Alkoholhaltiga drycker har konsumerats länge i Sverige, idag är öl en av de mest förekommande dryckerna. Med tanke på hur få ingredienser öl innehåller och att smaken trots detta kan varieras i det oändliga är det lätt att förstå att alla delsteg måste genomföras med precision. De olika delstegen i ölbryggningsprocessen är mältning, mäskning, lakning, humlekokning och jäsning. Ett försök till att bygga ett automatiserat bryggverk har gjorts. Komponenter till bryggverket har köpts in och bryggverket har byggts från grunden. Det var inte möjligt att göra alla delsteg i processen automatiserade, till exempel flödesstyrningar och tillsats av ingredienser. Detta gjorde att manuella insatser krävdes. För att styra bryggningen programmerades mikrokontrollerkortet Arduino Uno i programmeringsspråket C. Med hjälp av programmeringen har de delsteg av bryggningen, som går att automatisera, automatiserats. Vid testbryggningen uppstod praktiska problem som inte kunde förutsägas i teorin, exempelvis gick pumpen torrt ibland, reläerna fungerade inte som tänkt samt att en oväntad temperaturgradient uppstod. Dessa problem kan eventuellt lösas med ytterligare insatser i framtida försök. Vidare genomfördes tester innan bryggningen med endast vatten i kärlen för att undersöka temperaturregleringen. Det visade sig dock vara stora skillnader mellan vatten och mäsk, vilket gjorde att dessa tester inte kunde förutsäga alla problem. Trots detta resulterade bryggningen i en besk men drickbar öl.

Rönningesjön är en sprickdalssjö, som påverkas av lerslätter runt sjön. pH ligger mellan 7,1 och 7,7. Sjön är starkt eutrofierad. Den påverkas också av vägarna runt omkring. Det tillrinnande vattnet innehåller mycket salt från kringliggande vägar. Från bilarna kommer också metaller. I detta projekt mätas koppar, krom och bly. Den större delen av metallerna kommer med dagvattnet till Löttingelunds våtmark och följer sedan med vattnet genom sjön och ut i Hägernäsviken, som är en del av Östersjön. De sedimenterar delvis i sjön. Koncentrationerna av metallerna är alldeles för höga i vattnet. Metaller finns också lagrade i sedimenten. Sedimenteringsdammar bör anläggas för dagvattnet för att avlägsna de partikelbundna metallerna. / Lake Rönningesjön lies in a geological fault (a crack) and it is affected by the clay in the surrounding fields. The pH-values lie within the interval 7.1–7.7. The lake is also impacted by the roads around the lake. The incoming water contains large amounts of road salt. From the cars also large amounts of metal ions are transported by the incoming storm water. In this project copper, chromium and lead are measured. Most of the metals in the lake pass through the wetland at Löttingelund in one end of the lake and flows through the lake to the outlet, which delivers the metal ions into Hägernäsviken, which is a part of the Baltic Sea. However, a part of the metal ions are precipitated in the lake. The concentrations of metal ions in the lake water are too high. Metal ions are also stored in the sediments. Special dams should be constructed to remove particle bound metals from the storm water, by sedimentation.

