uu.seUppsala University Publications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • 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
Användning av anlagd våtmark för efterpolering av rökgaskondensat: en studie vid Brista kraftvärmeverk i Sigtuna
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences.
2015 (Swedish)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

I Brista kraftvärmeverk i Sigtuna förbränns träflis och utsorterat avfall från hushåll och industri för att utvinna och exportera el och fjärrvärme. När rökgasen kyls ner, som en del av återvinningen av energi till fjärrvärmenätet, bildas rökgaskondensat. Direkt efter produktionen har kondensatet en temperatur av cirka 30 °C och innehåller höga halter av bland annat ammoniumkväve och vissa metaller. Efter rening av kondensatvattnet inuti verket efterpoleras det i en nyanlagd våtmark. Syftet med arbetet var främst att undersöka kvävereningen i våtmarken men även om riktvärden för utsläpp uppsatta av miljödomstolen efterlevs med avseende på total- och ammoniumkväve samt As och tungmetallerna Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Tl och Zn. Arbetet syftade även på att bestämma våtmarkens area, volym och uppehållstid, undersöka eventuella skillnader i vattenföring mellan in- och utlopp samt undersöka vattentemperaturens effekt på kvävereningen.

För att undersöka reningen togs veckovisa prover i våtmarkens in- och utlopp under nio veckor under hela oktober och november 2014. Proverna analyserades med jonkromatografi för bestämning av nitrat-, nitrit- och ammoniumhalt. Vidare användes data från Fortum, som driver verket, för att undersöka halter av kväve och olika metaller i våtmarken. Höjdmätningar med avvägningsinstrument användes för att bestämma våtmarkens volym och GPS för att bestämma våtmarkens längd och area. Vattentemperaturmätningar i våtmarkens utlopp genomfördes med hjälp av en logger under en tvåmånadersperiod. Vattenföring ut ur våtmarken räknades ut med hjälp av nivådata från en pumpbrunn vid utloppet.

Resultaten visade att halterna av alla de studerade ämnena i både egna prover och från Fortum klarade riktvärdena för utsläpp till recipient. Halterna var även låga i rökgaskondensatet som lämnade Bristaverket vilket tyder på att reningen inuti verket fungerar bra. Våtmarkens area uppmättes till 2300 m2 och volymen till 940 m3. Den beräknade vattenföringen ut var i genomsnitt cirka 100 m3/dygn högre än inflödet. Fel i beräkningsmodellen kunde dock inte uteslutas som orsak till skillnaden.

Vid låga lufttemperaturer verkade våtmarken klara av att kyla betydligt högre temperaturer hos rökgaskondensat än vad som vanligtvis skickas ut från verket. Därför rekommenderas att Fortum undersöker möjligheterna för minskad kylning av rökgaskondensatet för att möjliggöra en ökad reningsgrad av temperaturberoende processer i våtmarken, så som kväveavskiljning.

Abstract [en]

At the Brista combined heat and power plant in Sigtuna, wood chips and municipal and industrial waste are incinerated to generate and export electricity and distric heating. When the flue gas is cooled as a part of recycling its energy for distric heating, condensate is formed. Directly after production, the flue gas condensate has a temperature of approximately 30°C and contains relatively high levels of ammonia and certain heavy metals. After treatment inside the plant, the condensate is post-treated in a newly constructed wetland. The main aim of the study was to investigate the nitrogen removal in the wetland but also if current guideline values for effluents established by the environmental court are fulfilled in regard to levels of total and ammonia nitrogen as well as As and heavy metals Cd, Co, Cr, Cu, Hg , Ni, Pb, Tl  and Zn. The study also aimed to measure the wetland area, volume and retention time, investigate differences in water flow between the inlet and outlet as well as study the effect of water temperature on nitrogen removal.

Water samples were taken weekly for nine weeks in October and November 2014 in the inlet and outlet of the wetland. The samples were analysed for nitrate, nitrite and ammonium ions using ion chromatography. Data from Fortum, the company that runs the heat and power plant, were also used to study levels of nitrogen and metals in the wetland. An optical leveling instrument was used to calculate the wetland volume and GPS was used to calculate its length and area. Measurements of water temperature in the outlet of the wetland were conducted using a logger during a two-month period. Water flow out of the wetland was calculated using water level data from a pump well connected to the outlet.

The results showed that the levels of the studied compounds in samples collected in this study and by Fortum were all below guideline values. The levels were also low in the flue gas condensate leaving the combined heat and power plant, indicating that the treatment inside the plant is working well. The area of the wetland was measured to 2300 m2 and the volume 940 m3. The calculated water flow out of the wetland was at an average approximately 100 m3/day higher than the inflow, but an error in the calculation model is a possible cause of the difference.

At low air temperatures, the wetland showed a capacity of cooling significantly higher temperatures of the flue gas condensate than what is usually released from the plant. Because of this, Fortum is recommended to investigate the possibility of reducing the cooling of the flue gas condensate and thus enabling a higher efficiency of temperature dependent treatment processes in the wetland such as nitrogen removal.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 58 p.
Series
UPTEC W, ISSN 1401-5765 ; W 15 002
Keyword [en]
constructed wetland, flue gas condensate, nitrification, nitrogen, heavy metals
Keyword [sv]
anlagd våtmark, rökgaskondensat, nitrifikation, kväve, tungmetaller
National Category
Water Treatment Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-246450OAI: oai:DiVA.org:uu-246450DiVA: diva2:793545
External cooperation
SWECO, Fortum
Educational program
Master Programme in Environmental and Water Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-01-13 Created: 2015-03-07 Last updated: 2016-01-13Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2789 kB)131 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2789 kBChecksum SHA-512
9ddcf08c41c15799aeda4cd95691b5400c3a41bec7e20e1c8efb50d866c31d8b0f649c80686fe23cb0709e72d14d5e06bd40f4e7d3c7a42ad44e0dc86295a1b3
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Earth Sciences
Water TreatmentEngineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 131 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: 390 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • 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