IVL Swedish Environmental Research Institute

ivl.se
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Odour and ecotoxicity in water from fuels of varying content of non-fossil components: Odour threshold values, predictive modelling and ecotox data
IVL Swedish Environmental Research Institute.
IVL Swedish Environmental Research Institute.
IVL Swedish Environmental Research Institute.
IVL Swedish Environmental Research Institute.
Show others and affiliations
2022 (English)Report (Other academic)Alternative title
Lukt och ekotocixitet i vatten från bränslen med varierande sammansättning av icke-fossila komponenter (Swedish)
Abstract [en]

The composition of vehicle fuels has changed since 2018 due to the reduction obligation, which requires that an increasing proportion of bio-based content is mixed into fossil fuels. Since properties such as odour and ecotoxicity are complex and depend on the composition of substances' mixtures, information based on older studies is not applicable. Odour properties are essential for drinking water producers, and ecotoxicity is vital for prioritising remediation efforts in the event of spillage.

The objectives of this study have therefore been to 1) quantify the composition of standard diesel and petrol fuels sold in Sweden, 2) quantify odour thresholds for these fuels in drinking water, 3) investigate the ecotoxicity from HVO (hydrogenated vegetable oil) and diesel with RME additive (rapeseed methyl ester), and 4) investigate whether it is possible to predict odour in water based on concentrations in a fuel/water mixture.In the study, a total of eight fuels were tested, of which four were diesel fuels (HVO 100, MK1 diesel with HVO, MK1 diesel with RME and MK1 diesel) and four contained petrol/ethanol to varying degrees (E85, E05, E10 with bio-petrol and E10). HVO 100 and MK1 diesel with RME were used for ecotox tests on alga, bacteria, and crustaceans, as well as for degradation tests.Petrol/ethanol fuels were more efficiently dissolved in water than diesel fuels. This is because they contain a higher proportion of more water-soluble substances, such as ethers and light aromatic compounds, and the mixture of ethanol in the fuels. The E85 fuel resulted in the highest concentrations of hydrocarbons in the water mixture, even though the proportion of petrol is only 15%. A similar effect on solubility could be observed for RME in diesel fuels, although not to the same extent.The amounts of dissolved ether determined the odour properties of fuels in water.

The 98 octane E05 fuel had the highest ether concentration in the fuel product, while the ether content of E85 was most effectively dissolved in water due to the high ethanol content. The odour thresholds were at 0.0017% in a water/fuel mixture for the E05 fuel and 0.0042% for E85. The ethers so dominated the odour that the methyl tert-butyl ether (MTBE) concentration could accurately predict the smell in an aqueous solution.Overall, the ecotoxicological tests showed mild or no effect from the fuels on the tested organisms. The exception was for the reproduction of crustaceans that were disturbed by MK1 diesel with RME. The low solubility of the two tested diesel fuels in water resulted in too low concentrations of hydrocarbons in the fuel/water mixture for valid degradation tests. 

Abstract [sv]

Sammansättningen av fordonsbränslen har förändrats sedan 2018 beroende på reduktionsplikten, som innebär att en ökande andel biobaserat innehåll måste blandas in i fossila bränslen. Eftersom egenskaper såsom lukt och ekotoxicitet är komplexa och beror av hur blandningar av ämnen är sammansatta, betyder det att gamla data inte är tillämpliga. Luktegenskaper är viktiga för dricksvattenproducenter, medan ekotoxiciteten är viktig för prioriteringen av saneringsinsatser vid spill. 

Målen för den här studien har därför varit att: 1) kvantifiera innehållet i ett antal vanliga diesel- och bensinbränslen som säljs i Sverige, 2) kvantifiera lukttrösklar för dessa bränslen i dricksvatten, 3) undersöka ekotoxiciteten från HVO (hydrogenated vegetable oil) och diesel med RME-tillsats (rapsmetylester), samt 4) undersöka om det är möjligt att prediktera lukt i vatten baserat på koncentrationer i en bränsle/vatten-blandning. I studien har sammanlagt åtta bränslen testats, varav fyra stycken var dieselbränslen (HVO 100, MK1 diesel med HVO, MK1 diesel med RME och MK1 diesel) och fyra stycken innehöll bensin/etanol i olika omfattning (E85, E05, E10 med biobensin och E10). HVO 100 och MK1 diesel med RME användes för ekotoxtester på alger, bakterier, kräftdjur och nedbrytningstest. Bensin/etanol-bränslen löstes effektivare i vatten än dieselbränslen. Detta beror på att de innehåller en högre andel ämnen som är mer vattenlösliga, exempelvis etrar och lätta aromatiska föreningar, men också på inblandningen av etanol i bränslena. E85-bränslet gav de högsta koncentrationerna i vattenblandningen, trots att andelen bensin bara är 15 %. En liknande effekt på löslighet kunde obserververas för RME i dieselbränslena, om än inte i lika hög utsträckning. Luktegenskaperna hos bränslen i vatten bestämdes till absolut största delen av hur mycket etrar som lösts i vatten.

I det 98 oktaniga E05 bränslet fanns högst koncentration i bränslet och den eter som fanns i E85 löstes effektivast i vatten, vilket gjorde att lukttrösklarna för dessa låg vid 0,0017 % inblandning av vatten/bränsleblandning i rent vatten för E05-bränslet och 0,0042 % för E85. Etrarna var så drivande för lukten att koncentrationen av dessa kunde prediktera lukten i en vattenlösning med god precision. De ekotoxikologiska testerna visade i regel mild eller ingen effekt från bränslena på de testade organismerna. Undantaget var för reproduktionen hos kräftdjur som stördes av MK1 diesel med RME. Den låga lösligheten hos de två testade dieselbränslena i vatten gav för låga koncentrationer av kolväten i bränsle-/vattenblandningen för att genomföra giltiga nedbrytningstester 

Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: IVL Svenska Miljöinstitutet, 2022.
Series
B report ; B2438
Keywords [en]
Odour thresholds, Ecotoxicity, Bio-fuels, Fuels, Oil
Keywords [sv]
Lukttröskel, prediktiv modellering och ekotoxdata
National Category
Other Chemistry Topics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:ivl:diva-3947ISBN: 978-91-7883-363-4 (electronic)OAI: oai:DiVA.org:ivl-3947DiVA, id: diva2:1654809
Available from: 2022-04-28 Created: 2022-04-28 Last updated: 2022-05-02

Open Access in DiVA

fulltext(20862 kB)159 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 20862 kBChecksum SHA-512
d85e2113ca0339176515b63c79b4308a8cc23d1c2c92c0696a8ad1eb41b51118c145a49ec62d1a053bd5b4fb00eb403edec3877de5c5e69bc5ea88d3acf4b3f6
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Strandberg, JohanWaldetoft, HannesGiovanoulis, GeorgiosEgelrud, LiselottThorsén, GunnarPotter, Annika
By organisation
IVL Swedish Environmental Research Institute
Other Chemistry Topics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 170 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

isbn
urn-nbn

Altmetric score

isbn
urn-nbn
Total: 343 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf