Climate change is a global challenge that requires proactive action from municipalities, companies, and other organizations to prioritize sustainability in their daily operations. In the past few decades, life cycle assessment (LCA) approach has been successfully applied for environmental assessments in the drinking water sector. In this study, this approach has been used to present a comparative evaluation of the potential environmental impacts associated with nine different process alternatives for future drinking water production at Norrvatten. This study is a pioneering one that explores the potential of LCA as a decision support tool to prioritize and optimize environmental impacts during the operational phase in Swedish drinking water production. The nine alternatives are designed for the year 2050 to meet the average daily demand of 208 MLD for the 14 municipalities in the northern Stockholm region that Norrvatten supplies with drinking water. Out of the nine alternatives, the alternative based on direct filtration of raw water on nanofiltration membranes came out as the most environmentally friendly solution due to the use of renewable electricity from hydro and wind power. The results indicate that the potential environmental impacts are dominated by the use of chemicals in all alternatives, which in turn depends on the energy sources used for chemical production that are mostly dominated by fossil-based non-renewable sources. The impacts due to transportation and energy consumption are relatively less in Swedish drinking water production. Moreover, filtration through granulated activated carbon (GAC) is the most environmentally damaging treatment step, but regeneration of saturated GAC induces positive impacts in all alternatives. Among environmental impact categories, categories related to fine particulate matter formation; global warming, human carcinogenic toxicity, and human non-carcinogenic toxicity are the most significant in all alternatives. Several of the treatment technologies included in the nine alternatives, such as Nanofiltration, have only been tested on a pilot scale and have not been used for drinking water production at Norrvatten. So this study should be followed up and supplemented with better representative inventory data relevant to the Swedish context in order to contribute more effectively in making the future Swedish drinking water production more sustainable and environmentally friendly. Also, this study is based on the most recently available data that may not be valid in 2050 and the latest trends to substitute non-renewable energy sources with renewable sources may reduce the impacts due to chemical production and transportation in the future. Moreover, this LCA study does not include any aspects of water quality and treatment costs. Hence, while comparing different alternatives, the quality of the treated water and its production cost must also be taken into account. / Klimatförändringar är en global utmaning som kräver proaktivt agerande från kommuner, företag och andra organisationer för att prioritera hållbarhet i sin dagliga verksamhet. Under de senaste decennierna har livscykelanalys (LCA) använts för miljöbedömningar inom VA-sektorn. I denna studie har detta tillvägagångssätt använts för att presentera en jämförande utvärdering av den potentiella miljöpåverkan som är förknippad med den framtida dricksvattenproduktionen vid Norrvatten. Med hjälp av LCA så jämförs nio olika processalternativ för den framtida produktionen och kan på så sätt bidra till att prioritera och optimera processval utifrån miljösynpunkt. De nio alternativen är utformade för år 2050 för att tillgodose den genomsnittliga dagliga efterfrågan på 208 MLD för de 14 kommuner i norra Stockholmsregionen som Norrvatten försörjer med dricksvatten. Av nio alternativ kom alternativet baserat på direkt filtrering av råvatten på nanofiltreringsmembran som den mest miljövänliga lösningen på grund av användningen av förnybar el från vatten- och vindkraft. Resultaten indikerar att de potentiella miljöeffekterna domineras av användning av kemikalier i samtliga alternativ, vilket i i sin tur beror på de energikällor som används för kemikalieproduktion domineras av fossilbaserade energibärare. Effekterna på grund av transport och energiförbrukning är relativt låg i svensk dricksvattenproduktion. Filtrering genom granulerat aktivt kol (GAC) det mest miljöbelastande behandlingssteget, men regenerering av mättad GAC ger positiva effekter i alla alternativ. Bland kategorier för miljöpåverkan så är kategorier relaterade till bildning av fina partiklar; global uppvärmning, mänsklig cancerframkallande toxicitet och mänsklig icke-cancerogen toxicitet de viktigaste i alla alternativ. Flera av de behandlingstekniker som ingår i de nio alternativen, såsom Nanofiltration, har enbarts testats i pilotskala och inte använts för dricksvattenproduktion vid Norrvatten. Så denna studie bör följas upp och kompletteras med data som är relevanta för förhållanden vid Vättern Denna studie baseras också på tillgängliga data som kanske inte är giltiga 2050 och de senaste trenderna för att ersätta icke förnybara energikällor med förnybara källor som kan minska effekterna på grund av kemisk produktion och transport i framtiden. Dessutom innehåller denna LCA-studie inga aspekter av vattenkvalitet och behandlingskostnader.. Vid jämförelse av olika alternativ måste även kvaliteten på det behandlade vattnet och dess produktionskostnad beaktas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-287466 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Aggarwal, Rahul |
| Publisher | KTH, Hållbar utveckling, miljövetenskap och teknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ABE-MBT ; 20768 |
Page generated in 0.0029 seconds