Ändra sökning
Länk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Publikationer (8 of 8) Visa alla publikationer
Räftegård, O. & Dahl, J. (2023). Flexibility opportunities in a CHP and district heating system. RISE Research Institutes of Sweden
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Flexibility opportunities in a CHP and district heating system
2023 (Engelska)Rapport (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

In this report, flexibility is discussed in terms of the ability of a unit or a system of units to change their electricity production or consumption to participate in these ancillary services. In district heating units, the electrical flexibility is strongly correlated with the thermal flexibility which in turn is very site specific. This report makes some proposals on what measures could be carried out to improve flexibility and grade them by implementation difficulty and cost estimates. Most of the measures refer to some upgrades in CHP plants to increase these plants’ flexibility potential towards the ancillary servics. These measures affect not only the electricity output of CHP plants but also the heat output. The report also discusses several means to access heat supply flexibility, to support the CHP plants’ power flexibility. This report also serves as an easy introduction to heat production in district heating systems and, in particular to CHP plants, targeted at experts in other fields to get a basic understanding of some technical aspects and limitations of district heating systems.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
RISE Research Institutes of Sweden, 2023. s. 21
Serie
RISE Rapport ; 2023:88
Nyckelord
CHP, flexibility, heat supply flexibility, ancillary services, district heating
Nationell ämneskategori
Energisystem
Identifikatorer
urn:nbn:se:ri:diva-73124 (URN)978-91-89821-61-3 (ISBN)
Tillgänglig från: 2024-05-13 Skapad: 2024-05-13 Senast uppdaterad: 2024-05-17
Hamon, C., Abdollahi, E., Dahl, J. & Räftegård, O. (2023). Sector coupling of district heating with the electricity system: profitability and operations (SeCoHeat). RISE Research Institutes of Sweden
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Sector coupling of district heating with the electricity system: profitability and operations (SeCoHeat)
2023 (Engelska)Rapport (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

District heating systems can play key roles in the energy transition. The transition to a production mix based on renewable intermittent generation will create a larger need for ancillary services including frequency-regulation services. District heating systems typically participate in the wholesale electricity market (the so-called day-ahead market) today but do not, in general, participate in ancillary service markets. Previous studies have shown that it is technically possible to participate in these markets and that district heating systems have a role to play in these markets in the future. This requires investigating how further integration of district heating systems with the electrical grids and markets will impact operation and planning of these units. In addition, while it may be beneficial on a system level for district heating systems to participate in ancillary service markets, district heating system owners and operators will only do so if there are economic incentives to do so. The SeCoHeat project has therefore explored topics related to the profitability for individual district heating systems to participate in other electricity markets than just the day-ahead market, such as ancillary service markets. Studying sector coupling between the heat and electricity systems requires a thorough understanding of both sectors. This project has contributed to this by bringing together experts from both sides which has led to fruitful knowledge exchanges. Furthermore, some deliverables from the SeCoHeat project have been especially written to provide introduction about the heat sector to experts from the electricity sector, and vice versa. This includes an overview of the electricity markets in which district heating systems can participate, the technical requirements to participate in these markets and explanations about how profitability of participating in these markets can be computed. This also includes explanations about how the flexibility on the heat side can be sourced and provided to the electricity system and what limits this flexibility. Another important contribution of this project is the development of a Python-based open model for scheduling district system units on an hourly basis to minimize heat and electricity production costs while maximising revenues from several electricity markets. This model has been used in this project to evaluate the additional profits of participating in ancillary service markets. The results show that substantial additional profits can be made by doing so, both in historical years and in scenarios for future years. This report is a guide to the separate deliverables produced within this project. It offers an overview of the goals, methods and results from the project. The interested reader is referred to detailed descriptions in the corresponding deliverables. The SeCoHeat project was funded by Göteborg Energi AB:s stiftelse för forskning och utveckling. The work has been performed by RISE with the support of reference group members from Göteborg Energi, Vattenfall, Svenska kraftnät, IVL Svenska Miljöinstitutet, Chalmers and Profu.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
RISE Research Institutes of Sweden, 2023
Serie
RISE Rapport ; 2023:89
Nyckelord
Sector-coupling, district heating, ancillary services
Nationell ämneskategori
Energisystem
Identifikatorer
urn:nbn:se:ri:diva-73123 (URN)978-91-89821-62-0 (ISBN)
Tillgänglig från: 2024-05-13 Skapad: 2024-05-13 Senast uppdaterad: 2024-05-17Bibliografiskt granskad
Paulrud, S., Bäckström, D., Hamon, C., Nasri, A. & Dahl, J. (2021). VALUE-OPTIMISED USE OF BIOMASS IN A FLEXIBLE ENERGYINFRASTRUCTURE.
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>VALUE-OPTIMISED USE OF BIOMASS IN A FLEXIBLE ENERGYINFRASTRUCTURE
Visa övriga...
2021 (Engelska)Rapport (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

The overall objective of the VABISYS project was to develop new technologies and concepts that improve the value of bioenergy resources in an energy system dominated by variable renewable energy (VRE) such as wind and solar. When an energy system becomes dominated by VRE generation, completely new types of flexible resources are needed to maintain a stable and reliable supply of energy.

The objective of the Swedish work was to extend the flexibility of known bioenergy technologies and accelerate the deployment of flexible bioenergy technologies via market assessments and business plans. The specific objectives were:1. To assess the operational limitations of liquid biofuel-based energy production in low load and load changing conditions bio-oil boilers.2. To find the operation limits of an Organic Ranking Cycle (ORC). 3. To produce data to support energy system modelling and technology assessment of biofuel-based energy production in WP2 and WP6. 4. To create scenarios for the design of future energy markets. 5. To generate adequate production portfolios for bio-based flexible electricity production addressing future system needs and demands. 6. To estimate potential revenues for electricity production from bio-based production. 7. To analyse the replication potential for flexible bio-based electricity production in a European context and from a market design and policy perspective. 

The objectives were addressed in the following way:- Objective 1 and 2: A measurement campaign was performed to investigate the performance of the energy system at Falbygdens Energi with respect to emissions, ramp rates and flexibility limits for a bio-oil boiler (8,8 MW) and an ORC (2,4 MW electricity and 10 MW heat). The results will improve the possibilities of manufacturers to offer technologically and economically attractive bioenergy solutions to a market based on strengthening the robustness of VRE dominated energy system.- Objective 3: This was done by VTT and is not in the scope of this report, which only documents RISE work.- Objective 4: Scenarios for future electricity prices and fuel prices have been collected from (Svenska kraftnät, 2018) to serve as inputs to investment studies for the plants identified as interesting in the created portfolio (see objective 4 below).- Objective 5: A portfolio of current and future CHP plants was designed. The aim of this was to identify data sources that provide both economic and technical parameters for investments in new CHP plants.- Objective 6: An operational planning model has been developed to simulate operational planning of all units in district heating systems. It gives the optimal hourly schedules of all units for the coming week so as to maximize profits on the day-ahead electricity market and minimize fuel, start-up and shut-down costs.- Objective 6: continued: An investment model has been developed to study the profitability of investments in new plants in existing district heating systems. It uses scenarios covering the full lifetime of the new plants to be studied. It takes the results from the operational planning model to compute financial profitability indicators.- Objective 7: The developed models have been applied to case studies in Sweden. However, they are flexible enough to be used in other contexts. Moreover, the day-ahead electricity market has a common design in most European countries, which makes the model valid without any changes in countries included in the same coupling region as Sweden.

Some conclusions from the projects are:A biopower plant needs to have a stored resource that can produce electricity when it is needed and to be a flexible resource in the energy system. Bio-oils can be used for these purposes since they have high starting availability and are a fuel that can be stored for several years. The results showed that it is possible to obtain a fast start from 80 seconds to 13 minutes depending on operational mode and the emissions from the bio-oil boiler is not significantly affected during start-up or when changing load.

Flexibility and storage solutions will be important to meet the needs, and despite rapid development in terms of such solutions, in the longer term, a powerful expansion of Swedish electricity production and the electricity grid will also be needed. For smaller district heating plants, the ORC technology can be a good option. One of the most interesting features with the ORC is that it can operate at low load with maintained efficiency. The maximum decrease in electricity production for the studied ORC plant when running the wood chip boiler at constant load and when bypassing oil in the three-way valve was approximately 85 kW/min and when increasing the load in the ORC the ramp rate was approximately 172 kW/min. The emissions from the ORC-solid fuel boiler system was overall low and was not affected by changes in electricity production or load.

District heating can play key roles in meeting the challenges associated with the energy transition by coupling the electricity and the heat sector. District heating can provide local electricity production, decrease the share of electric heating and could be able to participate in ancillary services. To fulfil these roles, the profitability of investments in for example combined heat-and-power units needs to be evaluated, which the operational planning and investment models developed in this project can do. Future electricity price scenarios for Sweden show that higher electricity demand leads to both higher average electricity prices and larger variance in the electricity prices, the latter being due to the largest variation in available capacity from VRE from hour to hour. The results of the investment models on these scenarios indicate larger potential revenues from electricity markets in the future compared to today, which increases the profitability of investments in CHP units.

Förlag
s. 57
Serie
RISE Rapport ; 2021:34
Nyckelord
Biopower, Bio-oil, ORC, Investment model, Operational planning model
Nationell ämneskategori
Energisystem
Identifikatorer
urn:nbn:se:ri:diva-56970 (URN)978-91-89385-19-1 (ISBN)
Anmärkning

 The work was carried out within the ERA-Net Bioenergy project “Vabisys –Value-optimized use of biomass in a flexible energy infrastructure” and has been coordinated by VTT, Finland.  The project partners consist of three small and medium-sized enterprises, four large companies and three research organizations from three different countries (Finland, Sweden, Germany). This report is the result of the work that the Swedish partners have been involved in.The Swedish work has been coordinated by RISE and the partners involved in the project was E.On Gas Sverige AB, Falbygdens Energi AB and Enertech AB. The project has been financed by Swedish Energy Agency.

Tillgänglig från: 2021-11-24 Skapad: 2021-11-24 Senast uppdaterad: 2023-05-23Bibliografiskt granskad
Dahl, J., Edo, M., Johansson, I., Rissler, J. & Steenari, B.-M. (2020). Avancerad spektroskopisk speciering av metaller i askan från avfallsförbränning.
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Avancerad spektroskopisk speciering av metaller i askan från avfallsförbränning
Visa övriga...
2020 (Svenska)Rapport (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [sv]

Användning av sekundära råvaror har på senare tid fått ett ökat fokus med den drivkraft som finns kring cirkulär omställning. Möjligheten att nyttja askor ifrån avfallsförbränning är starkt beroende av deras innehåll av toxiska men också värdefulla komponenter, bland annat metaller.

Föreliggande projekt har undersökt möjligheterna med att använda röntgenabsorptionsspektroskopi (XAS) för att påvisa de dominerande förekomstformerna av metallerna zink, bly, koppar och antimon i askor från förbränning av avfall. En ökad kunskap om dessa förekomstformer kan ge nya möjligheter till klassificering av bottenaskor (slaggrus) samt ge viktig information för optimering av behandlingsmetoder för att endera stabilisera flygaskor för säker deponi eller för utvinning av värdefulla metaller. I projektet ingick därför analyser av ett mindre antal askor representerande både färska och lagrade bottenaskor samt behandlade och icke behandlade flygaskor. Dessutom representerades olika förbränningsteknologier, såsom rosterpanna, roterugn och cirkulerande fluidiserad bädd (CFB).

