<p>I dag när biobränsle används i allt större utsträckning och uttagen från skog har ökat finns ett behov av att använda restprodukten från förbränning, askan, till skogsmarkerna. Askan från förbränning av trädbränsle innehåller, förutsatt att den är väl utbränd, många näringsämnen och har ett högt pH, därför kan den användas för att återföra näringsämnen till skogen och minska försurning i marker.</p><p>Vid förbränning av träpulver tillsätts svavel för att minska CO-utsläppen till luft. Syftet med denna studie var att undersöka hur svavel påverkar flygaskans kvalité. Är det någon skillnad i halten oförbränt kol och PAH-halt i askan när svavel har tillsatts i bränslet, och hur stor påverkan har syre på halten oförbränt kol och PAH-halten.</p><p>Det insamlades tolv referensprover för att se den normala variationen av halten oförbränt kol i flygaskan under en tolvdagarsperiod. Därefter samlades ytterligare 14 prover in under hög/låg syrehalt och med eller utan svavel. På tio av dessa prover analyserades 16 PAH, och på alla prover analyserades halten oförbränt kol. Halten oförbränt kol analyserades med glödgningsförlust enligt SS 18 71 87. 16 PAH analyserades genom mätning med GS-MS.</p><p>Resultaten visar att det är generellt mycket höga halter oförbränt kol i askproverna och det ger en sämre aska för återföring. Hög syrehalt i förbränningskammaren ger en signifikant lägre halt oförbränt kol i askan. PAH-halten tyder på en ökning i samband med ökad halt oförbränt i askan. Tillsatser av svavel till bränslet verkar ge som effekt att halten oförbränt i askan minskar.</p> / <p>Today with the increase in biofuel use and the removal of wood from the forest, there is an increased need for recycling the ash from combustion back to the forest. Ash from combustion of wood contains many nutrients and has a high pH and therefore can be used to restore nutrients to the forest and to reduce acidification of the ground.</p><p>Sulphur is induced to the combustion of wood-powder in order to reduce emissions of CO to the air. The purpose of this study was to examine how the induction of sulphur to the fuel affects the quality of the fly ash, if there is a difference in loss on ignition, if the PAH-content is affected of the admixture of sulphur in the fuel and how significant is the effect of the oxygen content in the combustion.</p><p>Twelve reference samples were collected during a twelve-day period to see the normal variation of the loss on ignition. Then another 14 samples were collected under high/low oxygen content and with or without sulphur. On ten of the samples 16 PAH:s were analysed, and the loss on ignition was analysed on all samples. Loss on ignition was analysed according to the SS 18 71 87. Sixteen PAH:s were analysed by measuring with GS-MS.</p><p>The results show that there is a generally high loss on ignition on all of the ash samples and that results in a lower quality ash for recycling. Oxygen content has a significant effect on the loss on ignition in the ash and high oxygen content in the combustion chamber gives a lower loss on ignition. PAH content indicate an increase in connection with an increased loss on ignition. Admixture of sulphur to the fuel indicates that the loss on ignition in the ash decreases.</p>

I dag när biobränsle används i allt större utsträckning och uttagen från skog har ökat finns ett behov av att använda restprodukten från förbränning, askan, till skogsmarkerna. Askan från förbränning av trädbränsle innehåller, förutsatt att den är väl utbränd, många näringsämnen och har ett högt pH, därför kan den användas för att återföra näringsämnen till skogen och minska försurning i marker. Vid förbränning av träpulver tillsätts svavel för att minska CO-utsläppen till luft. Syftet med denna studie var att undersöka hur svavel påverkar flygaskans kvalité. Är det någon skillnad i halten oförbränt kol och PAH-halt i askan när svavel har tillsatts i bränslet, och hur stor påverkan har syre på halten oförbränt kol och PAH-halten. Det insamlades tolv referensprover för att se den normala variationen av halten oförbränt kol i flygaskan under en tolvdagarsperiod. Därefter samlades ytterligare 14 prover in under hög/låg syrehalt och med eller utan svavel. På tio av dessa prover analyserades 16 PAH, och på alla prover analyserades halten oförbränt kol. Halten oförbränt kol analyserades med glödgningsförlust enligt SS 18 71 87. 16 PAH analyserades genom mätning med GS-MS. Resultaten visar att det är generellt mycket höga halter oförbränt kol i askproverna och det ger en sämre aska för återföring. Hög syrehalt i förbränningskammaren ger en signifikant lägre halt oförbränt kol i askan. PAH-halten tyder på en ökning i samband med ökad halt oförbränt i askan. Tillsatser av svavel till bränslet verkar ge som effekt att halten oförbränt i askan minskar. / Today with the increase in biofuel use and the removal of wood from the forest, there is an increased need for recycling the ash from combustion back to the forest. Ash from combustion of wood contains many nutrients and has a high pH and therefore can be used to restore nutrients to the forest and to reduce acidification of the ground. Sulphur is induced to the combustion of wood-powder in order to reduce emissions of CO to the air. The purpose of this study was to examine how the induction of sulphur to the fuel affects the quality of the fly ash, if there is a difference in loss on ignition, if the PAH-content is affected of the admixture of sulphur in the fuel and how significant is the effect of the oxygen content in the combustion. Twelve reference samples were collected during a twelve-day period to see the normal variation of the loss on ignition. Then another 14 samples were collected under high/low oxygen content and with or without sulphur. On ten of the samples 16 PAH:s were analysed, and the loss on ignition was analysed on all samples. Loss on ignition was analysed according to the SS 18 71 87. Sixteen PAH:s were analysed by measuring with GS-MS. The results show that there is a generally high loss on ignition on all of the ash samples and that results in a lower quality ash for recycling. Oxygen content has a significant effect on the loss on ignition in the ash and high oxygen content in the combustion chamber gives a lower loss on ignition. PAH content indicate an increase in connection with an increased loss on ignition. Admixture of sulphur to the fuel indicates that the loss on ignition in the ash decreases.

Detta arbete uppkom på grund av de nya utsläppsreglerna för svavel som IMO antog år 2008. Dessa innebar att fartygen i framtiden behövde köra på bränslen med lägre svavelhalt. Ett av alternativen som var aktuella då var att avsvavla produkterna mer i raffinaderierna. Syftet med denna litteraturstudie var att ta reda på vad som gjordes med svavlet efter raffinaderierna, hur de nya reglerna påverkade svavelmarknaden och vad det skulle få för miljökonsekvenser att utvinna mer. Studien visade att svavlet användes inom många olika områden och var en viktig produkt. Efterfrågan och tillverkning varierade, men det fanns relativt stora lager på vissa ställen och det visades att dessa skulle komma att bli större på grund av ökad avsvavling i framtiden. Ökad avsvavling gav vissa miljökonsekvenser. Avsvavlingen i sig ledde till ökade utsläpp av växthusgaser. Även lagring i elementär form utomhus var något icke önskvärt ur miljösynpunkt. Dock fanns det alternativa lagringsformer som gav mindre besvär samt att det ständigt utvecklades nya användningsområden för svavel. / This paper emerged because of the new emission rules for sulphur that were adopted by IMO in year 2008. This meant that the vessels in the future were required to run on fuels with lower sulphur content. One of the options was to desulphur the products more in the refineries. The purpose of this study was to find out what was done with the sulphur after the refineries, what it is used for, how the new regulations affected the sulphur market and what impacts it would have to the environment to extract more sulphur. It could be seen from the study that sulphur was used in many different areas and was an important product. Demand and production varied, but there were relatively large stocks at some locations, and it showed that these would become larger because of increased desulphurization in the future. Increased desulfurization gave some environmental consequences. The desulphurization itself led to increased emission of greenhouse gases. Also piles of sulfur were not something desirable from an environmental perspective. However, there were alternatives for storage that gave fewer problems and new uses for sulphur were under constant development.

