Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • 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
Metangasutsläpp från deponier och osäkerheter i beräkningsmodeller kring detta
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Industrial Ecology.
2012 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

I Sverige finns uppskattningsvis mellan 4000 och 8000 stycken deponier. De flesta av deponierna är nedlagda och år 2001 fanns det 142 stycken aktiva deponier för hushållsavfall. År 2010 hade antalet minskat till 76 stycken.  Vid nedbrytning av organiskt material i deponier bildas metanhaltig deponigas som bidrar till växthuseffekten. Utsläppens omfattning prognostiseras med hjälp av beräkningsmodeller, exempelvis IPCCs. Dessa modeller fordrar att antaganden görs av exempelvis andelen gas som utvinns via gasuppsamlingsutrustningen, det organiska materialets halveringstid och avfallets sammansättning och mängd. I Sverige görs antagandet att 60 procent av deponigasen samlas upp på deponier med gasuppsamlingsutrustning. Rapportens övergripande syfte var att undersöka hur osäkerheterna i de antaganden som görs kan inverka på de prognostiserade deponigasemissionerna. Syftet var också att bedöma om metangasutsläpp från deponier utgör ett stort eller försumbart tillskott av växthusgasutsläpp i jämförelse med andra källor. Detta gjordes genom en känslighetsanalys som baserades på en litteraturstudie, IPCC- prognostiserade metanmängder samt genom intervjuer med deponiägare.

 

Prognostiserad metangasproduktion från landets deponier jämfördes med uppskattad metangasproduktion, där det senare baserades på utvunna mängder i landet och en uppskattad utvinningsgrad på 60 procent. Prognostiserad metangasmängd jämfördes med en uppskattad mängd metan, där den senare baserades på utvunna gasmängder i landet och uppskattad utvinningsgrad. Omfattningen av emissionerna gjordes genom känslighetsanalys där utvinningsgrad hos gasuppsamlingssystemets varierades mellan 30 och 80 procent. De utvunna gasmängderna har varit relativt konstanta de senaste tio åren trots att antalet deponier med gasuppsamlingsutrustning minskat från 75 till 47 stycken och att deponeringsförbud har instiftats. Den antagna halveringstiden på 7,5 år torde därför vara för lågt ansatt vilket också styrks av den dåliga nedbrytningen i flera äldre deponier, minskade mängder deponerat avfall samt att inget organiskt material deponeras sedan 2005. Sveriges huvudsakliga metankällor är jordbrukssektorn och deponier från avfallssektorn. År 1990 var de prognostiserade utsläppen från de två sektorerna ungefär lika stora. Fram till år 2010 har de prognostiserade utsläppen från deponier halverats medan utsläpp från jordbruket ligger på ungefär samma nivå som tidigare.

 

Ur den enskilda deponins perspektiv kan det konstateras att utvinningsgraden hos gasuppsamlingssystemet varierar i både ett kortsiktigt och i ett långsiktigt perspektiv. Beroende på när en mätning utförs kommer en viss variation uppvisas i gasutvinningssystemets utvinningsgrad dvs både emitterade och uppsamlade gasmängder varierar mellan mättillfällena.  Det kan konstateras att en stor osäkerhet byggs in i den beräknade årsproduktionen av metangas när metanmängderna beräknas med hjälp av medelvärden från ett fåtal mätningar utförda under korta mätperioder. Statistiska Centralbyrån har gjort beräkningar av den årliga utvinningsgraden. Dessa beräkningar har grundats på faktiska utvunna mängder som jämförts med beräknade totala mängder. För en enskild deponi kan skillnaderna mellan de beräknade och faktiska mängderna vara stora vilket medför att utvinningsgraden eller produktionen är svårbedömd både för den enskilda deponin och på nationell nivå.