I projektet har röntgen-absorptionsspektroskopimätningar (XAS) genomförts vid BALDER som är ett av strålrören på MAX IV laboratoriet, Lund. XAS kan delas in i två delar, EXAFS och XANES, där XANES utnyttjar den första delen av spektrumet (energier närmast absorptionskanten) och kräver betydligt kortare analystid än en full EXAFS analys (högre energier). Fokus har därför legat på XANES i detta projekt då det är den teknik som har störst potential att fungera som en tidseffektiv standardanalys på MAX IV, speciellt för heterogena prov som genererar hög brusnivå vilket är typiskt för askor.

Metoden är väldigt beroende av relevanta referensspektrum för att kunna identifiera de olika förekomstformerna. En stor del av arbetet har därför varit att identifiera, framskaffa, kontrollera renhetsgrad för och slutligen mäta på de totalt 43 referensmaterial som använts i analyserna (14 zinkföreningar, 14 kopparföreningar, 10 blyföreningar och 3 antimonföreningar). Dessa spektrum ligger kvar i en databas på MAX IV och kan därför utökas och kompletteras med nya relevanta referensmaterial för att ytterligare förbättra metoden framöver. Dessa är också tillgängliga för andra användare av MAX IV.

Resultaten visade inte oväntat på att bottenaskor är mer heterogena än flygaskor vilket gav mer brus i analyserna av dessa askor, men med god reproducerbarhet. Övriga trender är beroende på vilket grundämne som undersöks.

Den klart vanligaste förekomstformer av zink är silikatet hemimorfit (Zn4Si2O7(OH)2·H2O) både i flyg- och bottenaskor. Analyserna föreslår att ca. 20-40 % av zink återfinns i denna form i de flesta askorna. Övriga dominerande förekomstformer sett till andelen zink är Zn5(CO3)2(OH)6 (Hydrozinkit) och ett annat silkat som heter Willemite och har formeln Zn2SiO3 men med en större skillnad mellan de olika analyserade askorna. En viss andel zinkklorid, ZnCl2, återfinns också i de flesta askorna.

Den vanligaste förekomstformen av koppar i flygaskor är Cu(OH)2 (30–55%) men resultaten för bottenaskorna visar på en mer komplex sammansättning med olika oxidformer (CuO, Cu2O, CuFe2O4, Cu2SiO3) men också på förekomst av karbonat (CuCO3*Cu(OH)2) i ett av de lagrade proven.

Den vanligaste förekomstformen av bly är associerad med någon form av silikat (PbSiO3 eller bundet till amorft SiO2 – liknande strukturen i Pb-glas), men även PbCl2 är vanligt förekommande, speciellt i flygaskor.

Antimon var bara delvis inkluderad i studien och begränsat till tre referenser. Analysen fokuserade därför på att detektera skillnader före och efter behandling av flygaska. Ingen sådan skillnad kunde detekteras. Värt att notera är att Sb-spektrumet för den bottenaska som analyserades är identisk med det för referensen Sb2O5 och att oxidationstalet för Sb i alla askor ligger nära den för samma referens.

En slutsats av analyserna var att vissa av referensmaterialens spektrum är mycket lika vilket resulterar i att några referenser som t.ex. ZnS aktivt behövdes selekteras bort vid analyserna baserat på kunskap om hur trolig deras förekomst i askorna är. Det finns också starka indikationer på att fler referensmaterial behövs för att beskriva några av askorna. En kombination av andra mätmetoder som t.ex. μ-XRF föreslås därför som en möjlighet i framtida arbete för att identifiera viktiga saknade referensmaterial. Dessutom skulle en jämförelse med lakanalyser vara kunskapsbyggande.

Sammanfattningsvis har det i projektet utvecklats en fungerande analysmetod som har potential att kunna bli industriellt gångbar. De resultat som tagits fram kring möjliga förekomstformer är, sett till vad som finns publicerat i litteraturen, betydande. Men för att dra riktiga slutsatser kring olika påverkansfaktorer krävs betydligt fler riktade analyser.

