Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Environmental Systems Analysis for utilisation of bottom ash in ground constructions
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Industrial Ecology.
2005 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

To decrease the disposal of waste and to save natural resources, several political initiatives have been initiated both in Sweden and at a European level. Therefore an urgent task is to find suitable utilisation areas for residuals, such as construction materials. For residual products to be an interesting alternative to conventional aggregates, such as sand, gravel or crushed rock, it is important that the material is environmentally acceptable. So far, environmental evaluations of residuals mainly have focused on measurements of total chemical content and leaching behaviour. The result has been that the positive effects, like for example less disposal of material and reduced extraction of natural aggregates, not have been considered in the evaluations. At the Royal Institute of Technology (KTH) in Stockholm, a method that uses a broader system perspective has been developed. The method is based on an Environmental Systems Analysis (ESA) approach and can act as a complement to the current leaching test. The method has been used for studying the difference in environmental impacts that can be expected if bottom ash from municipal solid waste incineration (MSWI) is used in road construction or is disposed of. This study contributes with an expanded set of scenarios for application of the MSWI bottom ash and with an improvement of data quality for disposal of material. The new application of MSWI bottom ash is its use as a drainage material in covering structures in a landfill.

The thesis showed that leaching of metals, resource use and emissions to air were the environmental flows that were of most importance for assessing the environmental impact of the studied scenarios. The use of MSWI bottom ash in road construction was found to be the most environmentally preferable alternative, compared to utilisation of the MSWI bottom ash as drainage material in a landfill structure or disposal of the ash. None of the applications were free from negative environmental impact and different categories of impact were dominating in the different applications. However, these results are strongly dependent on the chosen system boundaries. The results are sensitive to changes in parameters such as transport distance and the conditions affecting leaching, for example the amount of precipitation. Besides these results, new life cycle data for disposal of material is presented in the study. Previous data for the environmental impact from disposal of material were old and lacked important information, such as the environmental impact related to covering structure in the landfill. The ESA approach allowed both resource use and emissions to be considered and can therefore be seen as valuable complement to other studies that use a narrower system perspective. The results can be used to improve information for decision support concerning waste management.

Abstract [sv]

Både på europeisk och svensk nivå finns politiska drivkrafter för att öka återvinningen och återanvändningen av avfall och på så vis minska mängden avfall som förs till deponi. Det ses därför som en angelägen uppgift att finna lämpliga sätt att återanvända restprodukter, exempelvis som konstruktionsmaterial. För att restprodukter överhuvudtaget ska vara ett alternativ till konventionella material såsom sand, grus eller bergkross är det viktigt att miljöbedömningar av materialet görs. Hittills har debatten om användningen av restprodukter präglats av ett snävt systemperspektiv, där man framförallt fokuserat på materialens utlakningsrisker. Positiva effekter i form av exempelvis minskad deponering och minskad naturresursutvinning har inte beaktats i samma utsträckning. Vid KTH i Stockholm har en metod utvecklats som har ett bredare systemperspektiv, vilket kan ses som ett komplement till dagens fokusering på utlakningsrisker. Metoden baseras på ett miljösystemanalysperspektiv och i de pågående studierna har man studerat skillnaderna i miljöeffekter som uppstår då bottenaska från avfallsförbränning används vid vägbyggnation eller deponeras. Den här studien syftar till att utvidga metoden med ännu ett alternativ av nyttiggörande av avfallsbottenaska, nämligen som dräneringsmaterial vid deponitäckning, samt förbättra kvalitén på livscykeldata för deponering av material.

Tre viktiga aspekter för att bestämma miljöpåverkan visade sig vara utlakning av metaller från materialen, resurshushållning samt utsläpp till luft från energianvändningen. Resultatet visade att alternativet att använda askan vid vägbyggnation är att föredra i jämförelse med att använda askan som dräneringsmaterial vid deponitäckning eller att deponera askan. Inget alternativ i studien var dock fritt från miljöpåverkan och skilda typer av miljöpåverkan dominerade i de olika alternativen. Resultat från studien visade sig vara känsligt för förändring av transportavstånd och parametrar som påverkar utlakningen, exempel mängden regn. Dessa resultat ska dock ses mot bakgrund av de systemgränser som valts och de antaganden som gjorts i metoden. Vid sidan om dessa resultat presenteras nya livscykeldata för deponering av material som tagits fram i studien. Tidigare existerande värden för deponering av material var inaktuella och ofta var inte alla påverkande parametrar som exempelvis sluttäckning av deponin inkluderade. Examensarbetet visar att miljösystemanalys som metod inte bara beaktar utlakningsrisker vid miljöbedömning av omhändertagande av restmaterial utan tar även hänsyn till resursförbrukning och emissioner. Denna typ av riskbedömning kan exempelvis användas i beslutsunderlag för avfallshantering på regional nivå.

Place, publisher, year, edition, pages
2005. , 59 p.
Series
Trita-KET-IM, ISSN 1402-7615 ; 2004:23
National Category
Social Sciences Interdisciplinary
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-32674OAI: oai:DiVA.org:kth-32674DiVA: diva2:411377
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Projects
Environment systems analysis for the use of residuals – A regional perspective on the utilisation of ashes in ground construction
Note
www.ima.kth.seAvailable from: 2011-04-29 Created: 2011-04-18 Last updated: 2011-04-29Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(919 kB)462 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 919 kBChecksum SHA-512
4f5be242547ab3fcd15150890c6ab40a19282d7bb5f98e3121bfebc1efee8b34f452ced6abdf2751b3e6e15f90e541f8a1e60bdb81e953792d1d7b915a150e32
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Industrial Ecology
Social Sciences Interdisciplinary

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 462 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

Total: 134 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link