Avfall i stort har fått en annan innebörd i dag jämfört med tidigare decennier i och med att det nu går att återanvända, återvinna och utvinna energi ur det. Gips är ett avfall som förekommer som brandskydd i stor omfattning och förut gick majoriteten på deponi. Nya alternativ har dykt upp det är dock fortfarande mycket som går på deponi och det medför miljöproblem, främst i form av läckage av svavel. Syftet med studien var att genom telefonintervjuer se hur hanteringen av gipsavfall uppfattas av aktörer inom byggbranschen, hantering och transport av avfall och olika återvinningscentraler. Men även att se vilka miljörisker de olika aktörerna anser att gipsavfall kan leda till. De aktörer som intervjuades var inom området bygg; NCC, inom området hantering och transport av avfall; Sita och Ragn-Sells, inom området återvinningscentraler; en återvinningscentral från Uppsala och en från Malmö. Slutsatsen blev att aktörerna först och främst försöker återvinna gipset, går inte det är det deponering som är det sätt varpå gipsavfall hanteras. En aktör blandar in gips i konstruktionsmaterial för vägar för att på så sätt minimera avfallet och återanvända det redan befintliga avfallet. Alla aktörer är medvetna om att gips måste hanteras på rätt sätt för att miljöriskerna ska begränsas. I viss grad lakar ämnen alltid ur från deponier och detta bör hållas under uppsikt för att eventuella risker snabbt ska kunna åtgärdas om halterna överstiger föreslagna gränsvärden.

In this work, the metal and slag phase mixing in three steps of a ladle refining operation of steel melts and for an oxygen balance during cooling of cast iron melts have been studied at two Swedish steel plants and at two Swedish cast iron foundries, respectively. In order to predict the oxygen activity in the steel bulk in equilibrium with the top slag as well as in metal droplets in the top slag in equilibrium with the top slag, three slag models were used. In addition, the assumptions of a sulphur-oxygen equilibrium between steel and slag and the dilute solution model for the liquid steel phase were utilized in the calculations. Measured oxygen activities in steel bulk, which varied between 3.5-6 ppm, were compared to predicted oxygen activities. The differences between the predicted and measured oxygen activities were found to be significant (0-500%) and the reasons for the differences are discussed in the thesis. Slag samples have been evaluated to determine the distribution of the metal droplets. The results show that the relatively largest numbers of metal droplets are present in the slag samples taken before vacuum degassing. Also, the projected interfacial area between steel bulk and top slag has been compared to the interfacial area between the metal droplets and slag. The results show that the droplet-slag interfacial area is 3 to 14 times larger than the flat projected interfacial area between the steel and top slag. Furthermore, the effect of the reactions between top slag and steel and the slag viscosity on the metal droplet formation is discussed. The results show significant differences between the steel bulk and steel droplet compositions and the reasons for the differences are discussed in the thesis. The oxygen activity in different cast irons was studied. Plant trials were performed at three occasions for lamellar, compacted and nodular iron melts. The results show that at temperatures close to the liquidus temperature the oxygen activities were 0.03-0.1 ppm for LGI, around 0.02 ppm for CGI, and 0.001ppm for SGI. In addition, it was found that as the oxygen activities increased with time after an Mg treatment, the ability to form a compact graphite or a nodular graphite in Mg-treated iron melts was decreased. Also, extrapolated oxygen activity differences up to 0.07 ppm were found for different hypoeutectic iron compositions for lamellar graphite iron at the liquidus temperature. Overall, the observed differences in the dissolved oxygen levels were believed to influence how graphite particles are incorporated into the austenite matrix and how the graphite morphology will be in the cast product. / <p>QC 20160518</p>

The aim in this thesis is to use carbon, nitrogen and sulfur isotope analysis on teeth and bone to track diet and mobility of the population as well as the individual level from the articulated and disarticulated individuals from the passage grave Frälsegården, situated in Gökhem parish in the region of Falbygden, western Sweden. 50 human samples were analyzed from tooth, mandibula and femur, together with 11 faunal samples from different bone elements of local wild and domestic animals. The results fall well in line with earlier stable isotope work done on passage grave individuals from Falbygden in stable isotopes: A homogenous group with a diet which was clearly terrestrial and lived on a pretty high trophic level. It also seems that the analyzed individuals deliberately focused their food intake to the cultural and natural, megalith and limestone landscape of Falbygden, and not to its surroundings, even if the passage grave is situated in the outermost areas of the region. A small study compares the sulfur results to with earlier work done on strontium isotopes. The results show that the different methods might provide a deeper understanding in the interpretation of the methods, and therefore suggesting that further work should be done to compare the methods.

