presence of seed material, both metal fluoride crystals and iron oxide increases the crystal growth rate. Other parameters that were investigated are: Kinetic energy by shaking, the age of the test solution, increased pressure and aeration (intensified contact with air)
A techno-economic assessment and environmental and social sustainability assessments of novel Fischer–Tropsch (FT) biodiesel production from the wet and dry gasification of biomass-based residue streams (bark and black liquor from pulp production) for transport applications are presented. A typical French kraft pulp mill serves as the reference case and large-scale biofuel-production-process integration is explored. Relatively low greenhouse gas emission levels can be obtained for the FT biodiesel (total span: 16–83 g CO2eq/MJ in the assessed EU countries).
Actual process configuration and low-carbon electricity are critical for overall performance. The site-specific social assessment indicates an overall positive social effect for local community, value chain actors, and society. Important social aspects include (i) job creation potential, (ii) economic development through job creation and new business opportunities, and (iii) health and safety for workers.
For social risks, the country of implementation is important. Heat and electricity use are the key contributors to social impacts. The estimated production cost for biobased crude oil is about 13 €/GJ, and it is 14 €/GJ (0.47 €/L or 50 €/MWh) for the FT biodiesel. However, there are uncertainties, i.e., due to the low technology readiness level of the gasification technologies, especially wet gasification. However, the studied concept may provide substantial GHG reduction compared to fossil diesel at a relatively low cost.
A techno-economic assessment and environmental and social sustainability assessments ofnovel Fischer–Tropsch (FT) biodiesel production from the wet and dry gasification of biomass-based residue streams (bark and black liquor from pulp production) for transport applications are presented. A typical French kraft pulp mill serves as the reference case and large-scale biofuel-production-process integration is explored. Relatively low greenhouse gas emission levels can be obtained for the FT biodiesel (total span: 16–83 g CO2eq/MJ in the assessed EU countries). Actual process configuration and low-carbon electricity are critical for overall performance.
The site-specific social assessment indicates an overall positive social effect for local community, value chain actors, and society. Important social aspects include (i) job creation potential, (ii) economic development through job creation and new business opportunities, and (iii) health and safety for workers. For social risks, the country of implementation is important. Heat and electricity use are the key contributors to social impacts.The estimated production cost for biobased crude oil is about 13 €/GJ, and it is 14 €/GJ (0.47 €/L or50 €/MWh) for the FT biodiesel. However, there are uncertainties, i.e., due to the low technologyreadiness level of the gasification technologies, especially wet gasification. However, the studiedconcept may provide substantial GHG reduction compared to fossil diesel at a relatively low cost.
Fosfor är en globalt begränsad resurs som är viktig som näringsämne för livsmedelsförsörjningen. Kommunalt avloppsvatten innehåller stora mängder fosfor som idag inte återvinns och reningsprocessen är därmed att betrakta som en sänka för denna viktiga resurs. I denna rapport presenteras en utredning av status för tekniker och för återvinning av fosfor från kommunal avloppsvattenrening och vilka kostnader en återvinning medför. För återvinningen är användbarheten av den återvunna fosforprodukten grundläggande, vilket till stora delar är beroende av i vilken grad fosforprodukten kan renas från tungmetaller. Värdet av fosforprodukten bestäms dels av användbarheten för gödsling, dels av om den kan användas som råvara i fosfatindustrin. Det högsta ekonomiska värdet har produkter som är identiska med de fosforprodukter som idag tillverkas av fosfatindustrin och därmed har ett högt förädlingsvärde och stor efterfrågan. En mängd tekniker för fosforåtervinning har utvecklats och finns i allt från idéstadium och prototyp till drift i full skala. Kostnaderna varierar men är ofta höga i jämförelse med produktion av jungfrulig fosfor. Förutsättningar är också olika som till exempel skala för rimlig ekonomisk drift. I storskaliga anläggningar med slamförbränning synes rening av askan från tungmetaller och användning av askan som gödning vara en ekonomiskt tillämpbar teknik. Vid utvärdering av tekniker för återvinning av fosfor från kommunal vattenrening bör ett flertal faktorer tas hänsyn till. Kostnaden för upparbetning bör t.ex. vägas mot kostnaden för omhändertagande av slam. Viktiga är också krav på renhet, till exempel halt av tungmetaller som kadmium. Det är därför viktigt att belysa de alternativa behandlingsmetoderna ur ett systemperspektiv och utifrån det perspektivet vidare utveckla metoderna.
