Spelling suggestions: "subject:"kemiteknik"" "subject:"kemiteknisk""
151 |
Kväverening av rökgaser på Lillesjöverket / Nitrogen Reduction of Flue Gas at LillesjöverketKarlsson, Jonna January 2017 (has links)
Lillesjöverket är ett kraftvärmeverk som drivs av Uddevalla Kraft där förbränning sker av brännbart hushållsavfall och verksamhetsavfall. Vid förbränningen bildas kväveoxider så kallat NOX som renas bort med en metod som heter Selectiv Catalytic Reduction (SCR). I detta arbete har kvävereningsreningsprocessens effektivitet studerats i syfte att undersöka om Lillesjöverket kan minska deras miljöpåverkan samt minska deras kostnader för inköp av ammoniak eller minska kostnaden för utsläpp av NOX. Lillesjöverket använder en automatiserad dosering av ammoniak utifrån en förprogrammerad formel för att uppnå en effektiv och säker rening vid eventuella driftförändringar. Ett börvärde väljs utifrån en önskad halt av NOX som släpps ut, så kallad Set Point. I nuläget använder Lillesjöverket en Set Point på 10 mg NOX/Nm3 torr gas. I arbetet jämförs den automatiserade doseringen av ammoniak mot en manuell dosering av ammoniak. Driftfallen som har testkörts på systemet resulterade att en ammoniakdosering under cirka 50,9 l/h medförde en effektivare och bättre utnyttjande av ammoniaken med automatisk dosering. En dosering över cirka 50,9 l/h visade på att manuell dosering var effektivare. Driftfallet som visade på effektivast rening och bäst nyttjande av doserad ammoniak var driftfallet med manuell inställning på 52 l/h. Detta resulterade i ett utsläpp på 1,33 mg NOX/Nm3 torr gas och ett ammoniumutsläpp på 4,95 mg/l. Ekonomiskt innebär detta en total kostnad på 998 tkr/år, viket är en besparing på 204 tkr/år jämfört med dagens driftläge. Det är svårt att motivera en manuell dosering av ammoniak på grund av att driftförhållandet varierar. En manuell dosering kräver ständig övervakning för att minimera risken för ammoniakslip samt för höga halter ammonium i vattnet vid större förändringar i driften. Utifrån detta arbete konstateras att det inte går att rekommendera någon optimal ammoniakdosering då driftförhållandena konstant ändras med tiden. Enligt resultaten kan Lillesjöverket sänka sin Set Point från 10 till 8 vid ett driftläge då det inte utvinns någon energi från kondensatorn, utan att riskera en kraftigt förhöjd ammoniumhalt eller ammoniakslip. Ekonomiskt innebär detta en besparing på 39 tkr/år från nuvarande Set Point. Ett driftläge då det utvinns energi föreslås att Lillesjöverket ändrar till Set Point 6 eller Set Point 3, vilket skulle ge en besparing på 56 tkr/år eller 133 tkr/år. / Lillesjöverket is a combined heat and power plant operated by Uddevalla Kraft, which combusts household waste and commercial waste. At the combustion nitrogen oxides, NOX are formed and is purified by a method called Selective Catalytic Reduction (SCR). This project purpose has been to analyze if Lillesjöverket can reduce their environmental impact and reduce their costs of purchasing ammonia or reduce the cost of NOX emissions. Lillesjöverket has an automated dosage of ammonia based on a preprogramming formula to achieve an efficient and safe reduction of NOX in case of any changes in operating condition. Where you choose a desired NOX level, a so-called Set Point. Currently Lillesjöverket use Set Point 10 mg NOX/Nm3 dry gas. In this project, the automated dosage of ammonia is compared to a manual dosage of ammonia. The operating cases that have been tested on the system resulted in a dosage of ammonia below about 50,9 l/h, which resulted in a more efficient and better use of the ammonia with automatic dosing. While dosing above 50,9 l/h showed that manual dosing was more effective. The operating case that showed the most effective purification and best use of ammonia, was the operating case with a 52 l/h manual dosing which resulted in 1,33 mg NOX/Nm3 dry gas and an ammonia emission of 4,95 mg/l. Economically, this resulting in a total cost of 998 000 SEK/year, a saving of 204 000 SEK/year compared to current operating mode. It is difficult to justify a manual dosage of ammonia due to the operating mode, and a manual dosage would then require constant monitoring to remove the risk of ammonia slip and high levels of ammonium in the water. Based on this project, it can be noted that no optimal ammonia dosage can be recommended as operating conditions change constantly. According to the results can Lillesjöverket lower the Set Point from 10 to 8, which would save about 39 000 SEK/year at an operating mode when no energy is extracted from the capacitor without risking a high level of ammonium or ammoniaslip. When extracting energy, it is suggested that Lillesjöverket switches to Set Point 6 or Set Point 3, which would save about 56 000 SEK/year or 133 000 SEK/year.
|
152 |
Glykol som kolkälla för lakvattenrening / Glycol as carbon source for leachate purificationJansson, William January 2017 (has links)
Kväverening är en viktig process som utförs i många av de större reningsverken i Sverige föratt eliminera farliga ämnen som i stor utsträckning påverkar miljön och den globalauppvärmningen. En effektiv metod för att bli av med det kemiskt bundna kvävet är att användasig utav en denitrifikationsprocess med en kolkälla vars huvuduppgift är att med hjälp av kolreducera kvävet till mer stabila och mindre reaktionsbenägna molekyler. Att välja rätt kolkällakräver att många olika parametrar tas i akt eftersom olika kolkällor arbetar olika bra i olikamiljöer. SÖRAB använder idag Brenntaplus som kolkälla i deras denitrifikationsprocess för att få enönskad kväverening. De har undersökt alternativa kolkällor som helt eller delvis skulle kunnaersätta den befintliga kolkällan. Initiativtagare och uppdragsgivare för examensarbetet ärJohanna Leback på SÖRAB. Det primära målet med examensarbetet var att undersöka om denglykol som SÖRAB får in som farligt avfall skulle kunna användas som kolkälla eller om deninnehåller för mycket av farliga ämnen. Utöver denna potentiella kolkälla låg även fokus på attundersöka några externa kolkällor ur ett ekonomiskt samt ett miljömässigt perspektiv. För att bestämma om den inkommande glykolen skulle vara lämplig att använda som kolkällagjordes flera provtagningar på olika batcher för att avgöra om sammansättningen av deninkommande glykolen skiljde sig avsevärt mellan olika prover. För att veta om ämnena iglykolen skulle påverka lakvattnet och göra så att det utgående lakvattnet innehåller halter somöverstiger det uppsatta riktvärdena så gjordes beräkningar på hur glykolen skulle påverkalakvattnet. Vid kväverening med närvaro av kolkälla är det även viktigt att ta i akt mängden COD ikolkällan och hur lätt bakterierna i vattnet har att komma åt dessa. Eftersom det inte fannstillgång till praktiska försök på detta så gjordes en uppskattning baserad på tidigare studier frånandra reningsverk samt en teoretisk beräkning. De kolkällor som undersöktes utöver glykol var etanol, metanol, glycerol, ättiksyra samt dennuvarande kolkällan. Mängden för dessa kolkällor skiljer sig dock avsevärt eftersom de är olikaeffektiva vid kväverening men priserna för dessa jämnade ut och gav ett likvärdigt pris. Denkolkällan som stack ut var metanol som var ungefär hälften så dyr som resterande kolkällor.Kolkällorna arbetar under olika betingelser och kräver olika kriterier för att fungera. Vissa avkolkällorna är explosionsklassade och kräver särskilda rör medan andra har en hög fryspunktvilket måste tas i akt när förvaringen av kolkällan ska göras. Slutsatsen som kan dras av detta examensarbete är att varje enskild reningsanläggning reagerarolika på olika kolkällor och det är svårt att teoretiskt beräkna en mängd som ska doseras vidbestämda betingelser. Teoretiskt kan ett referensvärde räknas ut som används vid förstadoseringen men efter det behövs en justering för att hitta den mängd som ger den bästa reningensamtidigt som inget överskott utav kolkälla tillförs. Den deponerade glykolen som SÖRAB fårin via privatpersoner anses inte lämplig att dosera då innehåller från sats till sats skiljer sig mycket. / Nitrogen reduction is an important process that many of the larger treatment plants in Swedenuse since nitrogen affects the environment and the global warming. An efficient method to getrid of nitrogen is to use a process called denitrification. In this process a carbon source is usuallyused and has a main purpose to reduce the nitrogen to more stable and less reactive molecules.There are many parameters to take into consideration when choosing the most suitable carbonsource for the specific treatment plant. The reason for this is that the carbon sources that areavailable are more or less effective in different environments which depends on parameters suchas pH levels and temperatures. SÖRAB use Brenntaplus as carbon source in their denitrification process to achieve a reductionof nitrogren. They have recently looked at alternative carbon sources that could replace parts ortheir current one. The primary aim with this project was to investigate if the glycol that SÖRABreceive as waste from the public could be used as carbon source for the leachate, or if it containstoo much dangerous chemicals and heavy metals that will affect the wastewater. In addition tothe glycol, there was some focus was on comparing some other carbon sources to each other inan economic and environmental perspective. To determine wheter the incoming glycol is suitable to use as a carbon source or not, severalsamplings were made on different batches of the incoming glycol. The purpose of this was tosee if there was a variety in the composition of the glycol from batch to batch. To determine ifthe content of the glycol would affect the wastewater by raising the concentration of dangerouschemicals to such a high values that the wastewater would not meet the emission requirementsthat SÖRAB has set, a calculation were made to see how much the glycol would affect theleachate. When reducing nitrogen in the presence of a carbon source it is important to acknowledge thatthe amount of COD in the carbon source determines how much nitrogen that can be reduced.The problem that occurred is the lack of practical testing in the process makes it hard to give aprecise number of how much carbon source that is needed to give the desired nitrogen reduction. The carbon sources that were investigated were ethanol, methanol, glycerol, acetic acid and thecurrent one, Brenntaplus. From an economical perspective the price for respective carbon sourcewere the same if looking one the amount needed in consideration to the price per kilo for eachone. The carbon sources work in different conditions and need different requirements to workfunctionally. Some of the carbon sources are an explosive risk and need special handling andsome sources have a very high freezing temperature which requires special storage. The conclusion that can be drawn from this master thesis is that every individual treatment plantreacts different to different carbon sources and it is really hard to theoretically estimate whatamount that needs to be dosed. Theoretical a reference value can be determined and in regard tothis the dosage can be adjusted with several tests until an amount of carbon source that give thewanted nitrogen reduction is found. The deposited glycol that SÖRAB receives from theirrecyclingstations is considered to not be suitable for dosage because the composition differsfrom batch to batch.