Förlag
s. 40
Serie
RISE Rapport ; 2020:33
Nyckelord
XAS, XANES, avfallsförbränning, aska, avfall, förbränning, förekomstformer, speciering, MAX IV, bly, koppar, zink, antimon
Nationell ämneskategori
Teknik och teknologier
Identifikatorer
urn:nbn:se:ri:diva-50061 (URN)
Tillgänglig från: 2020-10-20 Skapad: 2020-10-20 Senast uppdaterad: 2023-05-25
Rissler, J., Klementiev, K., Dahl, J., Steenari, B.-M. & Edo, M. (2020). Identification and Quantification of Chemical Forms of Cu and Zn in MSWI Ashes Using XANES. Energy & Fuels, 34(11), 14505-14514
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Identification and Quantification of Chemical Forms of Cu and Zn in MSWI Ashes Using XANES
Visa övriga...
2020 (Engelska)Ingår i: Energy & Fuels, ISSN 0887-0624, E-ISSN 1520-5029, Vol. 34, nr 11, s. 14505-14514Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Incineration is in many countries a common treatment method for municipal solid waste, and utilization of the ash residues has attracted significant interest. The bottom ash is best suited as a secondary construction material, whereas the fly ash is being investigated as a secondary raw material for recovery of, for example, Zn, Cu, and salts. For both types of application, knowledge about the chemical speciation of Zn and Cu in the ashes is valuable. The present work focuses on identifying and quantifying the chemical species of Zn and Cu in 12 samples of fly ash and bottom ash from three waste-to-energy plants using X-ray absorption near edge structure (XANES). The XANES spectra of the ash samples showed similar distinctive features, and both in the bottom and fly ash samples, the same chemical forms were identified but in various ratios. Cu and Zn occurred in several chemical forms, with typically 5-7 forms present in the same sample. For Cu, the XANES spectra of the fly ash samples were nearly identical, indicating very similar chemical speciation (same chemical forms and similar ratios). Cu was found to exist in various oxide, hydroxide, chloride, silicate, and metallic forms. The most commonly occurring Zn compounds were the aluminate, ferrite, silicate, and oxide along with chloride, basic carbonate (hydrozincite), and occasionally metallic forms, probably alloyed with Cu in brass. Cu occurred in different oxidation states from zero to +II, with a higher prevalence of the lower oxidation states in bottom ash than in fly ash. Zn occurred mainly in oxidation state +II in all ashes analyzed. Finally, we showed that during outdoor storage of bottom ash, levels of Cu and Zn hydroxycarbonates were increased compared to fresh bottom ash. This carbonate formation aims to make Cu and Zn less leachable.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
American Chemical Society, 2020
Nyckelord
Ash handling, Ashes, Chemical speciation, Chlorine compounds, Fly ash, Municipal solid waste, Oxidation, Raw materials, Secondary recovery, Silicates, Sodium Aluminate, Waste incineration, Waste treatment, X ray absorption, X ray absorption near edge structure spectroscopy, Zinc compounds, Carbonate formations, Chemical forms, Chemical species, Oxidation state, Secondary Raw Materials, Treatment methods, Waste-to-energy plants, X-ray absorption near-edge structure, Copper compounds
Nationell ämneskategori
Naturvetenskap
Identifikatorer
urn:nbn:se:ri:diva-51302 (URN)10.1021/acs.energyfuels.0c02226 (DOI)2-s2.0-85097964230 (Scopus ID)
Anmärkning

Funding details: Stiftelsen för Miljöstrategisk Forskning; Funding details: VINNOVA; Funding details: Vetenskapsrådet, VR; Funding text 1: The authors would like to thank Vinnova (the Sweden’s Innovation Agency), Avfall Sverige (the Swedish Waste Association), Energiforsk−Askprogrammet, VR (the Swedish Research Council), and MISTRA (the Swedish Foundation for strategic Environmental Research) for financial support. Furthermore, Prof. Ellery Ingall, Georgia Tech - Earth & Atmospheric Sciences, for the contributions of samples of zinc silicates, Henric Lassesson, IVL Swedish Environmental Research Institute, and Shun Yu, RISE, for helping out at the beam, are gratefully acknowledged, as well as contributions from E.ON, Fortum Waste Solutions AB, NOAH AS, Sysav Utveckling AB, and STENA Recycling AB.

Tillgänglig från: 2021-01-12 Skapad: 2021-01-12 Senast uppdaterad: 2023-05-25Bibliografiskt granskad
Rebbling, A., Näzelius, I. L., Schwabl, M., Feldmeier, S., Schön, C., Dahl, J., . . . Boman, C. (2020). Prediction of slag related problems during fixed bed combustion of biomass by application of a multivariate statistical approach on fuel properties and burner technology. Biomass and Bioenergy, 137, Article ID 105557.
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Prediction of slag related problems during fixed bed combustion of biomass by application of a multivariate statistical approach on fuel properties and burner technology
Visa övriga...
2020 (Engelska)Ingår i: Biomass and Bioenergy, ISSN 0961-9534, E-ISSN 1873-2909, Vol. 137, artikel-id 105557Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Slag is related to the melting properties of ash and is affected by both the chemical composition of the fuel ash and the combustion parameters. Chemical analysis of slag from fixed bed combustion of phosphorus-poor biomass show that the main constituents are Si, Ca, K, O (and some Mg, Al, and Na), which indicates that the slag consists of different silicates. Earlier research also points out viscosity and fraction of the ash that melts, as crucial parameters for slag formation. To the authors’ knowledge, very few of the papers published to this day discuss slagging problems of different pelletized fuels combusted in multiple combustion appliances. Furthermore, no comprehensive classification of both burner technology and fuel ash parameters has been presented in the literature so far. The objective of the present paper was therefore to give a first description of a qualitative model where ash content, concentrations of main ash forming elements in the fuel and type of combustion appliance are related to slagging behaviour and potential operational problems of a biomass fuel in different small- and medium scale fixed bed appliances. Based on the results from the combustion of a wide range of pelletized biomass fuels in nine different burners, a model is presented for amount of slag formed and expected severity of operational problems. The model was validated by data collected from extensive combustion experiments and it can be concluded that the model predicts qualitative results. © 2020 The Authors

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Elsevier Ltd, 2020
Nyckelord
Biomass, Combustion, Fixed bed, Predictive model, Slagging
Nationell ämneskategori
Naturvetenskap
Identifikatorer
urn:nbn:se:ri:diva-44783 (URN)10.1016/j.biombioe.2020.105557 (DOI)2-s2.0-85083419587 (Scopus ID)
Anmärkning

Funding details: 287062; Funding text 1: The research funding by the Seventh Framework of the European Union , Grant Agreement No. 287062 within the Project “Development of a practical and reliable ash melting test for biomass fuels, in particular for wood pellets” (AshMelT), as well as from Bio4Energy - a strategic research environment appointed by the Swedish government, is gratefully acknowledged.

Tillgänglig från: 2020-06-15 Skapad: 2020-06-15 Senast uppdaterad: 2023-05-23Bibliografiskt granskad
Jones, F., Johansson, I., Dahl, J., Todorovic Olsson, J., Sahlin, E. & Brander, L. (2018). Förekomstformer av bly, koppar och zink i askor från avfallsförbränningsanläggningar. Malmö: Avfall Sverige
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Förekomstformer av bly, koppar och zink i askor från avfallsförbränningsanläggningar
Visa övriga...
2018 (Svenska)Rapport (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [sv]

Under 2014 reviderades den europeiska lagstiftningen avseende klassning av farligt avfall vilket också påverkar klassificeringen av askor från avfallsförbränning, framförallt bottenaskor. Den klassningsmetodik som främst används för askor i Sverige idag har behov av stöd för att motivera valen av referenssubstanser. Detta föranledde föreliggande projekt med syftet att göra en genomgång av förekomstformer för bly, koppar och zink i flygaskor och bottenaskor, som rapporterats i vetenskaplig litteratur. Till detta kommer också en diskussion om lakning baserad på ett antal rapporter valda i samråd med referensgruppen till projektet.

Litteraturstudien har undersökt ca 150 publikationer totalt. Genomgången visar att det för bottenaskor finns väldigt lite publicerat kring förekomstformer av bly, koppar och zink. För flygaskor finns det däremot fler publikationer. De artiklar och rapporter som har identifierats visar stor spridning av olika förekomstformer. Dock är det sällan många forskare/forskargrupper som hittat samma mineral/kemiska föreningar. Om detta beror på skillnad mellan vilka föreningar man letat efter (vilket är en begränsning i analysmetoderna) eller om det beror på skillnader i askans sammansättning är svårt att svara på. Det finns heller ingen enighet om hur de resultat som finns rapporteras; detta gäller både för val/användande av analysmetod och på vilken bas koncentrationer rapporteras. Nästan varje ny, för projektet relevant referens, rapporterar om en eller flera mineralformer som inte fanns i tidigare referenser. Detta har gjort att antalet förekomstformer rapporterade i denna litteraturstudie är relativt stort men att det oftast är en eller ett par olika askor som de rapporteras för. Även detaljnivån på bakgrundsdata som från vilket bränsle eller panntyp som askorna härstammar skiljer sig mycket åt mellan publikationerna. Det gör det svårt att bedöma relevansen av resultaten i de olika publikationerna. De kvantifierade förekomster som finns är nästan helt uteslutande framtagna på olika typer av flygaskor.

Vid en jämförelse mellan resultaten av projektet och de referenssubstanser som används i den tidigare nämnda beräkningsmodellen rekommenderar projektet:

• Ett tillägg av metalliskt bly som referenssubstans för blyföreningar

• att koppar(II)oxid byts mot koppar(II)hydroxid för flygaska (kvarstår som koppar(II)oxid för bottenaska)

• att zink(II)oxid byts mot zink(II)klorid för flygaskor (kvarstår som zink (II)oxid för bottenaskor)

Däremot anser projektet inte att det finns tillräckligt underlag för att rekommendera en generell fördelning mellan referenssubstanserna.

Projektet visar alltså att det finns relativt lite material i litteraturen kring förekomstformerna i aska. För att öka kunskapen inom området och komma framåt avseende klassificeringsfrågan finns det olika vägar att gå. Generellt är det ett väldigt komplext område och rekommendationen är att gå vidare med en kombination av lakningsstudier, beräkningsmetoder och analyser av förekomstformer med specialiserade tekniker, som till exempel kan göras vid Max IV i Lund.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Malmö: Avfall Sverige, 2018. s. 33
Serie
Avfall Sveriges utvecklingssatsning, ISSN 1103-4092 ; 2018:22
Nyckelord
Aska, förekomstformer, avfallsklassning, avfallsklassificering, bly, zink, koppar
Nationell ämneskategori
Kemi
Identifikatorer
urn:nbn:se:ri:diva-38200 (URN)
Tillgänglig från: 2019-03-25 Skapad: 2019-03-25 Senast uppdaterad: 2023-12-27Bibliografiskt granskad
Hedenstedt, A., Hjörnhede, A., Ryde, D., Dahl, J., Johansson, I. & Karlfeldt Fejde, K. (2016). Korrosion vid lagring av slagg från avfallsförbränning: Lagringens påverkan på miljöegenskaper samt möjlighet att återvinna metaller.
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Korrosion vid lagring av slagg från avfallsförbränning: Lagringens påverkan på miljöegenskaper samt möjlighet att återvinna metaller
Visa övriga...
2016 (Svenska)Rapport (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [sv]

