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
EXERGIOPTIMERING PÅ KÄPPALAVERKET
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Industrial Ecology.
2011 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Käppalaverket är ett kommunalt avloppsreningsverk på Lidingö öster om Stockholm, som under 2009 hade en belastning motsvarande ungefär 540 000 personekvivalenter. Käppalaverket drivs av Käppalaförbundet, som ägs av elva kommuner i norra och östra Storstockholmsområdet som gått samman för att gemensamt rena medlemskommunernas avloppsvatten.

Käppalaverket arbetar ständigt med att optimera sin verksamhet för att göra den mer miljövänlig och mer ekonomiskt hållbar. En viktig del i strävan att optimera Käppalaverket är att uppnå en så energieffektiv reningsprocess som möjligt och att därigenom nå minsta möjliga resursförbrukning. Detta innebär dels att tillvara på de resurser som når verket genom inkommande vatten i form av exempelvis organiskt material och värme, dels att utnyttja de produkter som bildas (slam, biogas) på bästa möjliga vis.

En metod för att mäta denna resurseffektivitet är att omvandla in- och utgående komponenter och energislag till deras motsvarande exergivärden och göra en s.k. exergibalans översystemet. Från exergivärdena kan exergiindex för Käppalaverket tas fram enligt en modell framtagen av Svenskt Vatten [1], vilket sedan möjliggör jämförelser mellan Käppalaverkets och andra svenska reningsverks exergieffektivitet.

Inom ramen för ett examensarbete för civilingenjörsexamen i kemiteknik vid Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm har ovan nämnda exergibalans och exergiindex beräknats för åren 2009 och 2010. Resultaten visar att Käppalaverket under 2009 uppnådde en hög reningsgrad, men exergieffektiviteten var låg jämfört med andra verk. Detta beror främst på att Käppalaverket fram till juni 2010 använt biogas för produktion av fjärrvärme, vilket resulterar i dåliga exergiindex. Resultaten för 2010, då man började leverera fordonsgas, visar att Käppalaverket nu förbättrat sin exergieffektivitet och därmed också sina exergiindex.

Som en ytterligare del i projektet genomfördes en analys av slamavvattningen ur exergisynpunkt med hänsyn till kemikalietillsatser, elenergiförbrukning, minskning av transporter och utnyttjande av slam i jordbruket. Denna analys visade att dagens slamavvattning står sig bra jämfört med alternativet centrifuger, och en fördel med dagens slamavvattning är att slammet även hygieniseras av behandlingen, utan energikrävande termofil rötning.

Abstract [en]

Käppala wastewater treatment plant (WWTP) is situated on the island of Lidingö east of Stockholm. In 2009 the load to the plant was approximately 540 000 person equivalents (p.e). The Käppala WWTP is owned by the Käppala Association, which is a union of eleven municipalities in the northern and eastern parts of the Stockholm area, treat the waste water from those municipalities.

Käppalaverket is aiming to continuously optimize its activities, regarding both environmental and economical aspects. An important factor in the optimization of Käppalaverket is to create a sewage treatment process that is as energy and resource efficient as possible. This implies a good utilization of the resources that reach the plant through the waste water in the form of organic material and heat, but also to exploit the products that are formed (e.g. sludge and biogas).

One way of measuring and evaluating this resource efficiency is to establish an exergy balance over the system by converting all energy flows in and out of the system into their corresponding exergy values. Svenskt Vatten (The Swedish Water & Waste Water Association) is in the process of developing a benchmarking tool where these values are used to calculate indices [1]. These indices can then be used to make comparisons between the exergy efficiency of the Käppala WWTP and other plants.

Within the scope of a master’s thesis in Chemical Engineering at the Royal Institute of Technology (KTH) in Stockholm, the above mentioned exergy balance and exergy indices have been calculated for both years 2009 and 2010. The results of these calculations for 2009 show that Käppalaverket reached a high degree of treatment, but its exergy efficiency was low compared to other waste water treatment plants. The main reason for this was that the Käppala WWTP until June 2010 used its biogas for production of district heating, which resulted in poor exergy indices. The results for 2010, when the plant started producing vehicle fuel, show that the Käppala WWTP has now improved its exergy efficiency, and consequently its exergy indices are also better.

As a further part of the project, an exergy analysis of the current sludge dewatering process at the Käppala WWTP was performed. The factors taken into consideration were the demand of electricity and chemicals, decrease of sludge transports from the plant, and the use of sludge as a fertilizer. The exergy efficiency of this process was then compared to the exergy efficiency of two other options for dewatering of sludge. The conclusion that could be drawn from this comparison was that the current dewatering process is very exergy efficient, much thanks to the fact that the sludge is hygienized without the energy-intensive thermophilic digestion.

Place, publisher, year, edition, pages
2011. , 42 p.
Series
Trita-IM, ISSN 1402-7615 ; 2011:14
Keyword [sv]
Käppalaverket, Avloppsreningsverk, Reningsprocess, Exergibalans, Biogas
National Category
Water Treatment
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-107846OAI: oai:DiVA.org:kth-107846DiVA: diva2:578223
External cooperation
Käppalaverket
Subject / course
Industrial Ecology
Educational program
Master of Science - Sustainable Technology
Uppsok
Technology
Examiners
Available from: 2013-03-26 Created: 2012-12-17 Last updated: 2013-03-26Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text

By organisation
Industrial Ecology
Water Treatment

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 157 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