Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Evaluation of Overall Environmental Impacts of Alternatives for Emission Control Systems applied for Waste to Energy Process
KTH, School of Chemical Science and Engineering (CHE).
2017 (English)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Utvärdering av miljöpåverkan hos alternativa rökgas- och kondensatreningssystem för avfallsförbränning (Swedish)
Abstract [en]

Vattenfall operates a cogeneration plant where household and industrial waste is incinerated to generate electricity and district heating. The waste incineration generates flue gases, and the energy in the hot flue gases is recovered by condensation. Both flue gases and the flue gas condensate are treated by emission control systems before being released into nature. The emission control system is planned to be updated with better technologies currently applied in Sweden. In this study, a comparison of the overall environmental impact of the current emission control system and the new system for emission control is performed.

Vattenfall will perform a comparative life cycle assessment, LCA, of the two emission control systems. A part of the LCA is an inventory analysis. In this study, data required for the inventory analysis will be collected and quantified. The parameters considered are emissions to air and water, consumption of chemicals, produced solid residue, and water utilization. The objectives with the planned upgrade of the emission control system, which are evaluated in this study, are to obtain a cleaner condensate stream that can be reused in the system, to reach a higher tolerance of sulphur content in the fuel, and to reach a better reduction of emissions, for future stricter regulation.

From the perspective of this study, the new system for emission control system seems to be the choice for emission control system with the least environmental impact. The results show that the reasons for upgrading the emission control system are met with the new system. The condensate is significantly cleaner with the new alternative emission control system than in the current one, the total amount of emissions decreases by 99,98 w%. The significantly smaller amount of emissions results in a condensate flow that can be reused in the system, which could save a considerable amount of raw water each year. The SO2 emissions are reduced by 99,5 w%, which show that a higher sulphur content in the fuel could be tolerated with the new emission control system. Furthermore, the total amount of emission content in the flue gas decreases with 61,9 w% with the new emission control system. The emission parameters that are deemed likely to be more strictly regulated in coming regulations, NOx and Hg, are both significantly reduced with the new emission control system.

On the other hand, both the consumption of chemicals and the production of solid residue increases in the new emission control system, compared to the current one. These aspects are important drawbacks with the new system, and the environmental impact of these aspects needs to be further investigated in the planned LCA.

Abstract [sv]

Vattenfall driver ett kraftvärmeverk där avfall från hushåll och industrier förbränns för att generera el och fjärrvärme. Avfallsförbränningen genererar rökgaser, och energin i rökgaserna utvinns genom kondensering. Rökgaserna och kondensatet renas från föroreningar innan de släpps ut i naturen. Systemet för rökgas- och kondensatrening ska uppdateras till nyare tekniker. I det här arbetet jämförs den totala miljöpåverkan av det nuvarande och det nya systemet för rökgas- och kondensatrening.

Vattenfall kommer i framtiden att utföra en jämförande livscykelanalys av de två rökgas- och kondensatreningssystemen. En del i en livscykelanalys är en inventeringsanalys. Syftet med det här arbetet är att samla in och kvantifiera den data som behövs för inventeringsanalysen. Parametrarna som tas med i inventeringsanalysen är utsläpp till luft och vatten, kemikalieförbrukning, restprodukter samt vattenförbrukning.

Målen med uppdateringen av rökgas- och kondensatreningssystemen är att erhålla ett renare kondensat som kan återanvändas i systemet, att kunna elda bränsle med en högre halt svavel och fortfarande hålla utsläppen under utsläppsgränserna, samt att få en bättre rening av föroreningar för att kunna möta framtida utsläppskrav. Målet med detta arbete är att utvärdera hur väl dessa aspekter möts i det nya systemet för rökgas- och kondensatrening.

Utifrån de aspekter som utvärderats i denna studie verkar det nya systemet för rökgas- och kondensatrening ha en mindre miljöpåverkan än det nuvarande. Resultaten visar att alla målen med att uppdatera rökgas- och kondensatreningssystemet nås med det nya systemet. Kondensatet blir signifikant renare med det nya systemet jämfört med det nuvarande, den totala mängden föroreningar i kondensatet minskar med 99,98 vikts%. Det innebär att kondensatet kan återanvändas i systemet, och en betydande mängd råvatten kan sparas varje år. Utsläppen av SO2 minskar med 99,5 vikts%, vilket visar att en högre svavelhalt i bränslet skulle kunna tolereras. Vidare minskar den totala mängden föroreningar i rökgaserna med 61,9 vikts%. De föroreningsparametrar som bedöms bli mer strikt reglerade inom en snar framtid, NOx och Hg, reduceras signifikant med det nya systemet för rökgas- och kondensatrening.

Däremot ökar både kemikalieförbrukningen och mängden producerad restprodukt. Ökningarna är betydande nackdelar för det nya systemet, och miljöpåverkan av detta bör undersökas vidare i den planerade livscykelanalysen.

Place, publisher, year, edition, pages
2017.
Keyword [en]
Waste to Energy, Waste Incineration, Emission Control Systems, Environmental Impact Evaluation
National Category
Chemical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-220713OAI: oai:DiVA.org:kth-220713DiVA, id: diva2:1170344
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Chemical Engineering
Available from: 2018-01-03 Created: 2018-01-03 Last updated: 2018-01-03Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2102 kB)23 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2102 kBChecksum SHA-512
209592b78b8d0303051fa40179f63101f0089e5c62be93b298c7827c300e01cf79f08e183c4e4810a3696a2fe6450024e3c0662f8fd5b116a2138420388f65d9
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Chemical Science and Engineering (CHE)
Chemical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 23 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 62 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf