The aim of this work is to investigate the relationship between the dewatering measures and the condition of the track quality and whether dewatering affect the degradation rate of the track. The goal is to find out if the dewatering of the substructure gives a better track quality condition and a slower track degradation. The literature study performed in this work shows that there is no research done that demonstrates the relationship between dewatering and track quality degradation. This work comprise a case study of railway lines where dewatering has been performed compared to sections with the same properties were dewatering was not performed. The work is limited to the track section 113 and 124, and to investigation of the height deviation of the track. The Swedish Transport Administration, Trafikverket, has made data available from the database OPTRAM which is used in the analysis. Three different wave length were analysed; short-wave (1-25 m), medium-wave (25-70 m) and long-wave (70-150 m). This is a quantitative study limited to literary studies, data collection, data quality assessment and data analysis. The results have been analysed by means of literature studies including newly published results from this field. The dewatering measures gives following effects in the studied wavelengths: The dewatering impact on the track quality in all wavelengths. The dewatering initially impairs track quality in the short-wave which may be caused due to settlements in the substructure. The track quality in the medium-wave show an improvement of the track quality, which are statistical confidentially. The track quality in the long-wave show a marginal changes after the dewatering. The degradation rate of the track quality for the medium-wave will be lower after dewatering, which applies to both the time and tonnage domain. To compensate the change in the track quality after dewatering for the short-wave the recommendation is to tamp the track after dewatering. This study shows that dewatering of the substructure followed by tamping is a good maintenance action to improve the track quality in the long-time run. Today Trafikverket primarily use the short-wave to initiate the maintenance activity tamping, however it is a point to look more even on the medium-wave to get a more holistic view of the track quality and its degradation. Further work could be to analyse more number of sections that had have problems with track quality and were no tamping is done before dewatering but could have been done in combination with dewatering. Tamping can have been performed after one or a couple of year after dewatering. Moreover, further work could be to develop a cost model for dewatering in a lifecycle perspective.

In this study an investigation was made on whether a petroleum based polyelectrolyte could be replaced by a biodegradable polymer. This was done to enable the use of sludge from the biogas plant of the dairy in Umeå, Sweden, as fertilizer. The properties and effectiveness of a starch based polyelectrolyte were compared to polyacrylamide in laboratory tests. Other biodegradable polyelectrolytes were also presented. The tests were made on sludge from the dairy. In tests with a waste water with a low dry substance content (<0,1 %) the dewatering effects were similar between polyacrylamide and the starch based polymer. Starch had a small effect on dewatering sludge with a higher dry substance content (4 %). Cellulose fibers in combination with starch increased the amount of dewatered sludge, but polyacrylamide was still the most effective polyelectrolyte. A starch based polymer could be an alternative to polyacrylamide, if cellulose fibers are added. Other biodegradable polyelectrolytes which could have sufficient dewatering effects are chitosan and tannins. There were methodical problems in this study with the accuracy of measuring dry substance content and a difference in dilution of sludge samples when adding chemicals. To proceed in the search for biodegradable alternatives to polyacrylamide at the biogas plant the first step is to develop reliable methods for evaluating the effects of different polyelectrolytes.   Key words: dewatering, sludge, polyelectrolyte, biodegradable

Tranås reningsverk transporterar varje vecka 25-30 ton avvattnat rötslam till deponi. Ju mer vatten slammet innehåller, ju högre blir dess massa och volym och därmed även deponeringskostnaderna. Det är därför ytterst viktigt att avvattningen av slammet fungerar bra. I denna studie undersöktes möjligheterna att optimera avvattningen genom att byta polymersort som flockar slammet samt justera skruvhastigheten på skruvpressen Volute®. Valet av polymer beror på polymerernas avvattningsegenskaper och om de gav en bra drift vid skruvpressen, som leder till låga halter av suspenderade substanser (SS) i rejektvattnet. En optimering skulle minska mängden slam som deponeras och därmed dra ner på transportkostnaderna.   Syftet med studien var att undersöka vilken eller vilka polymerer som bäst fungerar i samband med avvattningen av rötslammet på Tranås reningsverk.   Undersökningen gjordes genom att jämföra avvattningsegenskaperna för fem olika polymersorter. För jämförelsen användes TS-halt på slammet som bestämdes före och efter avvattningen vid olika skruvhastigheter, samt SS-halt i rejektvattnet vid ordinarieinställning av skruvhastigheten. Resultaten från denna studie jämfördes med provresultat som Tranås reningsverk själva uppmätt när de mätte TS-halten på avvattnat rötslam vid användning av två olika polymersorter.  Studien visar att samtliga polymerer fungerade bäst vid låg frekvens (skruvhastighet). De två bästa polymererna var Superfloc® C-448 och Zetag® 8165. Tillsättning av Superfloc® C-448  gav en jämn TS-halt vid olika skruvhastigheter och resulterade i den högsta TS-halten på det avvattnade slammet, vilket vittnar om goda avvattningsegenskaper och en bra drift. Vid en fast inställning på skruvhastigheten (det vill säga 18 Hz) visade sig Zetag® 8165 vara den bästa polymeren. Detta eftersom den vid den skruvhastigheten ledde tillsättning av Zetag® 8165 till den högsta TS-halten i jämförelse med samtliga polymerer, och den resulterade i även den lägsta SS-halten.   Samtliga polymerer som analyserades i den här studien fick högst TS-halt vid skruvhastigheten 16 Hz, förutom Zetag® 8165 som hade sitt högsta mätvärde vid frekvensen 18 Hz. Zetag® 8165 hade dock sina tre högsta värden inom skruvhastighetsintervallet 16-18 Hz, vilket också är det optimala intervallet för att få så bra avvattning som möjligt utifrån tolkningen av resultaten från denna studie.  Studiens resultat tyder på att polymerer inte ska ha en specifik laddning för att kunna uppnå en optimal avvattning, utan det är kombinationen av laddning och molekylvikt som avgör avvattningens resultat. / Tranås treatment plant transports 25-30 tons of sewage sludge to landfill weekly. The more water the sludge contains, the higher its mass and volume, and thus the landfill costs. It is therefore extremely important that the dewatering of the sludge works well. In this study, the possibilities for optimizing the dewatering of sewage sludge were investigated by replacing the polymer species that flocculates the sludge and adjusting the screw speed of the Volute® screw press. The choice of polymer depends on the dewatering properties of the polymers and if they provide good operation at the screw press, which results in low levels of suspended substances (SS) in the reflux water. An optimization would reduce the amount of sludge deposited and thereby reduce transport costs.  The purpose of the study was to investigate which or any of the polymers that work best in connection with the dewatering of the sludge at Tranås treatment plant.  The study was done by comparing the dewatering properties of five different polymer species. For the comparison, the TS content of the sludge was determined before and after the dewatering at different screw speeds, as well as the SS content in the scrubbing water at the standard screw speed setting was used for the comparison.   The results from this study were compared to test results that Tranås treatment plants themselves measured when measuring the TS content of dewatered sewage sludge using two different polymer species.  The study shows that all polymers worked best at low frequency (screw speed). The two best polymers were Superfloc® C-448 and Zetag® 8165. Addition of Superfloc® C-448 gave a uniform TS content at different screw speeds, resulting in the highest TS content of the dewatered sludge, indicating good dewatering properties and a good operation. At a fixed setting at the screw speed (that is 18 Hz), Zetag® 8165 proved to be the best polymer. This because, at the screw speed, an addition of Zetag® 8165 resulted in the highest measured TS content in comparison to all polymers, and it also resulted in the lowest SS content.  All polymers analyzed in this study achieved peak TS content at 16 Hz, except Zetag® 8165 which had its highest measurement at the 18 Hz frequency. However, the Zetag® 8165 had its three highest values in the 16-18 Hz screw speed range, which is also the optimal range for the best dewatering possible based on the interpretation of the results of this study.  The study results indicate that polymers should not have a specific charge to achieve optimal drainage, but it is the combination of charge and molecular weight that determines the dewatering results.

No description available.

Denna rapport är ett examensarbete för högskoleingenjörer inom maskinteknik vid Karlstads Universitet. Projektet har utförts åt Drinor AB och är ett produktutvecklingsprojekt. Inom pelletstillverkning måste spånet som används nå en viss fuktighetsgrad i fibrerna för att kunna formas. I dagens kommersiella processer transporteras spånet på ett transportband och torkas via termisk tork. Drinor AB har utvecklat en mekanisk avvattningspress, som resulterar till att spånet inte behöver torkas lika länge. Detta resulterar i en ny process med mindre energiförbrukning och ett miljömässigt bättre alternativ. För att maximera kompressionen av spånet transporteras spånet på ett band in i pressen med en jämn höjd. I detta projekt vill Drinor ha en lösning för att kunna använda den mekaniska pressen till flis då dagens maskin enbart fungerar för sågspån. Problemet med flisen är dess varierande storlek som gör det svårt att uppnå en jämn matta för en maximerad kompression i valsnypet. Målet med projektet är att ta fram en lösning till detta problem. Projektet är ett produktutvecklingsprojekt med faser som kravspecificering, konceptgenerering och prototypbygge. Fem olika koncept har utvecklats där det mest lovande vidareutvecklades för att komma fram till slutresultatet. Då projektet inte går att lösa genom beräkningar tillverkades en prototyp på det koncept som tagits fram genom en konceptelimineringsprocess. Med hjälp av en prototyp utfördes tester och resultatet bedömdes visuellt. Tre olika tester genomfördes där varje test innebar en justering på konstruktionen för att optimera utfallet. Efter de genomförda testerna kunde slutsatsen dras att släta valsar inte är användbart när man arbetar med flishantering. Flisens variation i storlek blev för problematiskt för att gå vidare med denna metod. Genom att ribba de valsar som matar flisen till transportbandet kunde den mindre flisen fångas upp tillsammans med den större flisen. Med de ribbade valsarna kunde en output på mattan granskas och slutsatser dras från detta resultat. För att optimera konstruktionen behövs en starkare motor som orkar krossa den flis som fastnar mellan valsarna, samt något som stryker över flismattan så att samma höjd uppnås över hela transportbandet. / This report is a project for a Bachelor of Science in mechanical engineering at Karlstads University. The project has been for Drinor AB and is a product development project. In pellet manufacture, the sawdust that is being used must achieve a certain degree of moisture in the fibers to be able to form. In today's commercial process, the sawdust is transported on a conveyor belt while it’s dried using thermal energy. Drinor AB has developed a mechanical dewatering press, which results in the sawdust not having to be dried for as long. This results in a new process with less energy consumption and a better environmental alternative. To maximize the compression of the sawdust, it is transported on a belt into the press with an even height. In this project, Drinor wants a solution for using the mechanical dewatering press to woodchips, since today's machine only works with sawdust. The problem with the woodchips is that they vary in size which makes it difficult to achieve a smooth mat for maximum compression in the roller nip. The aim of this project is to find a solution to this problem. This project is a product development project with phases like requirement specification, concept generation and prototype building. Five different concepts were produced where the most promising was further developed to the final result. Since this problem can ́t be solved by calculations, a prototype was produced by the concept that has been developed through a conceptualization process. With this prototype, tests can be performed, and a visual assessment is possible. Three different tests were conducted where each test involved an adjustment of the prototype to optimize the results and conclusions. After the tests, a concluded was made; that smooth rollers isn’t useful when working with woodchips. Because of the woodchips size variation, it became too problematic to proceed with this method. By ribbing the rollers feeding the woodchips to the conveyor belt, the smaller chips could be caught together with the larger ones. With the ribbed rollers, an output off the carpet could be examined and conclusions was made because of the results. To optimize the design, a stronger engine that can break the larger woodchips is highly recommended when woodchips sticks between rollers. Something that can stretch out the chipboard so that the same height is achieved across the conveyor belt, is also recommended.

Fettavskiljarslam är ett avfall som uppstår hos restauranger och på platser där matfett och matoljor används. För att förhindra att fettet sätter igen avlopp fångas det upp med en fettavskiljare. Dessa fettavskiljare töms sedan av slambilar som vidare lämnar slammet antingen för mellanlagring eller direkt för rötning och bildandet av biogas.   Ragn-­‐Sells AB hanterar ungefär 27 000 ton fettavskiljarslam varje år. 6000 ton av dessa placeras i  mellanlagringscistern på  Högbytorp  där  en  settlingprocess får  äga  rum.  Resterande  slam lämnas av logistiska skäl direkt för rötning. Mellanlagringscisternen vattendras med jämna mellanrum för att göra plats åt nytt slam. Vattenfasen tillsätts en av företagets andra processer, en rötslurry som sedan utnyttjas i rötningsprocesser.   Genom att hitta en metod för avvattning av slammet som fungerar enkelt och snabbt och är ekonomisk försvar kan slammet i stället för att lämnas för rötning bli en attraktiv råvara för till exempel biodrivmedel. De ändamål för materialet som undersökts är som råmaterial för produktion av biodiesel, förbränning som mixed fatty acids, rötning samt pyrolys. Vid biodieselproduktion spelar vattenhalt och halten av fria fettsyror en stor roll och ska slammet förbrännas är det viktigt att värmevärdet är högt samt att askalten är låg och att innehåll av eventuella tungmetaller är av låga nivåer.   Metoderna som undersökts för avvattning är settling, uppvärmd settling samt frysning av slammet. Frysning kan ske på tre olika vis. Frysa, tina och sedimentera, frysa, tina och dränera samt genom att frysa och separera. Analyser såsom värmevärde med bombkalorimeter, vattenhalt  med  Karl  Fisher-­‐titrering,   askhalt  och  torrsubstanshalt  genomfördes  sedan  på avskiljd fettfas. Även en metallanalys med ICP genomfördes samt kontroll av halt fria fettsyror som genomfördes av externt laboratorium.   Analyserna visar att den metod som bäst avvattnat fettet är att frysa och separera. Högst värmevärde får dock fettfas från den uppvärmda settlingen. Metod kan komma att väljas och ändras beroende på vad slammet ska användas till i nästa steg. Är biodieselproduktionen målet bör den metod som ger lägst vattenhalt väljas. Ska fettet utnyttjas för förbränning och kanske i framtiden ersätta fossila bränslen ska den metod som resulterar i högst värmevärde väljas.   Fettavskiljarslam är ett svårarbetat material, mycket på grund utav dess otrevliga odör, men det är också ett avfall som har högt energiinnehåll, är koldioxidneutralt samtidigt som det har stor potential att hjälpa människan att minska oljeberoendet. / Trap grease is a sludge that appears at restaurants and other facilites that uses fats and oils in their everyday work. To avoid clogging in the drains and sewer a grease trap is utilized. The grease traps are then emptied by sludge cars and from there either stored or directly delivered for production of biogas trough digestion. The storage is emptied on water to make room for more sludge. This water can contribute with moist and other nutrients for one the company’s other processes a sludge aimed for digestion.   Ragn-­‐Sells AB annually handles about 27 000 tonnes of trap grease, 6000 which is placed in intermediate storage and the rest left for production of biogas.   Finding a method for dewatering the sludge that is uncomplicated and economically justifiable could turn the sludge into a attractive feed stock for bio fuels, for example as a raw material in the production of bio diesel. Other purposes of the sludge could be combustion as mixed fatty acids, pyrolysis and also production of bio gas. If the sludge would be a component in production of bio diesel the water content need to be as low as possible the content of free fatty acids also needs to be low. If the sludge would be used for combustion the heating value should be high as high as possible and the ash residue is desirable to keep low.   The methods for dewatering tested in this work is a settling method, heated settling and also by freezing the sludge. The freezing can be performed in three ways. By freezing, thawing and sedimentation, by freezing, thawing and drain and at last freezing and separate. The analysis performed on the separated fat phase were testing of heating value with a bomb calorimeter, measuring of water content with Karl Fisher titration, ash residue and dry matter content. Analyses of metals in the sludge were done with inductively coupled plasma and an external laboratory analyzed the content of free fatty acids.   The results of the analysis showed that the best method for dewatering the sludge is to freeze and separate. The highest heating value was however showed by the heated settling method. Depending on the purpose of the sludge one or the other method may be chosen.   Trap grease is a complicated material to work with, most because of its unpleasant odor. But it is also a waste material that is rich in energy, is carbon dioxide neutral and has great potentials to help human kind to reduce the oil dependency.

Renewable energy sources are becoming more attractive due to the impending climate changes. The market for wood pellet is growing and is already used in households, heating plant and industries. To enhance the properties and refine the raw material a lot of the moisture need to be dried out before is can be processed into wood pellets. The demand for wood pellets has been growing in Sweden and the rest of Europe in recent years. To meet the demand more pellets needs to be produced. SCA BioNorr produces approximately 175 ktons of wood pellets annually but have permission to increase production to 240 ktons. BioNorrs bio-pellet plant has limitations which obstructs the increase of production, the largest one is related to the drying capacity. Another limitation regards the pellet press in the plant. The purpose of the project is to determine if a pre-dying technology called mechanical dewatering will allow increased production and decrease the energy demand for the complete drying process. Mechanical dewatering presses the raw material to extract water hence decreasing the moisture content of the raw material which feeds into the pellet plant. The chosen technology is called Saalasti Press 1803(SP1803) from the company Saalasti Oy. A model with a simplified representation of the pellet plant was made in Excel together with a representation of the SP1803. The model was designed towards the maximal flue gas flow in the pellet plant, and the raw material flow into the SP1803 unit matched their maximal capacity. That means that a proportion of the raw material will be processed by the SP1803 units and a proportion will bypass them. These different material flows are mixed before feeding into the pellet plant. The economical results was based on the cost of investment and costs and income from the increased production. Profitability was calculated by the pay back time and the proceeds during the economical lifespan. A sensitivity analysis was made on some parameters to distinguish how these affected profitability. Calculations was based on operating data from 2017 to 2019.  The results shows a considerable increase in production, 27 ktons for one SP1803 unit to 67 ktons for three SP1803 units. The annual production increased to 203 ktons for one SP1803 to 235 ktons for three SP1803 units. The specific energy demand in relation to pellet amount dropped from 0.81 [MWh/ton pellet] to 0.71 for one SP1803 and 0.63 for three units which is a decrease of between 14 to 29 %. The profitability on an investment of up to three SP1803 units was good, with the best one being an investment of one SP1803 unit. The pay back time for one SP1803 unit was 1.7 years and 2.4 for three units. The proceeds for one SP1803 unit was 59 Mkr and 70 Mkr for three units. The sensitivity analysis showed that the price of raw material and the product price affected the profitability most. All cases of the sensitivty analysis was profitable.  For continued evaluation an analysis of the pellet plant with an implemented SP1803 unit to find an optimal operating mode which allows increased production with low energy demand is recommended. This would require a more detailed representation of the pellet plant which takes altering operating parameters into account due to risk of over-drying and risk of fires in the plant. / Med det rådande klimathotet blir hållbara energikällor alltmer attraktiva. Biopellets är en växande bränslekälla i en marknad som redan är etablerad och används inom hushållsbruk, värmeverk och industri. För att pellets ska ha bra energiegenskaper så behöver råvaran förädlas, där en stor del av fukten i råvaran torkas ut innan det pressas till pellets. Efterfrågan på biopellets har ökat de senaste åren i Sverige och restan av Europa. För att möta efterfrågan behöver produktionen av pellets öka. SCA BioNorr i Härnösand producerar idag årligen ca 175 kton pellets men har tillstånd att producera 240 kton. I BioNorrs process finns det begränsningar som hindrar produktionsökningen. Den största begränsande faktorn är pelletsbrukets torkkapacitet. En annan begränsning är produktionskapaciteten på pelletmaskinerna i bruket.  Projektets mål är att bestämma om förtorkningstekniken mekanisk avvattning kan tillåta ökad produktion och sänka energibehovet för hela processen samt utvärdera lönsamhet på en investering på upp till 3 st enheter. Mekanisk avvattning som förtork går ut på att pressa ut en mängd vatten ur råvaran, och därav sänka fukhalten på råvaran innan det matas in till bruket. Den valda tekniken var Saalasti Press 1803(SP1803) från företaget Saalasti Oy.  I Excel modellerades mass och energibalans för en förenklad representation av BioNorrs pelletsbruk, samt en representation av SP1803. Modellen styrdes mot maximala rökgasflödet i bruket för att tillåta maximal produktion av pellets, samt att råvaruflödet in till SP1803-enheterna motsvarar dess maximala processkapacitet. Det innebär att en andel av totala råvaruflödet går genom SP1803 och en andel passerar. Dessa flöden blandas innan de matas in till pelletsbruket. De ekonomiska resultaten beräknades på investeringskostnader samt kostnader och intäkter gentemot produktionsökningen. Lönsamheten bestämdes genom återbetalningstid och avkastning vid 5 % kalkylränta över den ekonomiska livslängden, vilket valdes till 5 år. En känslighetsanalys utfördes på några utvalda parametrar för att urskilja hur de priserna påverkade lönsamheten. För beräkningarna användes driftdata från 2017 till 2019.  Resultaten visade en betydlig ökning i produktion, från 27 kton för 1 st SP1803 upp till 67000 ton pellets för 3 st SP1803-enheter. Årsproduktionen visade en tydlig ökning, från 203 kton för 1 st SP1803 upp till 235 kton för 3 st SP1803. Det specifika energibehovet relaterat till mängd pellets minskade från 0.81 [MWh/ton pellets] till 0.71 för 1 st SP1803 och ner till 0.63 för 3 st SP1803 vilket är en effektivisering på mellan 14 till 29 %. Lönsamheten på en investering på upp till 3 st SP1803 var god, mest lönsam var investeringen för 1 st SP1803. Återbetalningstiden varierade mellan 1.7 år för 1 st SP1803 till 2.4 för 3 st. Avkastningen över den ekonomiska livslängden beräknades till 59 Mkr för 1 st SP1803 till 70 Mkr för 3 st. Känslighetsanalysen visade att råvarupriset och produktpriset hade störst påverkan på lönsamheten. Samtliga fall i känslighetsanalysen var lönsamma.

Med rådande klimathot i form av ökande koldioxidhalter i vår jords atmosfär krävs stora gemensamma insatser för att minska utsläppen. Genom att välja bort fossila bränslen och istället använda miljövänliga energikällor skapar vi tillsammans en hållbar framtid. Träpellets är ett biobränsle tillverkat på biomassa i form av träflis och dess förbränning kan i princip ses som koldioxidneutral. Tillverkningen av bränslepellets är emellertid en energikrävande process där termisk torkning av råvaran står för en majoritet av energianvändningen under pelletstillverkningen, där träflisen torkas från 55–10% fukthalt genom kondensering. I och med den ökande efterfrågan av pellets kommer även större möjligheter till effektivisering, där torksteget i produktionen har stort fokus. Syftet med denna studie har varit att undersöka energi- och miljöeffekter av en ny tvåstegsteknik bestående av mekanisk avvattning som försteg till termisk torkning av träflis i en pelletsproduktion. Den mekanisk avvattningsteknik som undersökts är Drinor CDP - Continuous Dewatering Press. Det primära målet med arbetet har varit att undersöka Drinors CDP som försteg till en bandtork och pneumatisk tork för att slutligen svara på vilken av kombinationerna som ger lägst energianvändning och miljöpåverkan i form av utsläpp. Som referens kommer torkprocessen hos Stora Enso Timber Gruvön användas, där en bandtork i dag används som torksteg. Som delmål kommer två olika partikelstorlekar undersökas vid pneumatisk torkning bestående av spån och flis, detta för att utreda partikelstorlekars påverkan på pneumatisk torkning och om det ens är möjligt att pneumatiskt transportera större flis. Resultaten visar att mekanisk avvattning är en bra lösning för pelletsindustrin. Fallet med CDP i kombination med bandtork ledde till en energireducering med ca 50% och 35% minskade utsläpp som en följd, jämfört med referensfallet bestående av endast bandtork. Resultaten visade även att stora träflispartiklar kunde transporteras pneumatiskt vid en lufthastighet på drygt 23 m/s. Pneumatisk torkning bidrog till en hög användning av el på grund av höga temperaturer, vilket i sin tur leder till stora mängder koldioxidutsläpp. / With the occurring climate threats in the form of increasing levels of carbon dioxide in our Earth's atmosphere, major joint efforts are needed to reduce our emissions. By opting out of fossil fuels and instead using environmentally friendly energy sources, we help create a sustainable future. Wood pellets are a biofuel made from biomass in the form of woodchips and its combustion can in principle be seen as neutral. However, the production of wood pellets is an energy-consuming process where thermal drying of the wet wood chips accounts for a majority of the total energy use during pellet production, where wood chips are typically dried from 55 – 10% moisture by condensation. With an increasing demand for pellets, there will also be more opportunities for efficiency, where the drying stage in production has a large focus. The purpose of this study has been to investigate the energy and environmental effects of a new two-stage technique consisting of mechanical dewatering as a prestage to thermal drying of woodchips in a pellet production. The mechanical dewatering technology studied is the Drinor CDP - Continuous Dewatering Press. The primary goal of the work has been to investigate the Drinors CDP as a pre-stage to a packed moving bed and a pneumatic dryer to finally answer to which of the combinations provides the lowest energy use and environmental impact in terms of emissions. As a reference, the drying process of Stora Enso Timber Gruvön is used, where a packed moving bed is used as a single-stage dryer. As a secondary goal, two different particle sizes will be examined for pneumatic drying consisting of saw dust and wood chips, to investigate the impact of particle sizes on pneumatic drying, and whether it is even possible to pneumatically transport larger wood chips. The results show that mechanical dewatering is a good solution for the pellet industry. The case with a CDP in combination with a packed moving bed led to an energy reduction of about 50% and 35% reduced emissions as a result, compared to the reference case consisting only of a packed moving bed. The results also showed that large wood chip particles could be transported pneumatically at an air velocity of just over 23 m/s. Pneumatic drying contributed to a high use of electricity due to high temperatures, which in turn leads to large quantities of emissions.

Detta examensarbete behandlar slamhanteringen på Sibbhults avloppsreningsverk (Sarv). I denna rapport tas det upp hur avvattningen och förtjockningen av slammet går till i dagsläget och vilka förändringar som kan göras för att förbättra dessa processer. Här visas även vilka eventuella vinster som kan fås med förändringar och eventuella investeringar i en avvattningsapplikation. Redan med små medel kan förtjockningen av slammet förändras, även om det inte införskaffas en mekanisk avvattnare, som t ex med inblandning av polymerer i avloppsvattnet. För att finna olika fungerande alternativ har information insamlats från flera företag som tillhandahåller applikationer för slamavvattnare. Information har även införskaffats genom egen erfarenhet under min verksamhetsförlagda utbildnings (VFU) period på SArv, och vid diskussion med personal som arbetar vid vatten- och avloppsreningsverken i Östra Göinge kommun.

Genom laborativa försök skulle avvattning och retention av nanocellulosa i en DDA (Dynamic drainage analyzer) undersökas. Detta genom att tillsätta retentionskemikalier i varierande mängder för att se hur det påverkade avvattningen. Uppdragsgivaren var Innventia och laborationerna utfördes på SP:s laboratorium där DDA instrument fanns tillgängligt. DDA instrumentet liknar den maskin som används för papperstillverkning och därför anses det vara möjligt att kunna avvattna nanocellulosa på liknande instrument. Målet med examensarbetet var att få fram en nanocellulosafilm med goda barriärsegenskaper men också se hur tillsats av bärarfibrer påverkar filmens egenskaper. Målet var också att se om retention och avvattningstiden för nanocellulosa hänger ihop och om det går att få fram repeterbara resultat. Två olika viror undersöktes också i de laborativa experimenten i DDA, en som benämns som Albanyviran och en som benämns som Stratexviran. Albanyviran är tätare än Stratexviran och effekten av viratäthet på retention och avvattningstid undersöktes. Nanocellulosa eller Mikrofibrillär cellulosa (MFC) är ett nytt och förnybart material som utvinns ur träfibrer och karakteriseras av sitt geléaktiga utseende[4]. Nanocellulosan lämpar sig utmärkt för en mängd olika produkter t.ex. som barriär, enskilt i form av filmer eller i blandade produkter. Vid tillverkning av nanocellulosa används en homogenisator som sönderdelar cellulosafibrer till fibriller och fibrillaggregat. Detta var tidigare ett problem då fibrerna satte igen homogenisatorn och tillverkningen var mycket energikrävande[4]. När det gäller filmtillverkning av nanocellulosa kvarstår problemet när det kommer till avvattningen. Nanocellulosan späddes till önskad koncentration och innan de laborativa försöken kördes den genom en homogenisator för att dispergera fibrillerna i vätskan efter spädningen. Bärarfibrerna slogs upp i en uppslagare med två liter kranvatten för att sedan tillsättas till den homogeniserade nanocellulosan. Under försöket i DDA varierades mängden och andelen MFC (mikrofibrillär cellulosa) och bärarfibrer (Modorefmassa). Till MFC och bärarfibersuspensionen i DDA:n tillsattes sedan två retentionskemikalier vid varje försök, C-PAM PL-1520 och EKA NP-780 i varierande mängder. Efter avvattningen i DDA:n pressades filmen vid olika tryck och tider för att därefter mäta filmernas ytvikt och syrgasbarriär. Den film som ansågs mest lämplig gällande avvattning i DDA under försöken var vid 0,2 % med 90 % MFC och 10 % bärarfibrer. Filmen gav den högsta retentionen, en god syrgasbarriär och var lätt att hantera. Det som kan ses från resultaten av syrgasbarriären är att vid 0,2 % med 90 % MFC och 10 % bärarfibrer erhölls det lägsta OTR (oxygen transmission rate) -värdet på 0,53 vilket visar på en bra syrgasbarriär. Retentionen för det försöket var det högsta på 87,1 % medan avvattningstiden låg på närmare 250 sekunder. Avvattningstiderna var höga, dock så var det vid denna totalkoncentration ibland svårt att se när avvattningen avslutades då tiden klockades manuellt. Det som kan ses utifrån resultaten är att bärarfibrerna inte påverkar filmerna negativt utan kan gynna både så retentionen och syrgasbarriären blir bättre, dock fås en högre ytvikt och avvattningstiderna blir längre. / Through laboratory experiments, dewatering and retention of nanocellulose in a DDA (Dynamic Drainage Analyzer) were analysed. By adding retention chemicals in varied amounts, the effects on the dewatering was shown. The Job initiator was Innventia and the laboratory work were made at SP's laboratory where the DDA instrument was available. The DDA instrument is similar to the machine that is used for paper manufacturing in a large scale and therefore, it could be possible to dewater nanocellulose on a similar instrument. The goal of the thesis was to develop a nanocellulose film with good barrier properties but also to see how adding carrier fibers effect the properties of the film. The goal was also to see if the retention and dewatering time of nanocellulose are connected and whether it is possible to obtain repeatable results. Two different wires were also examined in the laboratory experiments in a DDA, the Albanywire and the Stratexwire. The Albany wire was denser than the Stratex wire and the effect that the density caused on retention and dewatering time was examined. Nanocellulose or Microfibrillated cellulose (MFC) is a new and renewable material that is made from wood fibers and is characterized by its gelatinous appearance. [4] Nanocellulose is suited for a variety of products, such as barriers, alone in the form of films or mixed in products. In the manufacture of nanocellulose a homogenizer is used which decomposes cellulose fibers to fibrils fibril aggregate. This was previously a problem while the fibers clogged the homogenizer and the production had a high energy consumption. [4] When it comes to making a nanocellulose film the problems with dewatering remains. The nanocellulose was diluted to the desired concentration and before the laboratory experiments it was run through a homogenizer, to disperse the fibrils in the liquid after the dilution. The carrier fibers was prepared in a blender with two liters of tap water before it was added to the homogenized nanocellulose. During the experiment in the DDA the amount and proportion of the MFC (microfibrillar cellulose) and carrier fibers (Modorefmassa) was varied. To the MFC and carrier fiber suspension in the DDA two retention chemicals were added in each experiment, C- PAM PL -1520 and EKA NP- 780 in varying amounts. After the dewatering of nanocellulose in the DDA the films were pressed at different pressures and times, thereafter the oxygen permeability was analyzed. The film that was considered the most suitable referring to dewatering in the DDA during the attempts was at 0.2 % with 90 % MFC and 10 % carrier fibers. The film gave the highest retention, a good oxygen barrier and was easy to handle. What can be seen from the results of the oxygen barrier measurement is that at 0.2 % with 90 % MFC and 10% carrier fibers obtained the lowest value OTR (oxygen transmission rate), which indicates on a good oxygen barrier. Retention at this concentration was the highest at 87.1 %, while the drainage time was nearly 250 seconds. The dewatering time was high, however during this concentration it’s sometimes difficult to see when the dewatering ended while the time was clocked manually. Conclusions from the results are that the carrier fibers doesn’t have a negatively effect on the films, rather they can benefit both the retention and oxygen barrier, however a higher paper weight was obtained and the dewatering time became longer.