Snuggan och Käringsjön är två små skogssjöar i norra Stockholm. De två sjöarna undersöktes i fält under hösten 2017. De mätningar som då gjordes i fält var temperatur, pH, ledningsförmåga och vattenflöde. På laboratorium mättes klorinitet, alkalinitet och totalfosfor för proverna tagna från respektive sjö. Resultatet tyder på att en större mängd salt transporteras genom sjöarna, i synnerhet Snuggan var utsatt genom sitt läge nära trafikerade vägar och bebyggelse. En viss mängd näringsämnen transporteras genom båda sjöarna. Snuggan förefaller vara i balans i fråga om näring, men i Käringsjön estimeras en ackumulation på ca 10 kg fosfor till sjön årligen. Det är en stor mängd att ta emot för en så liten sjö som är naturligt näringsfattig och leder till en ökad risk för problem med övergödning i sjön. Orsaker som kan ligga bakom är hur mark- och skogsbruk i tillrinningsområdena sköts men också i hur mark i området har exploaterats. En annan orsak kan ligga hos klimatförändringar som högre temperaturer och mer regn. / Snuggan and Käringsjön are two small forest lakes in the northern Stockholm area. The two lakes were examined in the field in autumn 2017. The measurements in the field were temperature, pH, conductivity and water flow. In the laboratory, chlorinity, alkalinity and total phosphorus were measured from samples taken from the lakes respectively. The results indicate that large amounts of salt are transported through the lakes, where especially the environment in Snuggan is exposed by its location nearby roads and buildings. Certain amounts of nutrients are transported through both lakes. Snuggan appear to be in balance in terms of nutrients. However in Käringsjön about 10 kg of phosphorus is accumulated each year which is a lot to receive for such a small lake that is naturally low in nutrients and increases the risks for eutrophication in the lake. The management of the land and the forest in the catchment areas may have caused the serious changes of the state of Käringsjön noted comparatively recently. Another contributing factor to the changes could be a climate change (such as higher temperatures and more rain).

Rönningesjön är en sprickdalssjö, som ligger i Täby kommun ca 22 km norr om Stockholm. Den påverkas starkt av bebyggelse och vägar i Gribbylunds och Löttingelunds samhällen. Öster om sjön ligger ett stort naturområde med namnet Skavlöten. Målet med detta arbete är att undersöka hur näringsämnen påverkar sjön 2018. Fältarbetet gjordes i april 2018. Prover togs i tillflöden, i utflödet och i sjön. De analyserades på ett laboratorium på Kemiska institutionen på KTH. I den norra delen av sjön har flytande våtmarker installerats för att förbättra vattenkvaliteten i sjön. En ström av vatten rinner genom sjön och ut i Hägernässviken. Vattnet är skiktat i två delar och har ett språngskikt på 2,5 meters djup. Sjön är starkt eutrofierad och våtmarken läcker fosfor, som rinner ut i Hägernäsviken. Övriga tillflöden bidrar med en liten mängd näring till sjön. Sjöns sediment innehåller en stor mängd näring och kan läcka näring till sjön.Reningen av dagvatten bör förbättras. / Rönningesjön is a 4.5-meter-deep lake situated in a geological default, 25 km north of Stockholm in Täby municipality. It is strongly impacted by roads and the local societies Löttingelund and Gribbylund. To the east of Rönningesjön, a large forested recreation area is found, with the name Skavlöten. The goal of this work is to investigate the impact of nutrients on the lake in 2018. The field work was performed in april 2018. Samples were taken in creeks an in rivers running into the lake, the outlet and in the lake itself. The analyses of the samples were made in a laboratory at The department of Chemistry, KTH. In the northern part of the lake, floating wetlands have been installed to improve the water quality. A stream of water is running through the lake from north to south, and finally, out to Hägernäsviken, a part of the Baltic Sea. The water is divided into an upper part (the epilimnion) above 2.5 m depth and a lower part, below 2.5 m depth (hypolimnion). The lake is strongly eutrophiated and the constructed wetland leaks nutrients into the lake. The cleaning of the storm water should be improved.

I det här examensarbetet har Storsjön och Lillsjön undersökts. De ligger 35 km norr om Stockholm nära Lindaholmens stationssamhälle. Målet är att undersöka sjöarnas miljötillstånd. Sjöarnas omgivning är ett jordbruksområde. De ligger i ett avgränsat våtmarksområde med lågt pH (= 6,7). Alkalinitet (HCO3-) passerar genom sjöarna från jordbruken i söder och öster. En stor mängd fosfor passerar genom sjöarna och en del av denna lagras i sjöarnas sediment. Sedimenteringsdammar bör konstrueras för att avlägsna näring och en strandzon bör anläggas för upptag av näring. / In this thesis the lakes Storsjön and Lillsjön have been examined. They are two lakes situated 35 km north of Stockholm. The goal is to investigate the environmental condition of these lakes. The surrounding area is farming land. Close to the lakes, a wetland with low pH (= 6,7) is found. Alkalinity (HCO3-) passes throw the lakes from the farming land south and east of the lakes. A large amount of phosphorus passes throw the lakes, part of which is stored in the sediments. Dams for sedimentation should be constructed for recovery of nutrients and a zone of vegetation should be constructed for the uptake of nutrients.

Dagens industrier har ett ansvar att bidra till en hållbar miljö vilket regleras genom lagstiftningar inom områden för utsläpp av föroreningar och avfallshantering. Det kräver bland annat processer för rökgasrening samt en vision för de medförande avfallsströmmarna. Idag sker förbränning av fossila bränslen runt om i världen som leder till utsläpp av svaveloxider, vilket negativt påverkar miljön och människors hälsa. Det finns olika tekniker för avlägsnande av svaveloxider från rökgaser som klassificeras som torra, semi-torra och våta metoder och nyttjar olika kalciumbaserade sorbenter för att avlägsna svavel och resulterar i en renare gas att frige till atmosfären.  Detta arbete syftar till att undersöka hanteringen av den avfallsström som genereras från rökgasreningsprocesser. Detta undersöktes genom kemisk karakterisering, bestämning av mängden oreagerad sorbent och undersökning av potentiella hanteringsmetoder så som termisk behandling eller urtvättning av avfallsströmmen för att identifiera möjliga användningsområden och framtida möjligheter. Projektet har sitt fokus på LKAB:s tre kulsinterverk i Kiruna där huvudfokus ligger på den avfallsström som genereras från svavelreningen, dvs. avfallskalk. Koncentrationsnivåerna av sulfater som återfinns i avfallsströmmarna varierar mellan kulsinterverken. Avfallsströmmarna visar på en sammansättning som tenderar till ett relativt ineffektivt svavelavlägsnande. Alla kulsinterverk har en betydande mängd kvarvarande oreagerad sorbent, Ca(OH)2, som leder till ett oförbrukat material som kan betraktas som en resurs i stället för ett avfall. Avfallsströmmarna från respektive kulsinterverk visade efter den termiska behandlingen en markant mängd CaO som tillsammans med den konstruerade porösa ytan borde utredas för att åter igen nyttjas i processen.  Alternativa hanteringsmetoder för att bidra med en säkrare och miljövänligare hantering och karakterisering av avfall är lika betydelsefullt för ett framtida funktionellt kretslopp. En befuktningssteknik kan förhindra partikelspridning av avfallet samtidigt som det kan ge en kompakt yta vid deponering som även kan vara fördelaktig vid urlakning. Koncentrationsnivåer av klorider och fluorider varierar mellan kulsinterverken som kan ge konsekvenser vid deponihantering. Extraktion av salter kunde genomföras från ett av kulsinterverken vilket leder till ett avfall med minskad kloridhalt som kan vara en miljömässig lösning vid deponering. / Today, the industrial sector has a responsibility to contribute to a sustainable environment which is regulated by corresponding legislation in areas for emission of pollutants and waste disposal. It includes processes for flue gas cleaning and a vision for the resulting waste flow. The combustion of fossil flue uses around the world results in sulfur emissions which negatively affect the environment and humans healthy. Different techniques exist to reduce sulfur oxides from flue gas and were classified as dry, semi-dry and wet methods and use different calcium-based sorbents to remove sulfur oxide and resulting in a purifier gas to release into the atmosphere.   This work aims to investigate the waste stream management generated from the desulfurization processes. This was achieved by chemical characterization, determination of the amount of unreacted sorbent and investigation of potential management methods such as thermal treatment and washing methods of the waste lime to identify the possible area of use and future possibility. The work has focused on LKAB:s three pelletizing plants in Kiruna where the main focus is on the waste stream generated from the desulfurization, i.e., waste lime. The concentration levels of the recovered sulfates in the waste stream variers between the pelletizing plants. The waste stream shows a composition that shows signs of relatively ineffective sulfur removal. All pelletizing plants have a considerable amount of remaining unreacted sorbent, Ca(OH)2, which results in an unused sorbent and can be seen as a resource instead of waste. The waste stream from the respective plant shows a significant amount of CaO after the thermal treatment, together with the constructed porous surface should be investigated to be used again in the process. Alternative management methods to contribute to safer and environment-friendly management and characterization of the waste are equally important for future functional circulation. A humidification technique can prevent the particle distribution of the waste and at the same time give a compact surface with landfilling, which can be advantageous for leaching. The concentration levels of chlorides and fluorides variers between the pelletizing plants and can result in consequences with landfill management. Extraction of salts could be implemented from one of the pelletizing plant and results in waste with decreased chloride content which can be seen as an environmental solution for landfilling.

Steel is the worlds most used metal and 2016 the produced amount of steel was measured to a total1630 MT where the Blast Furnace (BF) - Basic Oxygen Steelmaking (BOS) process, which is the mostcommon steel process, stands for 75% of the world’s current crude steel production.The BOS process works by blowing oxygen at high velocity through a hot metal bath consisting of hotmetal from the blast furnace mixed with fluxing agents as slag formers and up to 30 weights% scrap.Due to the high focus on environmental aspects throughout the world, the importance of utilizing andrecycling scrap and by-products such as slag and dust has increased. But when byproducts are recycled,the risk of impurities in the refined hot metal increases. To be able to control the impurities and reducethe risk of getting off-specification end product, it is important to understand when and where theimpurities end up.Zinc and chromium are two of these impurities that may cause issues to the process. To prevent thisfrom happening BlueScope Steel, a steel plant based in Wollongong, Australia, with a productioncapacity of 3 million tons of crude steel, wants to find out where these elements come from and howthey partition. For zinc, it is observed that most of it will end up in the offgas, while for chromium it isnoted that the majority exits with the steel and slag. It is assumed for both elements that the missingamount enters with the shredded steel scrap (shred) to meet the required mass balance using industrialdata. Results showed that the shred needs to contain between 0.312% and 0.515% zinc in order tosatisfy the zinc balance for year 2014 to 2019. For chromium, the range is from 0.315% to 0.371%.Data analyses carried out using SIMCA UMETRICS, which is a multivariate program used to performPrincipal Component Analysis (PCA) and Partial Least Squares (PLS) regression, and normal regressionsdone in Excel showed that zinc in the crude steel cannot be used to calculate or predict the partitioningfactors for zinc between slag, melt and off gases, due to a R2 (Goodness of fit) of 0.144, where the highera R2 value is the better the fit to the model. Slag showed better results with an R2 of 0.473 This regressionwas only done for heats with Zn contents above the detection limit, so it will most likely only beapplicable to heats where relatively high amounts of zinc are expected to end up in the slag. The amountof zinc that ends up in the offgas was above 95% for all the heats modelled.For chromium, results for predicting the partitioning between slag and melt showed greater promise,an R2 of 0.663 was obtained for regression of chromium in crude steel, and an R2 of 0.566 was obtainedfor regression of chromia in the slag. Both values are considered acceptable when analyzing plant data.When comparing the two, using the regression from chromium in the crude steel gives a slightly moreaccurate result, with a partitioning difference of only +/- 0.03 and a 97-99% accuracy, compared to +/-0.05 for chromia in the slag with a 95-98% accuracy.The model is used to compare how different amounts of shred will impact the partitioning of the twoelements analyzed. It also looks at how newer generations of filter cake, containing higher amounts ofzinc will impact the partitioning of zinc between the phases, especially the concentration of zinc thatreports to the dust.