|
153 |
The Science of Deodorants / Deodorantens vetenskapÖdborn, Sofia January 2019 (has links)
Deodorants are cosmetic products that are consumed by people regularly and globally. In this thesis, the opportunities to develop a deodorant for the Swedish cosmetics brand IDUN Minerals AB is investigated. The deodorant market in Swedish pharmacies, deodorant formulation and deodorant packaging are studied. Furthermore, controversial ingredients, such as synthetic aluminum compounds, are explored. The scientific aspects of using synthetic aluminum compounds, which are used as antiperspirant in deodorants, are investigated. There is a general fear that they may increasethe risk of developing breast cancer. However, after a full review of exciting scientific evidence, it is clear that there is currently no study that can prove or disprove the suspicions. The use of aluminum-based antiperspirants therefore continues to be a controversial topic. The conclusion of this thesis is that there is a market opening for IDUN Minerals, especially since they aim for a synthetic aluminum-free, unperfumed and preservative-free deodorant. Furthermore, it is concluded that a Nordic Swan Ecolabel would make their product uniquein its product category. Lastly, it is determined that traditional plastic packaging is more accessible and possesses many favorable properties, but that bioplastics should be further researched. / Deodoranter är kosmetiska produkter som dagligen används av människor världen över. I denna rapport undersöks möjligheterna att implementera en deodorant i det svenska kosmetikföretaget IDUN Minerals AB:s produktsortiment. I rapporten kartläggs deodorantsortimentet på svenska apotek, samtidigt som deodoranters innehåll och paketering undersökts. Vidare granskas kontroversiella ingredienser, såsom syntetiska aluminiumföreningar. Syntetiska aluminiumföreningar, vilka används som antiperspiranter i deodoranter, misstänks öka risken för bröstcancer hos människor. Efter en fullständig genomgång av befintliga studier kan det dock fastställas att det inte finns någon studie som kan bevisa eller motbevisa misstankarna. Användningen av aluminiumbaserade antiperspiranter fortsätter därför att vara ett kontroversiellt ämne. Slutsatsen av denna rapport är att det finns en marknadsöppning för IDUN Minerals, särskilt eftersom företaget strävar mot en deodorant utan syntetiska aluminumsalter, parfym eller konserveringsmedel. Dessutom kan slutsatsen dras att en eventuell Svanen-märkning skulle göra deodoranten unik i sin produktkategori. Slutligen har det fastställts att traditionella plastförpackningar är mer tillgängliga och att de erbjuder fördelaktiga egenskaper, men att bioplaster fortfarande bör undersökas ytterligare.
|
154 |
Avvattning av vattenverksmull / Dewatering of Water Treatment Plant SludgeHugg, Frida January 2019 (has links)
No description available.
|
155 |
Effekten av gammastrålning på svällningskapaciteten för bentonitlera / The Effect of Gamma Radiation on the Swelling Capacity of Bentonite ClayChung, Kevin January 2019 (has links)
SKB (Svensk Kärnbränslehantering AB) planerar att förvara utbränt kärnbränsle i berggrunden, KBS-3 metoden. Enligt den s.k. KBS-3 metoden ska förvaret bestå av tre skyddsbarriärer, kopparkapslarna, bentonitleran och urberget. Bentonitlera har mycket goda barriäregenskaper och används för att omsluta kapseln. Leran expanderar vid upptag av vatten och har som funktion att agera som ett tätande material för att förhindra läckage av radionuklider. Detta arbete är fokuserat på gammastrålningens effekt på bentonitlerans svällningsgrad. Arbetet är utfört i avdelningen för Tillämpad Fysikalisk Kemi på Kungliga Tekniska Högskolan. I arbetet användes bentonitlera av typen Wyoming MX-80 och en total gammados på 34,56 kGy med en Cesium-137 källa. För att studera svällningskapaciteten hos bentonitlera pressades torr lera till lerpellets med en torr densitet på 2260 kg/m3 och lades sedan i provrör med avjoniserat vatten. Svällningen dokumenterades med kamera. Resultatet från svällningskapacitet försöken visade ingen märkbar skillnad i svällningsgrad mellan bestrålad och obestrålad lera. / SKB (Swedish Nuclear Fuel and Waste Management Company) is planning to store used nuclear fuel deep down in the bedrock, KBS-3 method. The repository will consist of 3 protective barriers, the copper canister, the bentonite clay and the bedrock. Bentonite clay has excellent barrier properties and is used to enclose the canister. The clay expands when it’s adsorbing water and has as function to act as a sealing material to prevent leakage of radionuclides. This work is focused on the gamma-ray effects on bentonite clays swelling capacity. The work is done in the department of Applied Physical Chemistry at the Royal Institute of Technology. Bentonite clay of the type Wyoming MX-80 and a total gamma-dose of 34,56 kGy with a Caesium-137 source where used in this work. To study the swelling capacity of bentonite clay, it was pressed to pellets with a dry density of 2260 kg/m3 and were put in into measuring tubes filled with deionized water. The swelling was documented with a camera. The results from the swelling capacity experiment showed no noticeable difference in swelling capacity between irradiated and nonirradiated clay.
|
156 |
Urlakning av biocider i bygg- och anläggningsmaterial / Leaching of biocides in construction materialsÖhman, Amanda January 2023 (has links)
Biocider är giftiga ämnen som tillsätts material och produkter i syfte att bevara dem genom att hämma tillväxten av mikroorganismer på dess yta. På så sätt används dessa ämnen för att skydda materialet och förlänga dess livslängd. Trots att biocider har mycket stor nytta i samhället kan de även ha oönskade konsekvenser där de orsakar skada på icke avsedda organismer, såsom växter, djur och människor. Det är därför mycket viktigt att undersöka biocider, samt i vilka material de förekommer, för att kunna göra väl informerade val och främja ett hållbart och giftfritt samhälle. Målet med detta examensarbete var att sammanställa ett antal olika biocider samt bygg- och anläggningsmaterial som bör undersökas vidare. Materialet ska därmed sedan utgöra underlag för forskning gällande urlakning av biocider ur material vid Luleå Tekniska Universitet, som utförs i samarbete med Naturvårdsverket och Miljöförvaltningen. Arbetet genomfördes i form av en djupgående litteraturstudie samt genom informationssökning i miljöbedömningssystemet Byggvarubedömningen. Resultatet från detta arbete redovisas i form av en sammanställning av samtliga relevanta biocider samt deras förekomst i bygg- och anläggningsmaterial, egenskaper och användningsområden. Slutsatserna som framkom från detta arbete är att biocider används frekvent i en mängd olika bygg- och anläggningsmaterial såsom träprodukter, byggnadssten och olika färgprodukter. De vanligast förekommande biociderna i dessa material innefattar ämnesgrupperna isotiazolinoner, fenylureaföreningar, triaziner, triazoler samt karbamater. Vilka biocider som adderas varierar beroende på dess syfte samt användningsområde. De olika biocidernas egenskaper har också visat sig ha en betydande roll när det gäller påverkan på urlakning, där främst vattenlösligheten och hydrofobiciteten är av intresse. Samtliga biocider har även konstaterats som mycket giftiga ämnen, vilket medför att de har betydande miljö- och hälsoeffekter och bör undersökas vidare. / Biocides are toxic substances that are added to materials and products in order to preserve them by inhibiting the growth of microorganisms on their surface. In this way, these substances are used to protect the material and extend its life. Although biocides are very useful in society, they can also have unwanted consequences where they cause damage to non- intended organisms, such as plants, animals and humans. It is therefore of upmost importance to examine biocides, as well as the materials in which they occur, in order to make well-informed choices and promote a sustainable society free from toxins. The purpose of this thesis was to assemble a list of different biocides and construction materials that should be investigated further. This material will then form the basis for research regarding the leaching of biocides from materials by Luleå University of Technology, which is carried out in partnership with the Swedish Environmental Protection Agency and the Swedish Environmental Governance Agency. This thesis was accomplished through an in- depth literature study and by searching for information in the environmental assessment system Byggvarubedömningen. The results of this thesis are presented in the form of a compilation of all relevant biocides, as well as their occurrence in construction materials, properties and areas of application. The conclusions that emerged from this thesis are that biocides are frequently used in a variety of construction materials such as wooden products, masonry and various paint products. The most commonly used biocides in these materials include the substance groups isothiazolinones, phenylureas, triazines, triazoles and carbamates. Which biocides are added varies depending on its purpose and area of application. The properties of the various biocides have also been shown to have a significant role in terms of the impact on leaching, where mainly water solubility and hydrophobicity are of interest. All biocides have also been found to be highly toxic, which means that they have considerable effect on health and the environment and should be investigated further.
|
157 |
Separation och återvinning av kaliumklorid från flygaska / : Separation and recycling of potassium chloride from fly ashVälimäki, Marcus January 2023 (has links)
Avfallsförbränning har länge varit en av de viktigaste processerna i ett fungerande samhälle. Utöver en volymminskning, erhålls värmeenergi, bottenaska, flygaska och rökgaser vid förbränningsprocessen. I och med att utsläppskraven kontinuerligt skärps, ställs höga krav på de involverade aktörerna när det kommer till hanteringen av restprodukter från förbränningsprocessen. Vanliga hanteringsmetoder för askfraktionerna har länge varit deponering eller att använda askorna som utgångsmaterial för framställningen av byggmaterial som cement. Flygaskorna från förbränningsprocessen innehåller en rad olika grundämnen som har visat sig vara av kommersiellt intresse. Bland annat tenderar flygaskor att innehålla höga halter av lättlösliga kloridsalter, vilket leder till en ökad lakbarhet vid både deponering och användningen som byggmaterial. Fortum Waste Solutions som är ett ledande företag inom hanteringen av farligt avfall, deponerar i dagsläget sina flygaskor efter stabilisering. Då lösningen inte anses hållbar i ett längre perspektiv, är Fortum WS angelägna om att ta fram nya lösningar i syftet att skapa en mer kemiskt stabil askrest för deponeringen. I Finland bedriver Fortum i dagsläget en asktvätt där askorna initialt stabiliseras genom lakning med vatten. Lakningen leder till att lättlösliga kloridsalter ackumuleras i vätskefasen och sedan leds ut i Östersjön. För att processen ska vara tillämpbar på Fortums askor i Kumla, där närliggande saltvattenrecipient saknas, krävs det en avskiljning av salterna innan vätskeströmmen kan ledas ut i närliggande recipient. I samband med detta planerar Fortum WS att kloridsalterna som främst består av kalcium-, kalium- och natriumklorid ska separeras och återvinnas. Syftet är att göra processen mer ekonomiskt gynnsam, samtidigt som den cirkulära ekonomin främjas. Projektets mål har således varit att identifiera och studera två metoder för att separera kloridsalterna. Det främsta fokuset har varit på separationen av kalium- och natriumklorid, då kaliumklorid är det salt som är av störst kommersiellt intresse. Kaliumklorid används som en insatsprodukt vid produktion av gödningsmedel, men även att Ryssland och Vitryssland står för cirka en tredjedel av världens export av kaliummineraler. Rysslands invasion av Ukraina har direkt bidragit till att priset på kaliumklorid ökat kraftigt de senaste åren. Då Sverige enbart förlitar sig på import av kaliummineraler är det av stor betydelse att ett kaliumkretsloppet sluts på Sveriges avfallsförbränningsanläggningar. I litteraturen gick det att identifiera tre metoder för en separation av kalium- och natriumklorid: flotation, kylkristallisation och extraktionskristallisation med etanol. Metoderna som valdes ut för laborativa försök var kyl- och extraktionskristallisation med etanol. Metoderna studerades initialt genom att utföra försök på tre stycken syntetiska stamlösningar med tre olika sammansättningar. Den mest effektiva separationen kunde erhållas när en kombination av kyl- och extraktionskristallisation med etanol, tillämpades på stamlösning 1 då saltfällningar beståendes av cirka 98% kaliumklorid kunde erhållas. Stamlösning 1 hade initialt en kalium- respektive natriumhalt på 85 g/l respektive 68 g/l. Det mest optimala volymförhållandet mellan tillsatt etanol och saltlösning visade sig vara 40%. Slutsatsen från försöken på de syntetiska lösningarna var att koncentrationsförhållandet mellan kalium- och natriumklorid i lösningen behövde vara minst 1:1, alternativt en högre koncentration av kalium. Genom indunstning till både 80% och 60% av originalvolymen gick det att fälla ut natriumklorid med > 90% renhetsgrad. Därmed var det möjligt att konstatera att indunstning var en möjlig metod för att erhålla ett 1:1-förhållande mellan kalium- och natriumklorid, samtidigt som natriumklorid kunde återvinnas. Den viktigaste parametern under samtliga försök var att saltlösningen var mättad. Försök utfördes därefter på en laklösning som bereddes genom lakning av flygaskor från Fortum WS. Utöver kalcium, kalium och natrium hade laklösningen höga halter av koppar och zink. Med syftet att minska halterna av koppar och zink utfördes försök med kemisk fällning, där en pH-höjning visade sig vara den mest effektiva metoden. Två olika processer innefattandes extraktionskristallisation studerades sedan för att erhålla en kaliumkloridprodukt. Med den första processvägen var det möjligt att konstatera att en högre kaliumhalt var möjlig att erhålla i slutprodukten vid etanoltillsats (79%) än vid metanoltillsats (76%). I den andra processvägen kunde en god separation mellan kalium- och natriumklorid påvisas då etanol tillsattes. Massan på slutprodukten (processteg 6) som erhölls (0,1 g) uppskattades dock att vara låg, men bestod av cirka 89% kalium. Vätskefasen efter den andra etanoltillsatsen (processteg 5) visade sig innehålla cirka 73% kalium vilket indikerade på att en god separation hade åstadkommits vid den initiala etanoltillsatsen vid processteg 3. Slutligen framfördes ett förslag på en storskalig process enligt följande ordning: avskiljning av andra metaller, indunstning, etanoltillsats, etanolåtervinning genom destillation och slutligen recirkulation av vätskeströmmen. Det rekommenderas även att framtida forskning bör fokusera på att säkerställa slutprodukternas renhetsgrader, samt att studera flotationsprocessen i laborativ skala. / Waste incineration has long been one of the most important processes in the modern society. In addition to a reduction in volume, heat energy, bottom ash, fly ash and flue gases are obtained during the combustion process. As the emission requirements are continuously tightened, a lot of pressure is put on the involved actors when it comes to handling the residual products from the combustion process. Common handling methods for the ash fractions have long been landfilling or using the ashes as a starting material for the production of building materials as cement. The fly ash from the incineration process contains a number of different elements, which have been shown to be of commercial interest. Among other things, fly ash tends to contain high levels of soluble chloride salts, which leads to increased leachability during both disposal and in the use as a building material. Fortum Waste Solutions, a leading company in the management of hazardous waste, is currently depositing its fly ash after stabilization. As the solution is not considered to be sustainable in the long term, Fortum WS is keen to find new solutions with the aim of creating a more chemically stable ash residue for disposal. In Finland, Fortum currently operates an ash washing plant where the ashes are initially stabilized by water leaching. During the leaching process soluble chloride salts are accumulated in the liquid phase which then is discharged into the Baltic Sea. In order for the process to be applicable to Fortum’s ashes in Kumla, where there is no nearby salt-water recipient, a separation of the chloride salts is necessary before the liquid stream can be discharged. In regard to this, Fortum WS plans to separate and recycle the chloride salts, which mainly consists of calcium, potassium and sodium chloride. The aim is to make the process applicable and more economically beneficial, while the promoting circular economy. The aim of the project has thus been to identify and study two methods for a separation of the chloride salts. The main focus has been on the separation of potassium and sodium chloride, as potassium chloride is considered to be of commercial interest. Potassium chloride is not only used as a starting product in the production of fertilizers, Russia and Belarus account for about a third of the world’s export of potash. Russia’s invasion of Ukraine has directly contributed to the price of potash rising sharply in recent years. Since Sweden relies solely on imports of potash, it is of great importance that a potassium cycle can be acquired at the incineration plants of Sweden. In the literature, it was possible to identify three methods for the separation of potassium and sodium chloride: flotation, cooling crystallization and extraction crystallization with ethanol. The methods selected for the laboratory trials were cooling and extraction crystallization with ethanol. The methods were initially studied by performing tests on three synthetic stock solutions. The most efficient separation was observed when a combination of cooling and extraction crystallization with ethanol was applied to one of the stock solutions, since salt precipitates consisting of approximately 98% potassium chloride could be obtained. The stock solution had a potassium and sodium content of 85 g/l and 68 g/l, respectively. The most optimal ration between added ethanol and saline solution was found to be 40%. The conclusion from the tests performed on the synthetic solutions was that the concentration ratio between potassium and sodium chloride needed to be at least 1:1, or a higher concentration of potassium. By evaporation to both 80% and 60% of the original volume, it was possible to precipitate sodium chloride with > 90% purity. Thus, it was possible to state that evaporation was applicable in order to obtain the necessary 1:1 ratio between potassium and sodium chloride, while sodium chloride with a high degree of purity could be recovered. The most important parameter during all tests was that the salt solutions was saturated. Tests were then carried out on a leach solution, which was prepared by washing fly ash from Fortum WS with water. In addition to calcium, potassium and sodium, the leach solution contained high levels of copper and zinc. With the aim of reducing the levels of copper and zinc, experiments were carried out with chemical precipitation, where an increase in pH proved to be the most effective method. Two different processes were then studied in order to obtain a potassium chloride product from the leach solution. With the first process path, it was possible to conclude that a higher potassium content, relative to sodium content could be acquired with ethanol addition (79%) rather than methanol addition (76%). In the second process path, an effective separation of potassium and sodium chloride could be demonstrated when ethanol was added. However, the mass of the final product obtained (0.1 g) was estimated to be low but consisted of approximately 89% potassium. The liquid phase after the second ethanol addition was found to have a potassium salt concentration of approximately 73%, which indicated that an effective separation had been achieved with the initial ethanol addition. Finally, a proposal was made for a large-scale process consisting of the following steps: separation of other metals, evaporation, ethanol addition, ethanol recovery by distillation and finally the recirculation of the liquid stream. It is also recommended that future research should focus on ensuring the purity levels of the final products, as well as studying the flotation process in a laboratory setting.