Studien är en grundläggande översiktlig systemstudie av gasreningsanläggningar för rening av organiska lösningsmedel ur en luftström. Systemstudien har utförts med livscykelanalysmetodik och avsikten med studien har dels varit att ta fram metodik för genomförande dels att genomföra en grundläggande studie där teknikens användbarhet utprovas. En första ansats i projektet har varit att urvärdera program för datormodellerna. Utvärdering har gjorts av två program, KCl-ECO och EXCEL. Resultaten från studien visar på skillnader främst vad avser arbetssätt och i viss mån även möjligheter. En grundläggande inventering av delprocesserna i systemet har genomförts. Systemet har innefattat produktion av råmaterial för en reningsanläggning, produktion och drift av en reningsanläggning, materialåtervinning samt avfallshantering. Data har dels hämtats från befintliga LCA-studier dels har ett grundläggande inventerings- och beräkningsarbete genomförts i projektet. Modelleringar har gjorts för fem olika typer av gasreningsanläggningar med två olika LCA-modeller....
Vid produktutveckling har traditionellt endast produktens tekniska egenskaper varit föremål för bedömningar. Under senare tid har miljöaspekter också kommit att beaktas. I det föreliggande arbetet har syftet varit att även delvis beakta arbetsmiljöaspekter, sociala aspekter och även ta med vissa ekonomiska beaktanden som är naturliga att göra vid material- och produktval. Med utgångspunkt i nedanstående två fallstudier har ett förslag på en arbetsgång vid ekologisk produktutveckling tagits fram. ' Användning av 100 lyktstolpar, i rostfritt respektive galvaniserat kolstål, under 100 års tid för två tänkta vägsträckor i Stockholm respektive i Östersund ' 3200 m Panntuber av vanligt kolstål och motsvarande rör, utvändigt beklädda med en tunn krom-, nickel-, molybdenlegering, Sanicro 28, s k kompoundtuber. Båda rörtyperna är tänkta att sitta i en avfallsförbränningspanna under 8 års användning. En rad kvalitativa hållbarhetskriterier, baserade på miljö-, ekonomiska och sociala aspekter, har ställts upp för produkterna och efter utvärderingen gentemot dessa kriterier ställs förslag på ytterligare förbättring av produkterna. Alla kriterier utvärderas i ett livscykelperspektiv. För den sociala påverkan av produkterna saknas idag en bra metodik för en helhetsbedömning. I denna studie har vi utvecklat och testat en ny metodik genom att utgå från arbetet inom GRI; Global Reporting Initiative, där hänsyn tas till indikatorer för Arbete, Mänskliga rättigheter, Samhällspåverkan och Produktansvar. Arbetsmiljön (inom indikatorn Arbete), har utvärderats vid produktion av lyktstolpar genom jämförelse av kända fakta om risker, statistik över olycksfall och yrkessjukdomar. I rapporten föreslås ett sätt att kvantifiera de framtagna effektkategorierna relativt föreslagna nyckeltal för hållbara utrymmen per 'världsmedborgare'. Denna normalisering ger en möjlighet att till viss del bedöma de olika effektkategoriernas relativa storlek.
Denna studie är en jämförande analys av olika material som används i massakokare vid två olika bruk där sulfatmassa till-verkas. Fokus har legat på miljöaspekter men arbetsrelaterade skador och ekonomiska aspekter har också ingått i analysen. De material vi har studerat är ett låglegerat stål, ett rostfritt stål och ett compoundstål bestående av ett låglegerat stål med ett tunt lager rostfritt på ytan. De två bruken, A och B skiljer sig på så vis att korrosionsförhållandena är mycket kraftigare i bruk A. Vad gäller koldioxidemissioner är miljönyttan ganska låg vid bruk B. För bruk A ser man däremot en kraftig minskning av CO2 utsläppen genom användningen av rostfritt stål. Orsaken till detta är en betydligt längre livslängd för det rostfria stålet. Vid bruk A är utsläppet av krom mycket större vid användning av låglegerat stål. Förklaringen ligger i att det använda låglegerade stålet innehåller små mängder krom, cirka 0,1 %, men då korrosionen är mångfaldigt större för låglegerat stål, blir emissionen trots den låga halten högre för det låglegerade stålet. Andra undersökta miljöaspekter visar också fördelar för det rostfria stålet vid bruk A. I både bruk A och B är investeringskostnaden per ton massa markant högre för låglegerat stål än för materialen rostfritt och compound. Kostnaden för rostfritt och compound är däremot ganska lika. Vi har också studerat den arbetstid som krävs vid framställning av massakokare och räknat detta i relation till producerad mängd sulfatmassa. För att tillverka en kokare av rostfritt stål behövs det för bruk A endast en tiondel av den arbetstid som motsvarande kokare kräver i låglegerat stål. För bruk B var den arbetstid som behövdes för framställning av massakokare, något lägre för det rostfria alternativet. Compoundstålet gav genomgående mycket bra miljöegenskaper genom en kombination av lång livslängd och minimal inblandning av krom och nickel.
Mätning av metan från källor där organiska restprodukter hanteras behövs eftersom det kan uppstå utsläpp till luft i olika delar av systemet. En av dessa källor är slamlager vid avloppsreningsverk. Denna rapport redovisar mätningar av metanutsläpp i slamlagret vid avloppsreningsverket Slottshagen som ägs av Norrköping Vatten. Mätningar som genomfördes av IVL Svenska Miljöinstitutet enligt en mätmetod som valdes enligt önskemål från ARV och rapporten innehåller även en diskussion kring osäkerheter med vald metod samt vilka kompletterande mätningar som rekommenderas för att få en mer fullständig uppfattning av de totala utsläppen av metan och andra växthusgaser. Enligt dessa mätresultat släpps runt 30 kg metan ut från slamlagret under ett dygn. Utifrån dessa mätvärden kan en genomsnittlig metanavgång på 0,17 kg CH4 per m3 slam in i slamlagret och dygn skattas.
Olika biologiska gasreningsmetoder har studerats i pilotskala vid tre olika industriella anläggningar. Rapporten innehåller en sammanfattande diskussion och de tre fallstudierna. Vid en lackfabrik behandlade man en luftström med blandade lösningsmedel, ca 0,3 g VOC/m3. Enbart ett biofilter med torv/barkblandning jämfördes med en kombination med biofilter och en regenerativ adsorptionsanläggning med hydrofob zeolit. Nattetid desorberades VOC från zeoliten med varm luft som cirkulerades över biofiltret. Enbart biofiltret gav ca 80% avskiljning av VOC, medan kombinationen gav ca 90%. Kostnaden beräknades till ca 70 kr/kg avskiljd VOC i båda fallen, exklusive byggnader, projektering, installation och personal. Uppvärmning av biofiltret kan vara en stor kostnad. Vid ett flexotryckeri behandlades luft med ca 1 g etanol/m3 i samma biofilter som ovan. Reningseffekten var ca 80%. Överbelastning gav problem med syrabildning och lågt pH. Kostnaden beräknades på samma sätt som ovan till ca 20 kr/kg VOC. Vid en återvinningsanläggning för lösningsmedelsrester provades ett biofilter med inert fyllning av lecakulor. Stora variationer i halt och sammansättning förekom. Reningsgraden var högst 50%. Försök med vattenskrubbning visade att bara mellan 50 och 65% av VOC var vattenlösligt, vilket säkert bidrog till den dåliga effekten i filtret. En enkel miljöanalys visade att kombinationen biofilter och sorbent i många fall kan förbättra miljönyttan med reningen.
Within the project a possible combination of techniques for recovery of metals and acids from stainless steel pickling has been investigated, as there is a lack of cost and energy efficient methods that allow recycling of both metals and acids today. Crystallisation and nanofiltration were combined in order to separate the metals as metal fluorides and recycle nitric and hydrofluoric acid to the pickling bath. A total treatment concept will also include the thermal treatment of the crystals, in order to gain metal oxides that can be reused. The fluorides will be recovered as HF from the exhaust gas. This thermal treatment has not been investigated in this project, but it should be possible to adapt existing techniques for that. Experiments in laboratory scale were performed in order to increase understanding of the processes and for design of a pilot plant. A Pilot plant was built within the project. Process liquids from two stainless steel companies in Sweden were investigated with the pilot plant. The experiments were used for recommendations on full-scale solutions as well as rough estimations on energy and cost savings. Tests for a longer period of time would be needed in order to be able to assess the life-time of the equipment and performance stability better, but the results show that the techniques could be used for metal separation to allow recycling of acids and prepare for metal recovery. The results also indicate possible energy savings when installing the system. Investigations from a parallel project show promising results regarding the on-line measurement of concentrations, which will allow a more efficient control of the process
Nedbrytning av VOC från lackfärger och oljedimma med hjälp av UV-ljus har undersökts. Det har visats att man för de flesta ämnen får en bättre avskiljning genom att använda kombinationen UV-ljus och kolfilter, jämfört med enbart kolfilter. Vid nedbrytningen av butylacetat, som är vanligt förekommande i lackfärger, har det vid höga halter bildats ättiksyra. Ättiksyran tas upp dåligt i kolfilter, och därför kan den totala reningseffekten minska med UV-behandlingen. Vid lägre halter butylacetat har man dock fått en fullständig nedbrytning till koldioxid och vatten. Att det kombinerade systemet ofta blir billigare beror till en del på direkt nedbrytning i UV/ozonsteget, men också på att kolet fortlöpande regenereras med restozon. Kolväten i oljedimman har bestått av isoparafiner med kollängden C11-C15 och av butylstearat, man har haft en bra nedbrytning/avskiljning med kombinationen UV-ljus och aktivt kol. Skillnaden mot bara kolfilter har ökat under försökets gång, allt efter det att kolfiltret mättas. Här har effekten av regenerering av kolet varit tydlig, kolets livslängd före regenerering har förlängts med en faktor nära tre. UV metoden kombinerat med aktivt kol är den mest kostnadseffektiva behandlingsmetoden för de delflöden av oljedimman som innehåller relativt låga halter VOC. De mer VOC bemängda delflödena, som i det här fallet också var varmare, behandlas mest kostnadseffektivt med en katalytisk förbränning. För lackeringen, vid de undersökta förhållandena med relativt låga halter, säger leverantörsuppgifter att ett uppkoncentreringssteg med ett regenerativt kolfilter i kombination med katalytisk förbränning troligen är det mest kostnadseffektiva valet. Greiff beskriver ett system med cirkulerande luft över lackboxarna för att erhålla högre halter. Ytterligare forskning som skulle vara intressant är enligt IVL: 1) För oljedimman: att kyla de varmaste luftgaserna, för att se om man därigenom kan minska VOC innehållet tillräckligt för att kunna behandla kvarvarande VOC med UV- ljus och kolfilter. 2) För lackeringen a) Att använda sig av ett kolfilter som förfilter som utjämnar de kraftiga svängningarna av VOC halterna. Detta skulle kunna leda till dels en luktreduktion, dels till att man får bättre förhållanden för ett efterföljande UV-behandlingssteg. b) Att i samarbete med lackerare undersöka möjligheten att införa system med recirkulerande ventilationsgaser från lackboxarna som renas med förbränning. Utreda vilka lösningsmedel som är lämpliga att behandla med UV/ozon.
Det finns ett behov att utvärdera kommersiella sorbenter för rening av flyktiga organiska ämnen exempelvis från lackering, träimpregnering, flexotryckning, valsverk etc. För att kunna utvärdera sorbenter har inom projektet följande utrustning byggts upp: 1) En mikrogravimetisk utrustning där små sorbentprovers termodynamiska egenskaper, såsom kinetik och jämviktsupptaget kan mätas. 2) En 1-liters kolonn i vilken upprepade adsorptionscykler kan genomföras 3) En biofilteranläggning i vilken olika biologiska material kan testas vid olika fukthalter och temperaturer. Den mätningsutrustning som använts för att mäta reningseffektiviteten har varit FID, flamjonisationsdetektor samt FTIR, fourier transformerad infrarödsteknik. Tre kommersiella kolsorbenter samt ett billigare kol från fiskrökerier har undersökts med avseende på adsorptionen av butanol, butyacetat, xylen samt även naftalen.