Restprodukter från avfallsförbränning i rosterpannor utgör i regel 18-25 % (våt vikt) av den ingående avfallsmängden. Av restprodukterna utgörs huvuddelen av slagg/bottenaska (c:a 80 % våt vikt). Slaggen innehåller betydande mängder metaller som bedöms uppgå till c:a 7–15 % magnetiskt skrot och 1-2% icke- magnetiskt skrot. Slaggen lagras vanligen utomhus på en avfallsanläggning för att den ska torka samt för att metaller ska fastläggas. Detta är en förutsättning för att slaggen sedan ska kunna användas i olika anläggningsapplikationer. Efter lagringen sorteras slaggen för utvinning av metaller samt för att erhålla så kallat slaggrus som kan användas som konstruktionsmaterial. Vid lagring av slagg korroderar metallerna som finns i slaggen. Om korrosionen begränsas kan utvinningen av metaller öka och miljöegenskaperna hos slaggruset eventuellt förbättras. Detta skulle kunna minska behovet av brytning av både metaller och naturgrus. Tidigare laboratorieförsök visar att korrosionshastigheten i våt slagg är hög för att sedan avta när slaggen torkar. När slaggen utsätts för väta igen ökar korrosionshastigheten kraftigt. I detta projekt undersöktes vilken betydelse olika lagringsförfaranden har för korrosionen av metaller i slaggen samt dess miljöegenskaper. Försöket utfördes på Tagene avfallsanläggning under c:a 7 månader. Försöksuppställningen omfattade fem mindre slagghögar som representerade olika lagringsförfaranden – lagring med respektive utan väderskydd, med respektive utan omblandning samt tidigarelagd metallsortering. Korrosionshastigheten med avseende på stål- respektive aluminiumelektroder registrerades kontinuerligt och genom regelbunden omkoppling erhölls mätresultat för respektive lagringsförfarande för vart femte dygn. För verifiering av resultaten från korrosionsmätningarna utfördes också en visuell analys av korrosionselektroderna efter avslutat försök. Provuttag gjordes från färsk slagg samt från respektive hög efter c:a 3,5 och 7 månaders lagring. Proverna analyserades med avseende på totalthalt och utlakning. Dessutom gjordes provuttag efter 6 månader på olika djup i ett par av högarna för bestämning av hur den syraneutraliserande kapaciteten varierar lokalt. Resultaten från projektet visar att lagringsförfarandet inte har någon väsentlig påverkan vare sig med avseende på korrosionen av metaller i slaggen eller utlakningen av ämnen från slaggen. Det finns således ingen anledning att frångå det lagringsförfarande som vanligen tillämpas med avseende på slagg, det vill säga utomhus utan omblandning. Däremot bör utsortering av metaller göras så tidigt som möjligt under lagringsperioden eftersom korrosionshastigheten för åtminstone järn är stabilt hög redan efter en månads lagring.

Förlag
s. 72
Serie
Energiforsk Rapport ; 2016:304
Nationell ämneskategori
Naturvetenskap
Identifikatorer
urn:nbn:se:ri:diva-27700 (URN)978-91-7673-304-2 (ISBN)
Anmärkning

Denna rapport är slutrapportering av projekt Q14-228 Lagringens påverkan på bottenaskans miljöegenskaper samt möjligheter att återvinna metaller (Energimyndighetens projektnummer 40210 1) inom programmet Miljöriktig användning av askor som bedrivs av Energiforsk. Programmet startade inom ramen för Värmeforsks forskningsprogram och ingår liksom all övrig forskningsverksamhet inom Värmeforsk numera i Energiforsk. Projektet har undersökt hur utlakning av ämnen från slagg och korrosionshastigheten av metaller påverkas av olika lagringsförfaranden. Projektet har genomförts av SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut med Anders Hedenstedt som huvudprojektledare. Projektet har följts av en referensgrupp bestående av: Kenneth Strandljung, Ragn-Sells AB Lale Andreas, LTU Raul Grönholm, SYSAV Niklas Hansson, Vattenfall Monica Lövström, Svenska Energiaskor Kenneth Strandljung, Ragn-Sells AB Jan Österbacka, SAKAB.

Tillgänglig från: 2017-01-02 Skapad: 2017-01-02 Senast uppdaterad: 2023-05-23
Organisationer
Identifikatorer
ORCID-id: ORCID iD iconorcid.org/0000-0002-7850-9910

Sök vidare i DiVA

Visa alla publikationer