|
158 |
Development of a method that quantifies the filtration efficiency of soft particles in drop-in fuels / Utveckling av en metod som kvantifierar filtreringseffektivitet av mjuka partiklar i "drop-in fuels"Shriharsha, Swarga January 2019 (has links)
The global carbon footprint is increasing with course of time. World is moving towards fossil free and reduce the dependency of fossil fuels to meet their daily needs. Transportation industry is the major user of fossil fuels today and major contributor to the CO2 emissions which leads to global warming. Biofuels are promising and sustainable alternative to the fossil fuels. If biofuel is used in its pure form in the vehicles, it asks for engine modifications. Hence, the concept of drop-in fuels are introduced. Drop-in fuels are those fuels in which conventional fossil fuel is blended with biofuel. This blending leads to several advantages like less amount of unburnt hydrocarbons, less toxic and leads to better lubricity of the fuel. On the other hand, in case of blending fossil diesel in biodiesel lead to formation of insoluble organic compounds called as soft particles. These soft particles get accumulated on fuel filter and in turn reduce the amount of fuel entering the engine causing a pressure drop in the flow. This reduction in amount of fuel entering the engine leads to lower engine performance. The study conducted here was successful in developing a method to quantify the soft particles in drop-in fuels where B10 was used as test fuel. The earlier phase of the work comprises literature study on the contaminants in biofuels, working of fuel filters and on some chemical analysis techniques. Literature study is followed by series of experiments that guide through to successfully quantify the soft particles. The earlier stage of experiments included, finding a method to synthesize soft particles in a laboratory scale. This was followed by adding soft particles to fuel and making a synthetic test fluid. Analyzing the filter deposit after filtration helped to quantify the soft particles. The chemical analysis techniques like Gas Chromatography and Mass Spectroscopy (GC/MS) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) were used for analysis. / Det globala koldioxidavtrycket ökar med tidens gång. Världen rör sig mer mot ökad fossilfrihet och minskat beroende av fossila bränslen för dagliga behov. Transportsektorn är idag den största användaren av fossila bränslen och den största bidragaren till de CO2-utsläpp som leder till global uppvärmning. Biobränslen utgör ett lovande och hållbart alternativ till fossila bränslen. Om biobränslen används i sin rena form i fordonen krävs det att motorerna anpassas. Därför introduceras konceptet drop-in fuels. Drop-in fuels är fossila bränslen som blandats med biobränslen. Dessa bränsleblandningar har flera fördelar, som en minskad mängd oförbrända kolväteföreningar och en minskad toxicitet. Å andra sidan leder blandandet av fossila bränslen och biobränslen till bildandet av olösliga organiska föreningar även kallade mjuka partiklar. Dessa mjuka partiklar ackumuleras i bränslefiltret och leder till ett tryckfall som minskar bränsleflödet in i motorn. Ett minskat inflöde av bränsle till motorn leder till en försämrad motorprestanda. Denna studie ämnar utveckla en metod för att kvantifiera mängden mjuka partiklar i drop-in fuels med en filtreringsteknik. Den första fasen av studien innefattar en litteraturstudie om föroreningar i drop-in fuels, olika filtreringstekniker och några olika analysmetoder. Litteraturstudien följs av en serie experiment som ämnar kvantifiera mängden mjuka partiklar. Den första delen av denna experimentserie ämnade utveckla en metod för att framställa dessa mjuka partiklar. Efterföljande experimentserie innefattade att tillsätta dessa mjuka partiklar till en bränslevätska för att framställa en syntetisk testvätska. Slutligen, genom att filtrera denna testvätska och analysera vätskan före och efter filtret, kan effektiviteten av filtreringsprocessen bestämmas. Analysmetoder som Gaskromatografi och masspektroskopi (GC/MS) och Fourier Transform Infraröd Spektroskopi (FTIR) användes för analysen.
|
159 |
Utvärdering av karboniserad LDPE som egenskapsförbättrande tillsats i nya LDPE-filmer / Evaluation of carbonated LDPE as property enhancing additive in new LDPE filmsCömert, Engin January 2018 (has links)
Tidigare forskning har visat att med hjälp av en speciell mikrovågsugn så kan man omvandla lågdensitetspolyeten (LDPE) till kemikalier med högre värde [1]. Ett försök på att omvandla plastavfall (LDPE) till en produkt med högre värde kommer att göras i detta projekt. Att kunna återvinna plast är en fråga som under de senaste åren har växt och fortsätter växa, i dagsläget så finns det ett intresse att kunna producera nya produkter från återvunnet material [2]. Eftersom plaster succesivt förlorar sina egenskaper varje gång de värms upp så är det ofta enklare för ett företag att skapa och använda ny plast. Plast som kan ha förlorat sina mekaniska egenskaper eller eventuellt har förorenats är inte något som efterfrågas [3] [4]. Kolprickar är ett slags nanomaterial som har fascinerande egenskaper och som börjats forska mer och mer om under de senaste 10 åren. Under detta projekt kommer det stora fokus ligga på om man kan tillverka denna typ av partiklar genom karbonisering av LDPE och hur tillsats av denna typ av partiklar påverkar de mekaniska egenskaperna hos nya LDPE produkter [5]. Under detta projekt användes en speciell mikrovågsugn för karbonisering av polyeten, genom användning av mikrovågsugnen med salpetersyra och saltsyra som katalysatorer så kunde man syntetisera fram dispergerade partiklar (DP) och fasta partiklar (FP) från LDPE. Dispergerade partiklarnas och fasta partiklarnas strukturella egenskaper analyserades genom användning av FT-IR och XRD. Analys av partikelstorlek för dispergerade partiklarna gjordes genom DLS och morfologi undersöktes med SEM. I detta projekt visades det att man hade lyckats ändra polyetenets strukturella egenskaper då nya grupper kunde ses på FT-IR och XRD. Partikelstorleken mättes också och man kom fram till att det var grova partiklar som bildades och att de inte var så homogena. Tillverkning av kompositfilmer innehållande dispergerade partiklar och fasta partiklar lyckades man också åstadkomma. Kompositerna bestod av 0,5 vikt-% DP som blandades med 99,5 vikt-% LDPE pulver. En annan komposit gjordes också fast här ökade man viktsprocenten av partiklar till 2,5 vikt-% DP som blandades med 97,5 vikt-% LDPE pulver. Kompositerna innehållande FP skapades genom att blanda 5 vikt-% och 10 vikt-% FP med 95 vikt-% och 90 vikt-% LDPE pulver. Filmernas mekaniska egenskaper analyserades genom dragprovning, resultaten visade sig att dragspänningen för kompositfilmerna innehållande DP gav ett styvare material än filmen med endast LDPE. Kompositfilmerna med FP fick däremot ett mycket högre modulus än dem andra, materialet hade alltså blivit mycket styvare och en stor del av flexibiliteten hade gått förlorad. Slutsatsen man kunde komma fram till var att metoden kan användas för att skapa ett material som är starkare och mer styvt. / Previous research has shown that with the assistance of a specially formed microwave oven you can degrade low density polyethylene (LDPE) to chemicals with more value, so this project will try to reform plastic waste (LDPE) to a product with more value. Being able to recycle plastic is a question that has grown these past years and is still growing. As things stand there is an interest in being able to produce plastics that can be recycled. Because plastics lose some of their mechanical properties every time they are heated the companies who produce them find it easier and cheaper to just use new plastic. Therefore, to be able to produce a plastic which does not lose its mechanical properties is something that is being strived for. Carbon dots is a new kind of nanomaterial that has fascinating properties and research on it and its properties has been done during the last 10 years. During this project the main focus will therefore be to evaluate whether LDPE can be carbonized to carbon dot like materials and whether addition of these affects the mechanical properties of new LDPE products. By using the special microwave, the synthesis of carbon dots was successful. In addition, solid particles we gained from LDPE. The structural properties of the carbon dots and solid particles were analysed by using FT-IR, NMR and XRD. There was also an analysis on the particle sizes which was done by using DLS and morphological evaluation which was performed by SEM. The synthesized particles were also put into TGA to evaluate their thermal stability. The synthesis was successful, and you could see a change in the particles structure because new functional groups could be found by using FT-IR, NMR and XRD. The particle size was also measured, and the consensus was that the particles were coarse and not that homogenous. Making of the composites with the carbon dots and solid particles is also something that was successfully done. The composites contained 0.5 wt-% of synthesized carbon dots and 99.5 wt-% of LDPE powder and another one where 2.5 wt-% of synthesized carbon dots was mixed with 97.5 wt-% of LDPE powder. The solid particle composites were created by mixing 5 wt-% and 10 wt-% solid particles mixed with 95 wt-% and 90 wt-% of LDPE powder. The mechanical properties were analysed with a tensile testing machine, the result that was retrieved from the machine was that the films made of the composites with DP gave a stiffer material than the film made only by LDPE. The composite films with FP gave a much higher modulus than the other films made by addition of DP. The results show that the films with FP were also a lot stiffer than the film with only LDPE. The conclusion is that you can use this method to create a material that is stronger and stiffer.
|
160 |
Kartläggning av analysmetoder för mikroplaster från konstgräsplaner / Survey of analytical methods for microplastics from artificial turfBujak, Klaudia January 2018 (has links)
Förekomsten av mikroplaster i vatten- och sedimentmiljöer är ett relativt nytt problem. I nuläget finns inga standarder kring vilka metoder som ska tillämpas vid provtagning, behandling och analys av mikroplaster. Detta medför svårigheter vid uppskattning av fältkoncentrationer och jämförelser av mikroplasters flöde och sammansättning. Konstgräsplaner har bedömts vara den näst största källan till utsläpp av mikroplaster i Sverige. Förebyggande åtgärder har vidtagits i flera kommuner i Sverige i syfte att minska denna spridning. Det är därför intressant att kunna utföra mätningar av mikroplasthalter i vatten- och sedimentmiljöer i syfte att undersöka mikroplastförekomsten och hur den förändras i samband med de olika åtgärderna. Syftet med detta arbete är att öka kunskapen kring metoder som finns och är lämpliga för provtagning, behandling och analys av mikroplaster från konstgräsplaner i vatten- och sedimentmiljöer. Målet är att ge ett förslag på mätmetoder som kan vara lämpliga för analys av mikroplaster från konstgräsplaner i Ältasjön. I syfte att tydliggöra vikten av holistisk syn vid mikroplastanalyser har en analyskedja tagits fram och bedömts vara ett användbart verktyg för vidare utveckling av standardmetodik för hela analysprocessen, från provtagning till analystolkning. Denna analyskedja består av fyra huvudsteg: provtagning, behandling, analys och resultattolkning. Provtagning kommer att ha avgörande betydelse för utvärdering av slutgiltiga resultat eftersom provtagningseffektiviteten har direkt påverkan på provinnehållet som kommer att gå vidare till analysen. Det finns inga standardiserade tillvägagångssätt för provtagning av mikroplaster med avseende på plats, provtagningsutrustning, volymer och provtagningstid. Detta resulterar i en begränsad jämförbarhet med tidigare genomförda studier. Behandling består vanligen av volymreducering, separation och slutligen kemisk eller enzymbaserad rening. Behandlingsmetoder som tillämpas behöver anpassas efter förväntat provinnehåll och vald analysmetod. Mikroplastanalyser kan genomföras med hjälp av optiska, spektrofotometriska eller kromatografiska metoder. De optiska analysmetoderna möjliggör bestämning av partikelns fysikaliska egenskaper så som storlek, form, färg och nedbrytningsgrad. Spektrometriska och kromatografiska metoder tillhandahåller information om partikelns kemiska sammansättning, så som polymertyp och additivinnehåll. Eftersom alla dessa tekniker undersöker olika egenskaper och resulterar i olika svar bör varje teknik betraktas och analyseras utifrån vilken information man vill få ut från undersökningen. Vidare har alla analysmetoder olika detektionsgränser. Dessa detektionsgränser varierar mellan 1–500 μm och är därmed viktiga att ta hänsyn till vid val av analysmetod. Om studier använder samma metodik för att få önskad information kommer resultat från dessa att kunna jämföras med varandra, komplettera varandras kunskapsluckor och möjliggöra en effektiv monitorering av mikroplastförekomst och spridning till vatten- och sedimentmiljöer. Dock förutsätter detta att samtliga studier inte endast följer samma metodik vid analys utan längs hela analyskedjan, från provtagning till resultattolkning. Utifrån insamlad information och kunskap bedöms svepelektronmikroskop med energi dispersiv röntgenspektrometer (SEM-EDS) och masspektrometer med induktivt kopplad plasmajonkälla (ICP-MS) ha störst potential att effektivt kunna mäta mikroplaster från konstgräsplaner, i vatten- och sedimentmiljöer. Både ICP-MS och SEM-EDS möjliggör detektering av alla granulattyper och plaststrån från konstgräsplaner även av kornstorlek mellan 10 och 20 μm. Vidare studier av dessa metoder rekommenderas i syfte att bygga upp ett referensbibliotek för respektive metod samt hitta en välfungerande standardmetodik vid analys av mikroplaster från konstgräsplaner. / The presence of microplastics in marine and sedimentary environments is a relatively new problem. Presently, there are no clear standards to which methods that should be implored with sampling, treating and analysing microplastics. Because of this, some troubles occur when estimating field concentrations and comparing microplastics flow and composition. Artificial turf plants have been considered to be the second largest source of microplastic emissions in Sweden. Pre-emptive measures have been taken in several regions in Sweden in order to decrease spreading of microplastics. Because of this, it is important to be able to measure the amount of microplastics in marine environment and sediment in order to monitor how it changes when using different methods. The purpose of this study is to increase the knowledge of the methods available and suitable for sampling, treatment and analysis of microplastics from artificial turf in water and sediment environments. The aim is to provide a suggestion of measurement methods that may be suitable for analysis of microplastics from artificial turf in Ältasjön. In order to clarify the importance of a holistic view of the microplastics, an analytical chain has been developed. It is regarded to be a useful tool in order to further the develop a standardized method for the entire analytical process, from sampling to interpretation of results. This analytical chain is comprised by four major steps: sampling, laboratory preparation of samples, analysis and interpretation of the results. Sampling will be of crucial importance for the evaluation of final results, because the sampling efficiency has direct impact on the content of the sample which will proceed to the analysis. There are no standardized procedures for sampling of microplastics with regard to location, sampling equipment, volumes and sampling time. This results in a limited comparability with previous studies. The treatment is usually comprised of volume reduction, density separation and chemical or enzymatic purification. These treatment methods need to be adapted in regard to the expected content of the sample and the chosen analytical method. Analysis of microplastic could be done with the help of optical, spectrophotometric or chromatographic methods. The optical analysis enables to monitor the particles physical properties such as size, shape, colour and degree of degradation. The spectrophotometric and chromatographic methods provide information about chemical composition, polymer type and the additive content of microplastics. These methods investigate different properties and therefore they result in different answers. Each technique should be thought of and analysed from the information that is provided. Also, all analytic methods have different detection limits. These detection limits vary between and it is important to take into consideration when choosing the correct analytical method. If different studies use the same methods to gain the desired information, the results will be more easily compared. The combined results will help to complete more of the missing information and improve the monitoring of microplastics spreading to marine environments and sediment. Provided that all studies not only follow the same methods but also the same analytical chain from sampling to analyzing the results. From the information and knowledge that was gathered, it is expected that Scanning Electron Microscopy / Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDS) and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) has the biggest potential to efficiently measure microplastics from artificial turf in water environment and sediment. Both SEM-EDS and ICP-MS makes it possible to detect all types of granulate and plastic straws from artificial turf even when the grain is between 10 and 20 mm. Further studies of these methods are recommended to build a reference library for each respective method and to find a working standard method when analysing microplastic from artificial grass.
|
Page generated in 0.2646 seconds