This master thesis aims to investigate and quantify the potential associated with increasing the usage of edible by-products as food for human consumption on the Swedish market. The main emphasis is on the Swedish production of offal and the obstacles that currently inhibit greater usage of these products as foods. The results indicate that the Swedish market for offal is limited. Only a small amount of the edible by-products that are produced in Sweden every year are consumed as foods and a considerable amount seem to be downgraded into animal feed or thrown away. The utilization of these products is restricted by economical, technical, legal, and cultural factors that all need to be taken into consideration. On the whole, large-scale slaughter plants seem to be more inclined to utilize these products effectively, as the profit from doing so increases proportionately to the produced volumes. Large-scale plants also generally have the option of exporting edible by-products for which there is no national demand. For small or medium-sized plants, the profits from utilizing these products are often small due to the limited domestic market and lack of export possibilities. Because of this, an increase in the Swedish offal consumption would most likely be beneficial to more effectively utilize these products and prevent edible by-products from being downgraded.

Emissions of insufficiently treated wastewater, mainly blackwater (i.e. wastewater from toilets), contributes to the eutrophication of lakes and seas. At the same time, blackwater is a fraction with a low content of heavy metals and, after sanitization, it can recirculate plant nutrients to arable land using the liquid composting treatment method. Liquid composting means that organic material is degraded under aerobic conditions. For sanitization, the blackwater needs to be treated together with energy-rich complementary material. A requirement for the sanitization in a liquid compost is that the substrate is energy rich, that the energy content is high enough and that the material is well dispersed and pumpable. The aim of this master thesis has been to find appropriate complementary material for treating blackwater in the wet compost treatment plant located in Karby, Norrtälje municipality, Sweden. An inventory was made of the organic waste produced in Norrtälje municipality and two nearby municipalities. Samples of the organic waste were collected and analysed for dry matter (as an indicator of energy content), plant nutrients, heavy metals and biochemical oxygen demand (BOD7). The suitability and availability of different organic waste fractions as complementary material was decided upon analyses results, calculations of estimated amounts of organic waste as well as some assumptions. Food waste is a relative clean fraction with a high energy content that would be a good complementary material for liquid composting. Fruit, vegetables and bread from stores are also clean fractions, but the availability is uncertain and depends on different factors. Based on results from this project, grease from grease trap is an uncertain fraction that is not recommended for complementary material for the liquid compost. The results show that Norrtälje municipality has enough organic waste to make it possible to use the whole capacity of the liquid compost plant in the future and to treat larger quantities of blackwater than today. The quantities of blackwater that can be treated are uncertain because a number of assumptions have been made and also because availability varies between different fractions of organic waste. Before it will be possible to add new organic waste fractions and more black water into the liquid compost plant, some kind of pretreatment plant is needed.

Detta arbete hade till mål att kartlägga och identifiera ett antal biologiska restprodukter som kan vara tänkvärda som råmaterial för produktion av förnybara produkter i Sverige. Genom en detaljerad litteraturgenomgång har man identifierat vilka tekniker som är mest möjliga och lämpliga från olika aspekter. Baserat på kemiska sammansättningar, tillgänglighet och låg kostnad har fem biologiska restprodukter utvalts. Dessa restprodukter är apelsinskal, hästgödsel, vetehalm, drank och fågel fjädrar. För varje restprodukt har det undersökts vilka tekniker och förbehandlings metoder som kan bli tillämpliga samt vilken verkan de har på biomassans kvalitet. Ett antal studier har beskrivits i rapporten som kan bidra till en mer ekonomisk och miljömässig produktion genom förbättring av produktutbyte och minskning av problem i processen.

Restprodukter är i fokus för vidareförädling. Restprodukter från jordbruk och skogsindustri innehåller en stor mängd fibrer och detta arbete undersöker restprodukternas kvalitativa egenskaper samt om det finns potential för att använda dem i cellulosaindustrin. Restprodukter som samlades in var vetehalm, rapshalm, vetekli, betfor, ensilage, grot, primärslam, sågspån samt fiberrejekt. En litteraturstudie utfördes om varje restprodukt för att få en bättre förståelse av vad de består av och hur de uppstår. Genom att extrahera holocellulosa från restprodukterna analyserades de kvalitativa egenskaperna som fibrerna har. För minsta möjliga förändring av fibrernas form och dimensioner användes en macereringsmetod för att extrahera holocellulosa från restmaterialen. Metoder som användes för att analysera de kvalitativa egenskaperna hos restprodukterna var viskositets bestämning, titreringar och gravimetriska analyser. Med dessa metoder kunde massutbyten, askhalter, massviskositeter, perättiksyra- och väteperoxidhalter avgöras för de extraherade holocellulosamassorna. För att undersöka om de extraherade holocellulosamassorna kan användas i cellulosaindustrin testades två typer av processer. Den ena var aerogelproduktionen och den andra en kompressionsgjutning för produktionen av biokompositer med hög styrka. Det visade sig att fiberrejekt gav störst holocellulosautbyte jämfört med de andra restprodukterna. Analyserna gav resultatet att sågspån hade de fibrer med högst polymerisationsgrad medan vetekli och betfor hade de fibrer med lägst polymersiationsgrad. Upplösningen av holocellulosamassans fibrer gick inte att utföra då testprovet hade antingen för hög massviskositet eller för hög andel hemicellulosa som förhindrar att lösningsmedlet löser upp fibrerna. Kompressionsgjutning av holocellulosamassan från vetehalm var lyckat då det gick att förädla den mjuka massan till en massa med mer styvhet. Kompressionsgjutning av holocellulosamassorna kan vara ett alternativ för att producera material för additiv tillverkning (3D-printing). / By-products are in focus for further processing. Residues from agriculture and forest industry contain a large amount of fiber, and this work investigates the qualitative properties of residues and whether there is potential for using them in the cellulose industry. By-products collected were wheat straw, rapeseed straw, wheat bran, betfor, silage, branches, primary sludge, sawdust and fiber rejects. A literature study was conducted around each by-product to get a better understanding of what they consist of and how they occur. By extracting holocellulose from the by-products, the qualitative properties of the fibers were analyzed. For the slightest change in the shape and dimensions of fibers, a maceration method was used to extract holocellulose from the by-products. Methods used to analyze the qualitative properties of the by-products were viscosity, titrations and gravimetric analyzes. With these methods, mass exchanges, ash levels, mass viscosities, peracetic acid and hydrogen peroxide levels could be determined for the extracted holocellulose masses. To investigate whether the extracted holocellulose masses can be used in the cellulosic industry, two types of processes were tested. One was aerogel production and the other a compression mold to produce high strength biocomposites. It was found that the fiber rejects yielded the greatest holocellulose exchange compared to the other residues. The analyzes gave the result that sawdust had the fibers with the highest degree of polymerization while wheat bran and betfor had the fibers with the lowest degree of polymerization. The dissociation of the holocellulose mass could not be performed because the test sample had either a too high mass viscosity or a too high a proportion of hemicellulose which prevents the solvent from dissolving the fibers. Compression molding of the holocellulose mass from wheat straw was successful as it was possible to make the soft pulp a lot more rigid. Compression molding of the holocellulose masses may be an alternative for producing additive manufacturing materials (3D printing).

<p>Det har under längre tid funnits en politisk vilja att öka kretsloppstänkandet. Nyttiggörandet av restprodukter från avfallsförbränning har diskuterats i Sverige i snart 25 år, men ännu finns inga nationella kriterier för användning (RVF, 2001).</p><p>Studiens övergripande frågeställningen är varför relativt lite restprodukter från avfallsförbränning återvinns idag i Sverige jämfört med andra länder. Syftet med studien är att få en överblick över avfallsproducerande kommuners erfarenheter av och inställning till återvinning av restprodukter från avfallsförbränning och vad de upplever som orsak till den begränsade användningen, men också vad de anser som möjlig lösning för ökad användning.</p><p>Studien grundar sig på en enkätundersökning utförd på de kommuner i Sverige som har enavfallsförbränningsanläggning. </p><p>Enkätundersökningen visar att det som upplevs vara de största hindren för ökad användning är avsaknaden av klara riktlinjer samt osäkerheten kring föroreningsrisken. Kommunerna efterfrågar kunskap i form av forskning och dokumentation av befintliga pilotprojekt samt utveckling av metoder för laktester som överensstämmer med fältförhållanden.</p>

