The world?s growing need for energy together with a desire to ward off the worst consequences of global climate change has resulted in a never seen desire to invest resources in renewable energy sources. Biogas production through anaerobic digestion is one of those growing energy sources. In Sweden there are over two hundred plants that uses this biological process to break down organic substances while producing carbon dioxide and the energy-rich gas methane.This master?s thesis has focused on development of the mixture of different organic substances that is treated at a specific plant, namely Mosserud biogas plant.

I Sverige förekommer strikta krav på fosforrening av avloppsvatten och detta har bidragit till att kemisk fällning har kommit att dominera som reningsmetod för fosfor vid svenska avloppsreningsverk. Fällningskemikalier är dyrt för reningsverken att köpa in och ger negativ påverkan på miljön vid tillverkning och transport. Strängare reningskrav har ökat behovet av nya reningsmetoder som på ett effektivt och miljövänligt sätt kan rena avloppsvatten från näringsämnen utan att kostnaderna för reningen blir för stora. Biologisk fosforavskiljning (bio-P) utnyttjar mikroorganismer som naturligt kan ackumulera fosfor i sina celler. En kritisk faktor för en väl fungerande biologisk fosforavskiljning är tillgången till kolkälla i form av flyktiga fettsyror (VFA).

Avfall och fossila bränslen står för två svåra miljöproblem i världen idag. I takt med att populationen ökar i världen ökar konsumtion och därmed avfallsmängden men också användningen av fossila bränslen. När avfallsmängden ökar växer också behovet för sofistikerade avfallsbehandlingsmetoder och när fossila bränslen fortsätter att dominera energimarknaden så krävs alternativa bränslen. Detta arbete har utförts i syfte att utforska en metod där båda dessa problem hanteras på ett nytänkande sätt. En förgasningsprocess där avfall förgasas och vätgas kan extraheras ur den syntetiska gasen är en ny väg att utforska en avfallshantering där produkten dessutom kan användas som substitut till fossila bränslen.Förgasning är en kemisk återvinningsmetod där ett kolbaserat substrat oxideras i en miljö med begränsad eller ingen tillgång till syre.

Tidigare undersökningar av tillsatsmedels inverkan på pelletens egenskaper vid fortsatt järnframställning har visat att tillsatsmedlens kemiska sammansättning och förhållandet mellan de olika är av största vikt. Undersökningar har även gjorts på vilka faser som bildas mellan järnmalmen och tillsatsmedlet. Under examensarbetets gång har det undersökts hur och när i processen dessa faser uppkommer. Sintringsförsök med fyra olika pulverblandningar mellan tillsatsmedel och järnmalmsslig har utförts i Laboratorieskala vid fem olika fasta temperaturer: 400, 900, 1100, 1200 och 1250°C. Dessa valdes utifrån LKAB:s befintliga kulsinterprocess i Kiruna och med hjälp av en förstudie där alla prover genomgick en TG och DTA analys.

Rapporten behandlar arbetet med att förfina, utveckla och dokumentera en beräkningsmodell för simulering av biologisk nedbrytning och temperaturförhållanden i luftade dammar. En luftad damm är en enkel typ av biologisk rening där mikroorganismernas biologiska nedbrytningen av oganiskt material påskyndas genom att syre tillförs ? vanligen med hjälp av ytluftare.  Arbetet är ett examensarbete inom ramen för högskoleingenjörsutbildning i kemiteknik vid KTH och har utförts på uppdrag av ÅF Industry AB som har använt beräkningsmodellen sedan 1970-talet. Modellen togs fram med hjälp av tidigare forskning, data från befintliga anläggningar och nedbrytningsförsök utförda i Laboratorieskala.I arbetet har ingått att sammanställa och dokumentera erfarenheter och bakgrund till de beräkningsformler och konstanter som används i modellen. Vissa förenklingar har gjorts genom att lösa ut parametrar ur ingående beräkningssamband och genom att avläsningar ur diagram och successiv anpassning har ersatts med beräkning från en kurvekvation.

Sedan 1971 tillverkar LKAB pellets för direktreduktion. Dagens pellets,KPRS (Kiruna Pellets Reduction Special), med tillsatser av dolomit, kalksten, bentonit och organiskt material framställs kommersiellt på KK3 pelleteseringsverket i Kiruna av magnetit. Pellets tillverkas i huvudfraktioner 9-12,5 och 12,5-16 mm vilka fylls proportionerligt i reduktionsugnen. Mängden såld pellets uppgår till cirka 4 Mt per år. LKAB undersöker reducerad pellets bland annat med avseende på fysisk hållfasthet, ihopkladdningsgrad och olika faktorers påverkan på metalliserings- och uppkolningsgrad.

Målet med detta examensarbete är att undersöka hur de metallurgiska och fysikaliska egenskaperna på direktreduktionspelletsen av kvalitetn KPRS (Kiruna Pellets Reduktion Special) påverkas av förändringar i nedmalningsgrad, järnmalmskoncentratets nedmalningsgrad med avseende på specifika yta och tillsatsmedlets mätt i procent mindre än 45µm. Försöken utfördes i Laboratorieskala med upplägg enligt ett fullfaktorförsök. Järnmalmskoncentratet och tillsatsmedlet som används vid försöken har tagits ut från anrikningsprocessen, av detta material har sedan pellets tillverkas i en så kallad pot furnace som kan simulera pelletsprocessen. På färdiga pellets har det sedan utförts en rad tester. Då försöken med nedmalningsgrad ej var fullt genomförbara kompletterades arbetet med en multivariat studie av ATH.