 

Potentialen för gasutvinning i deponier bedöms i det här examensarbetet vara större än vad som har prognostiserats. Perioden för gasuttag sträcker sig längre än vad man trott med anledning av att mycket av det organiska materialet i gamla deponier fortfarande inte har brutits ner, samt att gasproduktion fortfarande sker. Med anledning av de låga driftskostnaderna bör deponigasutvinning fortskrida så länge som det är tekniskt möjligt och ekonomiskt hållbart. Genom provtagningar av avfallet i kombination med mätningar som sträcker sig över längre perioder, skulle bättre kännedom om metangasproduktionen i deponier kunna fås.

Abstract [en]

There are a large number of landfill sites in Sweden. The total number is estimated to be somewhere between 4000 to 8000 landfills. In 2007 there were 142 landfill sites still operating, three years later the number of operating landfills decreased to 76. The municipalities are at present carrying out an inventory of old landfill sites in Sweden. The focus is on the location and risk classification of the landfill sites. There is a substantial uncertainty of the content and the progress of the degradation process unless the landfill is dug out. Methane containing landfill gas is produced when the organic matter in the waste is degraded. Since methane is a potent green house gas the emissions of landfill gas will contribute to the green house effect.

 

The extent of the emissions is usually quantified using the IPCC model or similar. The models require certain estimations to be made such as the amount of gas that is extracted, the half-life of the organic matter and the composition of the waste. The aim of the report was therefore to look into these estimations and how these can effect the landfill gas production. The aim was also to evaluate whether the methane emissions from landfills is a major contributor to the green house gas emissions in comparison to other sources. The master thesis has been carried out through a literature study and interviews with landfill owners that resulted in a sensitivity analysis.  

 

The plausibility of the IPCC model was studied by carrying out a sensitivity analysis of the efficiency of the gas extraction system and how this will influence the total emissions of landfill gas.  An overview of the connection between the land fill gas production and the decomposition of the organic matter could be realized by analyzing the material in the landfill through tests on different depths in the landfill when drilling new gas wells. The extracted amounts of landfill gas are also contradictive to the estimation of the half-life of 7,5 years that is assumption regularly made within the IPCC- model. This theory is supported by the inadequate decomposition of organic material in old landfill sites. The reduced amounts of waste that is landfilled and the prohibition of landfilling of organic and combustible waste in 2005 are also supporting this theory. The main methane sources in Sweden are ruminants from the agricultural sector and landfills. In 1990 the forecast of the methane emissions of the two sectors were equal. The forecast of today shows that the agricultural emissions are more or less the same but the emissions from landfill are halved.

 

Another conclusion was that the efficiency of the gas extraction is varying in a short- term and in a long-term perspective. Depending on when a measurement is carried out there will be a variation of the efficiency of the gas extraction system. Anyhow annual values of the extracted amounts are calculated based on a few occasional measurements over very short time periods.  Moreover, the yearly efficiency is determined based on real extracted values of methane and calculated total values of methane production that are non-comparable.

 

The potential of gas extraction is probably larger than what has been predicted and the period of gas extraction is probably longer than expected. Supported by the low operation costs for the gas extraction the extraction should be carried out as long as it is technically possible and economically reasonable.  Analyzing the material in the landfill site will increase the understanding of the gas production and the degradation of the waste in the landfill.

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 58 p.
Series
Trita-IM, ISSN 1402-7615 ; 2012:10
Keyword [en]
landfill gas, methane, IPCC, gas extraction, degradation rate
Keyword [sv]
deponigas, metan, IPCC, gasutvinning, nedbrytningshastighet
National Category
Other Chemical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-96418OAI: oai:DiVA.org:kth-96418DiVA: diva2:530694
External cooperation
Ecoloop
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-06-04 Created: 2012-06-04 Last updated: 2012-06-18

Open Access in DiVA

fulltext(1554 kB)748 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 1554 kBChecksum SHA-512
7c8df35e59b0c5b3fc4244f004622c811bcfbdf85896d7312b6126c38d2b02f00edb5a37a3a8dccb936d3be109a11ebeaa183f046b02f3f08a54c034dbe057e6
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Industrial Ecology
Other Chemical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 754 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: 266 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • 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