Kvicksilver har länge varit ett populärt ämne i flertalet olika produkter på grund utav dess unika egenskaper. Detta har lett till en stor mängd av ämnet går att finna i olika produkter som förbränns i avfallsförbränning. Ämnet är dock väldigt farligt för djur och människor och därav är det av hög prioritet att utsläppen till luft minimeras. Att oxidera kvicksilver från dess elementära form Hg0 till Hg2+ anses vara av största vikt på grund utav att den senare är i högre graden enklare att rena från rökgaserna. Syftet med detta examensarbete var att se om kvicksilver förekommer i högre halt som Hg0 istället för Hg2+ i rökgaserna vid ändrade förhållanden av klor och svavel. Där den förstnämnda är olöslig i vatten och därav svårfångad i dagens reningssystem. Den kan dessutom existera i luft en längre tid och anses vara ett av de mer miljöfarliga ämnena i världen. Examensarbetet har gjorts tillsamman med Umeå Energi AB. För att nå en slutsats har en omfattande litteraturstudie gjorts om ämnet samt mätningar av kvicksilver i rökgaserna från avfallsförbränningsanläggningen Dåva 1 utanför Umeå. Mätningarna utfördes med och utan tillsats av extra svavel i form av bildäck. Analys har även utförts av innehållet i aska ifrån partikelfiltret samt överhettaren för att få en överblick huruvida dess innehåll kan ha gjort någon påverkan.  Mätningarna påvisade att svavel gjorde en påtaglig påverkan på mängden kvicksilver. Vid tillsats av svavel så gavs det indikatorer på att halten av Hg0 ökade. Den mest troliga anledningen till detta tros vara den ökade mängden SO3 som uppmättes i rökgaserna vid det tillfälle då extra svavel var tillsatt. Den ökande mängden kan sedan ha absorberats av de aktiverade kolet som tillsätts innan rökgasreningen, som annars skulle ha absorberat Hg0. Detta är inget slutgiltigt resultat och vidare undersökning är att rekommendera. En annan möjlig teori är att tillsatts av svavel ökar mängden Na2SO4 i filtret. Vilket kan leda till minskad NaCl i filtret som kanske är effektivare vid oxidation av Hg0 än HCl. Mätningarna gav även antydan om att nuvarande reningssystem fungerar bra även vid ökade halter kvicksilver i rågasen. Ökning av kvicksilver i rökgaserna som tros ha orsakats av svaveltillsatsen gav ingen ökning av kvicksilverutsläpp i luft. / For a long time, mercury has been a very popular to use in different kinds of products due to its unique properties. Which has led to a lot of different things containing mercury ends up in waste plants to be incinerated. Mercury are also considered to be one of the most dangerous substances and therefore emissions needs to be kept at minimum. Oxidizing mercury from its form Hg0 to Hg2+ is considered to be extremely important due to the later are easier to remove from the flue gas. The main objective with this thesis was to investigate if mercury would exist more in its elementary form Hg0 than its oxidized state Hg2+ in the flue gas when the ratio between sulfur and chlorine was changed. The former is insoluble in water and therefore difficult to remove from the flue gas with today’s cleaning facility’s. It is also considered one of the more dangerous substances in the world. The project was done in collaboration with Umeå Energi AB. The method that was used to explore this was measuring the mercury content of the flue gas from the waste fired boiler Dåva 1 outside Umeå. The measurement was done with and without extra sulfur added to the fuel in the form of car tires. An additional analysis was done on the ash from the fabricfilter and from the superheater to see if there was something there to give some clarity on why there would be any change in the amount of mercury. The measurement did indeed indicate that sulfur increases the amount of mercury in the flue gas. The main theory to why this has occurred was the increased amount of SO3, which could be found in the flue gas when extra sulphur was added. SO3 is then absorbed by the activated carbon that is added to the flue gas that should have absorbed Hg0 instead. However, this result is not conclusive and further studies needs to be done. Another possible theory to why this has occurred could be that the increase of sulfur could lead to more Na2SO4 in the particle filter. Which could have led to a decrease of NaCl in the filter that could perhaps be a more efficient oxidizing agent of Hg0 than HCl. Another thing that has been revealed is that the cleaning systems that is used today is capable of cleaning mercury from the flue gas even though the added sulfur caused an increase in the amount.