Bor tillförs stålet för att förbättra härdbarheten. Vid borering av rostfri ståltråd (0,5mm) har borsyra och bortribromid använts. Dessa borhaltiga ämnen har använts vid olika tillstånd, dvs. borsyra har tillförts i fast form och bortribromid som vätska, vilken förångats med hetvattenbad. Borsyra har i form av granuler placerats i reaktorn under ståltråden. Vid höga temperaturer på ståltråden har borsyran därvid upphettats direkt av tråden och bor har överförts till denna. Med båda borhaltiga ämnena har ståltråden impregnerats med två försök vardera, genom att ståltråden upphettats elektriskt med två olika spänningar, 4 resp. 5 volt. Efter detta har upplösning av trådarna skett med elektrolys med svavelsyra under ett dygn. Spektrofotometrisk analys har därefter genomförts för att bestämma mängden bor som tillförts de rostfria ståltrådarna. Med hjälp av en kalibrerkurva framtagen med kända bormängder har detta möjliggjort vidare bestämning av mängderna bor i de, med bortribromid och borsyra behandlade trådarna. I rapporten framgår hur mycket bor som tillförts från de borhaltiga ämnena till ståltrådarna. Mängderna bor visade sig vara mellan 0,025 – 0,050 vikts - %. Vid högre spänning, dvs. högre temperaturer blir mängderna bor högre och reaktionstiden kortare (den tid det tagit för ståltråden att brännas av har bestämt reaktionstiden). Proverna som genomförts vid 5 volt har kortare reaktionstid och mängderna bor är något högre än vid proverna med 4 volt.

Det har under längre tid funnits en politisk vilja att öka kretsloppstänkandet. Nyttiggörandet av restprodukter från avfallsförbränning har diskuterats i Sverige i snart 25 år, men ännu finns inga nationella kriterier för användning (RVF, 2001). Studiens övergripande frågeställningen är varför relativt lite restprodukter från avfallsförbränning återvinns idag i Sverige jämfört med andra länder. Syftet med studien är att få en överblick över avfallsproducerande kommuners erfarenheter av och inställning till återvinning av restprodukter från avfallsförbränning och vad de upplever som orsak till den begränsade användningen, men också vad de anser som möjlig lösning för ökad användning. Studien grundar sig på en enkätundersökning utförd på de kommuner i Sverige som har enavfallsförbränningsanläggning. Enkätundersökningen visar att det som upplevs vara de största hindren för ökad användning är avsaknaden av klara riktlinjer samt osäkerheten kring föroreningsrisken. Kommunerna efterfrågar kunskap i form av forskning och dokumentation av befintliga pilotprojekt samt utveckling av metoder för laktester som överensstämmer med fältförhållanden.

Sandvik produces about 230 000 tonnes of steel annually by melting in an electric arc furnace, where more than 90% of this steel is casted via continuous casting. When the strands are cast, these strands will be cuts to specific lengths with 2 cm thick cuts by using gas and iron powder. This generates approximately 750 tonnes of steel chips (cutting residues) each year, with a composition from the entire annual production of steel that falls as a residual. The purpose of the work was to review a possible reuse of the cutting residues as a raw material in the electric arc furnace. The problem with the cutting residue is the large reactive surface area, which could cause the material to burn in the electric arc furnace during operation. Since there are a high gas flow in the electric arc furnace during operation, the cutting residue that has a small particle size can also disappear from the furnace with the gas flow to the particle filters. By briquetting the cutting residue, these problems could be minimized and a reuse of the cutting slag as raw material could thus be possible. Therefore the cutting residue was transported to a company that sieved, dried and briquetted the cutting residue.  37 tonnes of cutting residue briquettes have been reused into 18 charges under normal operations with 2 tonnes of cutting residue briquettes in each charge (one charge with only 1 tonne of cutting slag). In order to measure how efficient, the reuse of the cutting residue was, a reference was needed. The reference was based on how the yield of steel for the elements, molybdenum, nickel, copper, cobalt and chromium in the electric arc furnace behaves in daily operation. This yield was used as a basis for calculating the yield when reusing the cutting residue. The results showed that nickel and molybdenum had a consistently good yield. The results for the cobalt and copper was not as clear, but the yields were generally good. In the case of chromium the results are naturally varied, as chromium reacts with the slag during the process. However, the predominant conclusion of the work was that it is possible to reuse the cutting residue as a raw material in the electric arc furnace with an acceptable yield by briquetting it. Analysis of the slag was also done to see any deviations from daily operations. The results showed that the slag was not affected when the cutting residue was reused as raw material in the electric arc furnace. / Varje år producerar Sandvik ungefär 230 000 ton stål genom nedsmältning av stålskrot i ljusbågsugnen där mer än 90 % av stålet gjuts via stränggjutning. När strängarna gjuts kapas de till specifika längder med ett 2 cm tjockt snitt med hjälp av syrgas och järnpulver. Detta resulterar i en restprodukt (skärslagg) om ca 750 ton per år, med sammansättningen från den årliga produktionen av stål. Syftet med arbetet var att se över en möjlig återanvändning av skärslaggen som råvara i ljusbågsugnen. Problematiken med skärslaggen är den stora reaktiva ytan vilket kan medföra att materialet börjar brinna i ljusbågsugnen under drift. Skärslaggen har en liten partikelstorlek och kan således följa med till gas- och partikelfilter då det är ett högt gasflöde i ljusbågsugnen under drift. Genom att brikettera skärslaggen kan dessa problem minimeras och en återföring av skärslaggen som råvara kan således vara möjlig. Skärslaggen transporterades till ett företag som siktade, torkade och briketterade skärslaggen. 37 ton skärslaggsbriketter har återförts i 18 försökscharger under normal drift med 2 ton skärslaggsbriketter i varje charge (en charge med enbart 1 ton skärslagg). För att mäta hur effektivt återföringen av skärslaggen var behövdes en referensnivå. Referensnivån baserades på hur utbytet till stål för elementen, molybden, nickel, koppar, kobolt och krom i ljusbågsugnen förhåller sig vid daglig drift. Detta utbyte användes som bas för att beräkna utbytet vid återföringen av skärslaggen. Av resultaten framgår det att nickel och molybden visade genomgående goda utbyten. Utfallet för elementen kobolt och koppar var inte lika tydliga men utbytena var till övervägande del goda. Beträffande krom var resultaten av naturliga skäl varierande, då krom reagerar med slaggen under processens gång. Den övervägande slutsatsen av arbetet var emellertid att det går att återföra skärslagg som råvara i ljusbågsugnen med godtagbara utbyten genom att brikettera den. Analysering av ljusbågsugnsslaggen gjordes också för att se eventuella avvikelser ifrån den dagliga driften. Resultaten visade att slaggen inte påverkas när skärslaggen återförs som råvara i ljusbågsugnen.

