Miljölivscykelanalys över avfallshanteringen inom byggindustrin: En fallstudie på ett byggprojekt
2024 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Environmental Life Cycle Assessment of Waste management in the Construction Industry : A case study of a construction project (English)
Abstract [en]
This study conducted a comprehensive material flow analysis (MFA) and environmental life cycle analysis (E-LCA) of construction waste management, focusing on a new production project in Karlstad. The aim was to quantify and understand the environmental impact of waste materials from the construction sector and to explore opportunities for improving waste management to reduce the sector's environmental footprint. The study specifically examined new production within the construction sector, with data collected from a new apartment construction project in Sundsta, Karlstad.The methods included semi-structured interviews with key waste management personnel, a review of relevant documentation, direct observations at the construction site, MFA, and E-LCA. The E-LCA was conducted in four phases according to the ISO 14040 standard: goal and scope definition, inventory analysis,environmental impact assessment, and interpretation of results. The goal was to evaluate the environmental impacts of construction waste throughout its lifecycle and identify the environmental consequences of different waste management scenarios. In the baseline scenario (Scenario 1), representing current waste management practices, high values for global warming potential (GWP) were noted, mainly due to the combustion of plastics and transport emissions. Acidification potential (AP) was primarily impacted by transportation to the incineration plant, while eutrophication potential (EP) was most affected by transportation to the landfill. When 100 % of metals were recycled in Scenario 2, GWP decreased by 39.9 % compared to Scenario 1. AP decreased by 7% due to reduced transport emissions,and EP decreased by 5.24 % due to reduced nutrient emissions affecting eutrophication. Scenario 3, where 100 % of plastics were recycled and replaced with wood as anenergy source, showed a reduction in GWP by 670 % due to decreased carbondioxide emissions from the combustion of plastics. AP decreased by 26.63 % due toreduced emissions of acidifying gases during the production of new plastics, and EP decreased by 78 % due to reduced emissions of nutrients such as COD and phosphate. In Scenario 4a, where both metals and plastics were recycled 100 % and wood was used as an energy source, GWP decreased by 709.6 % compared to Scenario 1. AP decreased by 33.37 % due to reduced emissions from material production and transport, and EP decreased by 83.31 % due to reduced nutrient emissions from both material production and transport. When natural gas was used as an energy source instead of wood in Scenario 4b under the same conditions as in scenario 4a, GWP increased by 27.62 % compared to Scenario 4a due to emissions from natural gasextraction. AP and EP decreased less than in Scenario 4a but were still lower than inScenario 1. The most advantageous strategy from an environmental perspective was Scenario 4a, which combined 100 % recycling of both metals and plastics with wood as an energy source. This strategy resulted in significant reductions in global warming potential, acidification potential, and eutrophication potential. Realizing these benefits requires technical innovations, economic incentives, and policy changes. Continued research and collaboration between industry, academia, and policymakers are crucial to driving the construction sector towards a more sustainable future and achieving the UN's sustainable development goals.
Abstract [sv]
Denna studie genomförde en omfattande materialflödesanalys (MFA) och miljö-livscykelanalys (E-LCA) av byggavfallshantering, med fokus på ett nyproduktionsprojekt i Karlstad. Syftet var att kvantifiera och förstå miljöpåverkan av spillmaterial från byggsektorn samt att utforska möjligheterna för effektiviseringav avfallshanteringen för att minska sektorns miljöfotavtryck. