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
Teknoekonomisk analys för enskild slamförbränningsanläggning i Kiruna
Luleå University of Technology, Department of Engineering Sciences and Mathematics.
2018 (Swedish)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Avdelningen vatten och renhållning på Tekniska Verken i Kiruna AB (TVAB) har idag avsättningsproblem på restprodukter som förekommer på kommunala avloppsreningsverket i Kiruna. Rensavfallet från första reningstaget blandas idag in tillsammans med flis och avfall i avfallspannan på Kiruna kraftvärmeverk. Avloppsslam och fettavskiljarslam förblir lagrandes på reningsverket. TVAB vill se över hanteringen av producerad avloppsslam. Förbränning med eventuell utvinning av fosfor från bottenaska i en enskild anläggning i anslutning till reningsverket är därför ett alternativ som har undersökts i detta arbete.

Syftet med examensarbetet är att utifrån en teknoekonomisk analys utreda ifall förbränning av avloppsslam och restprodukter i en ny förbränningsanläggning är ett tänkbart alternativ för Kiruna kommun. Det som specifikt ska utredas är om det utifrån Kirunas förutsättningar, såsom tillgång på bränslen och värmeavsättning, är tekniskt möjligt och ekonomiskt intressant att investera i en ny förbränningsanläggning.

Varje år produceras ca 870 ton TS avloppsslam som lagras på slamplattan på Kiruna reningsverk. Tillsammans med slam från Kavaheden i Gällivare uppgår den totala slammängden i Kiruna med omnejd till ca 1500 ton TS per år. Det uppskattas finnas ca 27 ton TS i form av rensavfall och 45 ton TS i form av fettavskiljarslam. Dessa restprodukter antas kunna samförbrännas tillsammans med slam om det finns specialanpassad förbränningsutrustning som klarar av att hantera dessa bränslen. Vid förbränning av dessa slammängder bedöms mellan ca 10 respektive 18 ton TS fosfor återfinnas i den producerade bottenaskan beroende på om slam importeras från Gällivare eller inte. Eftersom bottenaskan kan innehålla höga halter tungmetaller är det dock inte säkert att tillvaratagande av växttillgängligt fosfor är möjligt för TVAB.

Spetslasten som nyttjar olja och bio-olja vid kraftvärmeverket utgör en värmemängd på ca 10 GWh och skulle kunna ersättas av en ny förbränningsanläggning på 4 MW med en drifttid om 2800 timmar. Vid en drifttid på 7500 timmar kan en värmemängd om ca 30 GWh produceras vilket ytterligare kan ersätta en del av mellanlasten vid kraftvärmeverket som utgörs av pellets och spillvärme från LKABs verksamheter. För att kunna leverera 10- eller 30 GWh fjärrvärme i anläggning på 4 MW kommer det behöva importeras RT-flis från HRS-miljö i Narvik eftersom slammen och rensavfallet inte räcker till. Att importera slam från Gällivare kommun är mindre lönsamt än att importera RT-flis från Narvik. En årlig bränslekostnadsbesparing på 5,2 Mkr kan åstadkommas vid fallet om en drifttid på 2800 timmar när olja/bio-olja ersätts med slam/RT mix. Vid fallet om en drifttid på 7500 timmar, då spets- och mellanlast ersätts (30 GWh), blir motsvarande bränslekostnadsbesparing 4,2 Mkr/år i fallet med import av slam från Gällivare och 6,1 Mkr/år utan slamimport. Vid nyttjande av rosterteknik från Jernforsen behöver slammen inte torkas om slamandelen i bränsleblandningen är under 700 ton TS i fallet med en drifttid på 2800 timmar.

Förbränningsalternativet med RT-slam mixen med en drifttid på 7500 timmar är lönsammare än att endast nyttja anläggningen under 2800 timmar. I fallet med en drifttid på 7500 timmar påverkas potentiellt fjärrvärmeleveranssäkerheten om pelletspannan ersätts.

Resultatet från den ekonomiska analysen utförd på fallet vid en drifttid om 2800 timmar med en slam-RT flis mix ger en bränslekostnadsbesparing som genererar ett inbetalningsöverskott på 9,4 Mkr per år och ett nettonuvärde på 54 Mkr i slutet av en avskrivningstid på 20 år. Det ekonomiska värdet av den fosfor som produceras är relativt lågt och har ingen signifikant påverkan på lönsamheten. Att investera i en 4 MW fjärrvärmeanläggning med rosterteknik som nyttjar en bränslemix av slam och RT-flis som har en drifttid på 2800 timmar/år är därför en tänkbar lösning som i dagsläget både gynnar Kiruna Kraft AB och avdelningen vatten och renhållning.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 56
Keywords [sv]
avloppsslam, förbränning, hållbar energiteknik
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:ltu:diva-69333OAI: oai:DiVA.org:ltu-69333DiVA, id: diva2:1216510
External cooperation
Tekniska Verken i Kiruna AB
Educational program
Sustainable Energy Engineering, master's level
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-06-26 Created: 2018-06-11 Last updated: 2018-06-26Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2924 kB)33 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2924 kBChecksum SHA-512
75e06408692b1a3a0010e573b784a283124ef60d1ca3881f26794ea26436b46f8881b2bd37f6b87cd81cad5e695d5a54b0d47a66013cac0879200ca8be6ef98f
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Vajstedt, Martin
By organisation
Department of Engineering Sciences and Mathematics
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 33 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: 34 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