This paper is a research through design that answers the question: How can the by-products from hemp production be utilized to create a sustainable material for product design?Hemp is the commercial crop that sequesters carbon dioxide most effectively in the world, but large amounts of bast fibers and hurd emerge as by-products ater cultivation for seeds, flowers, and leaves. These by-products can be difficult for farmers to manage as they require space for storage and often must undergo a lengthy production process before they can be converted into products. The by-products of the hemp industry must be managed properly in order for the whole production chain to be considered sustainable.This paper explores theories like Upcycling and Design for Sustainable Development, so sustainability is always considered while managing these by-products. The research methodology encompasses interviewing six experts within the field of product design and hemp to comprehend the perceived difficulties and possible soultions. Material mapping, user tests and material tests are performed to develop a material from hemp fibres and stoneware clay. Additional user tests, market analysis, requirement list,braindrawing and prototypes are then implemented to ascertain what products that could be made from the hemp clay and how these shall be designed. These methods resulted in the contribution of design for the paper: HampaLampa (HempLamp), a hemp-lampfoot made with hemp clay and linseed oil paint as a surface treatment. / Studien är en forskning genom design som besvarar frågeställningen: Hur kan restprodukter från hampaproduktionen utnyttjas för att skapa ett hållbart material till produktdesign? Hampa är den komersiella grödan som absorberar koldioxid mest effektivt i världen, men det uppstår stora mängder restprodukter i form av fibrer och vedämnen när hampa odlas med frön, blommor eller blad som primärprodukt. Dessa restprodukter är svåra för lantbrukare att hantera då de tar stor plats att lagra och ofta behöver genomgå en lång tillverkningsprocess för att kunna användas i produkter. Hampaindustrins restprodukter behöver hanteras för att produktionskedjan skall förbli hållbar. Studien utforskar teorier som upcycling och design för hållbar utveckling, hållbarhet prioriteras ständigt när processen att använda restprodukterna utforskas. I Metodkapitlet intervjuas sex experter inom produktdesign och hampa för att inse vilka svårigheter och möjliga lösningar de känner till. Materialkartläggning, användartester och materialtester utförs för att utveckla ett material från hampafibrerna och stengodslera. Ytterliggare användartester, marknadsanalys, kravlista, braindrawing och prototyperutförs sedan för att utforska vilka produktersom hade kunnat skapas av hampalera och hur dessaskallutformas. Dessa metoder resulterade i designbidragetförstudien: HampaLampa, en hampa-lampfot skapad av hampalera med en ytbehandling av linoljefärg.

Wind power is growing fast all over the world, and in Sweden alone thousands of turbines has been installed the last few decades. Although the number of decommissioned turbines so far is very low, the rapid installation rate indicates that a similar rapid decommissioning rate is to be expected shortly. If the waste material from these turbines is not handled sustainably the whole concept of wind power as a clean energy alternative is challenged. This study aims to present an accurate estimate of the amounts of waste material that will be generated from wind turbines in Sweden during the coming decades, allowing the waste management industry to plan for this and by extension prevent unnecessary energy losses through imperfect waste treatment. It should also present helpful information on how problematic waste can be reduced or avoided. VindStat’s annual report, presenting installation date and other relevant data for most installed turbines in Sweden, has been used as the base for the calculations. Information on material composition in different types and sizes of wind turbines has been extracted from various life cycle assessments, and by using the available parameters in the data base each turbine has been assigned a specific amount of steel, iron, copper, aluminum, blade material and electronics. An average life time of 20 years has been assumed, based on prior research and comparison with empiric data, and the material of each turbine is therefore seen as generated waste 20 years after installation date. To calculate the amount of waste material from replacing faulty components, empiric data over replacement rates in further developed markets has been combined with a prognosis over future development of installed wind capacity in Sweden based on a method described by prior research. As no sufficient way to predict how the future second hand market for turbines and components has been found, three different possible scenarios have been investigated to see how this may affect waste amounts. The results show that annual waste will grow slowly at about 12 % increase per year until around 2026, and then the average increase is 41 % per year until 2034. By then, annual waste amounts are estimated to have reached 237 600 tonne steel and iron (16 % of currently recycled amounts), 2 300 tonne aluminium (4 %), 3 300 tonne copper (5 %), 343 tonne electronics (&lt;1 %) and 28 100 tonne blade material. There is no industrial scale recycling method for commonly used blade materials, and a high strength steel developed by Sandvik is proposed as a fully recyclable material to consider for further research. A well-functioning second hand market is shown to possibly have a major impact on waste amounts, at least in postponing it until better recycling systems are in place. / Vindkraft är en snabbt växande energikälla världen över och enbart i Sverige har tusentals vindkraftverk installerats under senaste decennier. Även om antalet nedmonterade verk än så länge är relativt lågt, indikerar det stora antalet årliga installationer att ett liknande antal nedmonteringar är att vänta inom kort. Om avfallsmaterialet från dessa verk inte hanteras på ett hållbart sätt riskeras att syftet med vindkraft som ett miljövänligt alternativ utmanas. Målet med studien är att presentera en noggrann uppskattning om vilka mängder avfallsmaterial som kommer att genereras från vindkraftverk i Sverige under kommande årtionden, vilken kan användas för att planera avfallshantering och på så vis i förlängningen undvika onödiga energiförluster genom felaktiga processer. Information om hur problematiskt avfall kan undvikas eller minskas ska även presenteras. Vindstats årliga rapport, vilken presenterar installationsdatum och annan relevant information för de flesta installerade vindkraftverk, har använts som bas för beräkningar. Information över materialfördelning i olika typer och storlekar av vindkraftverk har extraherats från ett antal livscykelanalyser och genom att använda tillgängliga parametrar i databasen har varje enskilt vindkraftverk tilldelats en specifik mängd stål, järn, koppar, aluminium, bladmaterial och elektronik. En genomsnittlig livslängd på 20 år har antagits, baserat på tidigare forskning och jämförelse med empirisk data, och materialet i vindkraftverken har därför setts som genererat avfall 20 år efter installationsdatum. För att beräkna mängden avfallsmaterial från utbytta komponenter har empirisk data över utbytningsfrekvenser hos mer utvecklade marknader applicerats på en prognos över över möjlig framtida utbyggnad av vindkraftskapacitet i Sverige som skapats enligt en metod beskriven i tidigare forskning. Eftersom ingen fullständig metod har funnits för att förutse hur framtida andrahandsmarknad för vindkraftverk och komponenter så har tre möjliga scenarion undersökts för att se hur detta kan komma att påverka avfallsmängder. Resultaten visar att de årliga avfallsmängderna förväntas växa med ca 12 % per år fram till 2026, och därefter i genomsnitt 41 % per år fram till 2034. Då förväntas avfallsmängderna uppnått 237 600 ton stål och järn (16 % av nuvarande återvunnen mängd), 2 300 ton aluminium (4 %), 3 300 ton koppar (5 %), 343 ton elektronik (&lt;1 %) och 28 100 ton bladmaterial. Det finns ingen metod för att återvinna vanligen använda bladmaterial på industriell skala, och ett extra starkt stål utvecklat av Sandvik föreslås som fullt återvinningsbart alternativ att undersöka. En väl fungerande andrahandsmarknad visar sig kunna ha en betydande inverkan på framtida avfallsmängder, åtminstone genom att skjuta upp behovet av hantering tills ett mer effektivt system finns på plats.