Acid sulfate soils cover a relatively large area of Sweden, especially the coast along Gulf of Botnia. As these soils in contact with oxygen they start to oxidize and the sulphide is converted to sulphate, leading to a strong acidification. Today, these acid sulfate soils often end up on landfills, which is not a sustainable solution as it is both costly and there is a risk of leakage. A company based in Umea has developed a method for neutralizing acid sulphate soil with hope that it can be reused as plant soil, by adding sand and calcium as well as organic matter. At present, the process is only half-finished as the organic matter is not yet added. This study determined how the treatment worked so far, how much sulphide and neutralizing potential remains in the soil, as well as a number of metals and nutrients commonly and preferably found in plant soil. The treated sulfide soil was compared with a plant soil nearby, along with comparison of data from four different studies elsewhere on sulphide soil and results from samples taken before the sulphide soil was treated. Results show that pH value was higher than before the treatment and total sulfur content had decreased, but is still twice as high compared to the plant soil. Sulphide is still found in the soil, but also a fair amount of calcium carbonate, which shows that the reaction is not completed but that the soil has the potential to be further neutralized. Metal content in the treated sulfide soil is similar to the plant soil. The humus content is at 1.3 % and lower than recommended. Depending on area of use the humus content has to increase, more or less. Based on the results of the analyzes, the treated soil cannot be used as plant soil at the present time. This because of the organic matter that has not yet been added, and that there is still sulphide left in the soil.

Syftet med arbetet var att upprätta en svavel- och kloridbalans för Skoghalls bruk för att bättre kunna förstå sulfatfabrikens in- och utflöde av anjonerna. Detta gjordes genom att undersöka några av de största och mest intressanta in- och utflöden innehållande svavel och klor. Det var dessutom fokus på att studera analysmetoden för pappersmassorna då vissa balanser som utförts tidigare gett orimliga resultat. Det undersöktes genom att analysera halten av anjonerna som fanns i fibern respektive löst i filtrat.  Upparbetade prover analyserades i en jonkromatograf alternativt med titrering för att erhålla halter av anjonerna. Erhållen balans hade en ökning i både in- och utlopp jämfört med tidigare internt beräknade värden. De tydligaste avvikelserna var halterna i oblekt och blekt massa men även CTMP- avlopp, tvättvätska från blekeriet och restsyra. Differenserna skulle kunna bero på olika metoder för upparbetning av proverna då det inte var givet för referensvärdena.  Resultat visade även att största andelen anjoner sitter lösta i vätskan vilket stämmer med teorin att fibrerna lättare binder katjoner. Att anjoner är mest anrikade i vätskan ger antagandet att även största andelen av de utlösta extraktivämnena som är negativt laddade, borde finnas i vätskan och kan tvättas bort. Slutsatserna för arbetet blev att man i framtida analyser behöver analysera fler provströmmar som täcker en större del av fabrikens in- och utflöden av svavel och klor, samt att utföra fler mätningar av massaprover då metoden ger stor variation av halter.

Cement is produced in three main steps: grinding of a mixture of raw materials, sintering of the raw meal to form clinker, and grinding and mixing of clinker, gypsum and additives to make cement. Slag from steel manufacturing can be used to replace some of the raw material, but since slag is a carrier of some unwanted compounds, problems arise. Excess sulphur circulating in the system during clinker production can cause various problems such as clogging. In this report, the circulation of sulphur and other volatile compounds as well as the composition of gaseous and solid materials in the cyclone tower has been studied using old data from 2014 and new measurements. No sulphuric gases were found in the cyclones, so it was concluded that most of the sulphur condenses at the bypass at the inlet to the cyclone closest to the kiln. Condensation is assumed to occur early in the pre-heating tower because of air leaking in. Sulphur balances from 2014 and 2020 showed that usage of slag increases the amount of sulphur that circulates in the system and that the critical amount has been exceeded as of the measurements taken 2020. It is recommended that further measurements are performed, such as qualitative analysis of the solid material to distinguish the different sulphuric compounds, as well as more experiments with varied parameters such as the amount of slag and kiln fuel used.