Boliden’s mineral processing plant in Garpenberg wanted to investigate their zinc-regrinding circuit. The re-grinding circuit had performed subpar when running as the total recovery of zinc was lowered and problem with the dewatering of the final concentrates was also noted. Therefore, the zinc re-grinding circuit is currently not being used. Furthermore, it was noted during investigations about silicate depressant that the zinc circuit had problems with coarse sized sphalerite particles locked with silica. Which could perhaps be liberated with the re-grinding circuit. The purpose was therefore to investigate how a re-grinding step could be used to liberate locked sphalerite particles from gangue. The practical part of the thesis involved lab-scale SMD-mill, re-grinding of the scavenger concentrate and cleaner tailings which are the two streams being fed to the SMD-mill in the plant. The re-grind was done in three fractions: bulk, +90µm and +125 µm fraction with subsequent lab-scale flotation afterwards to identify how the re-grinding effected the flotation results. Also, a small QEMSCAN analysis was performed for the +90 µm fraction to identify how liberation was improved by re-grinding. The flotation trials were performed with two references and two different intensities for the re-grinds.  The results showed an overall increase in grade of zinc in the concentrate with increased grinding for all the trials. SiO2 and MgO content (typical elements for silicate gangue) was also reduced in the zinc concentrate, showing that re-grinding helped liberate locked sphalerite particles. The QEMSCAN results showed that the liberation of sphalerite particles in the +90 µm fractions increased with re-grinding. For the bulk fraction scavenger concentrate the zinc recovery increased slightly, for the +90 µm fraction scavenger concentrate, a slight decrease in zinc recovery could be seen after re-grinding. The decrease in recovery was larger for the cleaner tailings (bulk and +90 µm) and was decreased further with increased grinding. However, for the +125 µm fraction tests, zinc recovery was increased for both scavenger concentrate and cleaner tailing. The references showed an overall high recovery but a zinc grade in the concentrate close to the feed grade of zinc and contained a high grade of SiO2. Indicating that without re-grinding the amount of free sphalerite is low. Overall, the re-grind and flotation tests pointed towards that value can be created for the plant by re-grinding the scavenger concentrate and cleaner tailing.

CO2 separation is one of the most important roles in CO2 mitigation target as many human production activities (e.g., cement, iron and steel, and biogas productions) cause CO2 emissions. The solvent-based absorption is the most mature technology for CO2 separation, where different solvents capture CO2 either in chemical or physical absorptions. However, different solvents used in the process always suffer from various problems. For example, the high energy penalty for solvent regeneration, the high solvent loss caused by high volatility and the solvent degradation, and the equipment corrosion are the major concerns of chemical solvent. For the physical solvents, the co-absorption of components other than CO2 reduces the solvent selectivity and increases the operation complexity. Therefore, deeper knowledge about the developed process and new solvent development are the two major ways of overcoming the above-mentioned problems. The goal of this work was to perform systematic studies on both conventional process and novel solvent system(s) for CO2 separation. The CO2 separation with MEA-based process was selected in the field of the conventional approach to capture CO2 from the industrial flues gases. The MEA solvent concentration was identified first, and the effect of three selected parameters, i.e., CO2 concentration, gas flow rate, and CO2 removal rate on capital cost, operational cost, and annual total cost, was evaluated to reduce the energy demand and process cost. 20% MEA solvent is identified as the optimal concentration. According to the parameter study, the CO2 concentration shows the most significant effect, followed by the gas flow rate, and the CO2 removal rate causes the smallest effect. When varying the selected parameters, CAPEX has a greater change in percentage value than OPEX; however, OPEX was the most important one to the total cost owing to its larger absolute value (approximately 3 times of CAPEX). For the solvent development, a conventional polyamine PEHA was selected as it exhibits high thermal stability, low toxicity, and low vapor pressure. Lab testing indicates the 20 wt.% PEHA solution has the best CO2 absorption performance. By using the real bio-syngas from a pilot-scale fixed bed gasifier, the gases other than CO2 (i.e., CO, H2, CH4) were not absorbed in PEHA to any significant extent even at relatively high pressure, and their presence did not affect the CO2 absorption capacity significantly. 20 wt.% PEHA aqueous solvent is a promising chemical solvent for separating CO2 from bio-syngas. For the newly developed novel solvent, ionic liquid (IL) has drawn significant attention as a substitute of conventional solvents due to its superior properties, such as negligible vapor pressure, high thermal stability, and tunable structure. Among many studied ILs, the superbase IL named 1, 8-diazabicyclo-[5,4,0]undec-7-ene imidazole ([HDBU][IM]) shows a very promising CO2 absorption capacity (4.41 mol-CO2/kg-IL), while the high viscosity is a critical issue to cope with. Herein, adding cosolvent was selected as the method to mild the viscosity problem and maintain a high level of CO2 absorption capacity. The dimethyl ethers of polyethylene glycol (DEPG) was selected as the cosolvent of superbase-derived IL [HDBU][IM], and the optimal mass ratio (IL: cosolvent) was identified at 2:1. The temperature effect was studied, showing the high CO2 absorption capacity is favored with low temperature. The effect of gases (CH4, N2) presented in the inlet gas other than CO2 was positive in terms of CO2 selectivity. The thermodynamic modeling agreed well (ARD < 2.37%) with the experimental results. The [HDBU][IM]-DEPG binary system is a promising candidate for separating CO2 from CH4 and N2, and more research will be conducted in the future.

I dagens samhälle genereras en stor mängd avfall, där stora delar av avfallen förbränns vilket inte är gynnsamt för vare sig miljön eller klimatet. Därför finns det idag ett stort behov av klimatsmarta metoder där avfallen kan användas till att producera produkter som kan motverka klimatförändringar. Största delen av avfallen som genereras kommer från större företag som till exempel IKEA och de är i ständigt behov av nya metoder för att kunna använda sina avfall till klimatsmarta resurser. Att producera biokol av avfallen är en sådan klimatsmart metod, där biokolet är en hållbar produkt som både motverkar klimatförändringar och andra miljöproblem såsom övergödning. I denna rapport undersöktes två avfallsfraktioner från IKEA, vilka var Dust2k och Hogger. Det som undersöktes var hur lämpliga avfallsfraktionerna från IKEA är för produktion av biokol som skulle kunna appliceras i jordbruket samt hur denna lämplighet påverkas av avfallsfraktion och processförhållanden som används under pyrolysen. För att besvara frågeställningarna utfördes pyrolys på avfallsfraktionerna vid pyrolystemperaturerna 550℃ och 750℃, vilket gav fyra olika prover av biokol. Dessa prov analyserades med ett antal analysmetoder för att avgöra biokolets lämplighet som jordförbättrare och för att motverka klimatförändringar. De analyser som utfördes var elementaranalys, pH-mätning, termogravimetrisk analys (TGA), Brunauer-Emmet-Teller (BET) och svepelektronmikroskopi (SEM). Från pyrolysen och TGA kunde utbytet bestämmas, vilket uppgick till över 20% för samtliga prov. Elementaranalysen visade att biokol producerat av Hogger vid 900°C uppfyllde de EBC-krav som analyserades. Genom att mäta pH på avfallsfraktionerna samt biokolen gick det att se att pH höjdes under pyrolysen. Från BET och SEM erhölls information om porositet, ledningsförmåga och ytarea. Porositeten ökade med temperaturen och ledningsförmågan var högre för biokolet än biomassan. Ytarean låg mellan 347,2 m2/g och 422,8 m2/g och porvolymen mellan 0,173 cm3/g och 0,205 cm3/g. Det erhölls bäst egenskaper för avfallsfraktionen Hogger samt pyrolystemperaturen 750℃, vilket gjorde att slutsatsen att produktion av biokol från Hogger vid 750℃ lämpar sig bäst för användning som jordförbättrare kunde dras.