A life cycle assessment of potable water treatment plant
Loading...
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2017-12-11
Department
Major/Subject
Vesi- ja ympäristötekniikka
Mcode
R3005
Degree programme
Yhdyskunta- ja ympäristötekniikan koulutusohjelma
Language
en
Pages
47+41
Series
Abstract
The pressure to optimize the water treatment process bases on the changing climatic conditions and population increase in the capital region. The chancing climatic conditions has lead to an increase in natural organic matter (NOM) in Lake Päijänne. NOM-concentration in turn has increased the consumption of chemicals in the past years. The increase in chemical consumption increases the costs. The population increase will result the existing water treatment plant to function near its maximum capacity. This research is a life cycle assessment of enhanced conventional potable water treatment plant located in Helsinki. In the future, the results will be used in a comparative assertion disclosed to the public. The choices in the LCA were done in such a way that adaptation to the comparison would be possible. The plant includes granular activated carbon filtration (GAC), ultraviolet-disinfection, and ozonation. Treated raw water is surface water and it originates from Lake Päijänne. Life Cycle Assessment (LCA) is a tool for understanding environmental impacts of a process or a product. LCA is an internationally standardized method, which describes the needed resources, emissions, environmental impacts and health impacts of the process according to scope definition. LCA was conducted according to the Handbook provided by International Reference Life Cycle Data System (ILCD). Life cycle impact assessment method was a midpoint method. Applied LCIA-method was ReCiPe (H) Midpoint and for sensitivity analysis CML-Baseline was applied. The software was OpenLCA. The results showed operation creating most of the environmental impacts while infrastructure created significantly less impacts. The impacts of operation resulted mostly from the electricity consumption of the water treatment plant. Production of chemicals, namely limewater, ammonia water and sodium hypochlorite were the other important sources of impacts. The impacts in production of chemicals resulted from the use of natural gas, electricity, and hard coal.Muuttuva pohjoinen ilmasto ja väestönkasvu pääkaupunkiseudulla ovat herättäneet kiinnostuksen talousvedenpuhdistusprosessin optimoimiseen. Muuttuneet ilmaston olosuhteet ovat kasvattaneet luonnollisen orgaanisen aineksen pitoisuutta Päijänne-järvessä. Luonnollisen orgaanisen aineksen kasvu on puolestaan lisännyt kemikaalien kulutusta viime vuosina ja kemikaalien kulutuksen kasvu on lisännyt puolestaan kustannuksia. Muuttuneen ilmaston lisäksi väestönkasvu pääkaupunkiseudulla on johtanut talousvedenpuhdistuksen toimimiseen lähellä sen maksimikapasiteettia. Tutkimus on elinkaariarviointi tehostetusta perinteisestä talousvedenpuhdistusprosessista Helsingissä. Tutkimusta tullaan käyttämään vertailevassa elinkaariarvioinnissa myöhemmin, joten elinkaariarviointi on tehty siten, että se soveltuu kyseiseen tarkoitukseen. Vedenpuhdistuslaitos sisältää mm. aktiivihiilisuodatuksen, ultraviolettidesinfioin-nin ja otsonoinnin. Vedenpuhdistusprosessiin tuleva raakavesi on pintavettä Päijänne-järvestä. Elinkaariarviointi (LCA) on työkalu prosessin tai tuotteen ympäristövaikutuksien arvioinnissa. LCA on kansainvälisesti standardisoitu menetelmä, jossa selvitetään tuotteen/prosessin materiaalit, päästöt ja ympäristövaikutukset ja terveysvaikutukset tutkimuksen rajausten mukaan. Elinkaariarviointi suoritettiin ILCD-käsikirjojen mukaisesti. Elinkaa-riarvioinnissa käytettiin vaikutusarviointimenetelmänä keskipistemallinnusta, joka oli ReCiPe 2008 (H) Midpoint –menetelmää. Herkkyysanalyysi suoritettiin CML-Baseline- keskipistemenetelmän avulla. Elinkaariarvioinnin ohjelmistona oli OpenLCA. Tuloksien perusteella toiminnalliset tapahtumat aiheuttivat huomattavan osan ympäristövaikutuksista, kun taas vedenpuhdistusprosessin infrastruktuuri ei aiheuttanut merkittäviä ympäristövaikutuksia. Laitoksen sähkönkulutus aiheutti suurimman osan toiminnallisten tapahtumien ympäristövaikutuksista. Lisäksi merkittäviin toiminnallisiin tapahtumiin lukeutui kemikaalien valmistus kuten kalkkimaidon, ammoniakkiveden ja natriumhypokloriitin valmistus. Kemikaalien valmistuksen ympäristövaikutus johtui maakaasun, sähkön ja kivihiilen käytöstä.Description
Supervisor
Vahala, RikuThesis advisor
Laurell, PanuKeywords
LCA, environmental impact, potable water treatment, ReCiPe 2008 (H) Midpoint, OpenLCA
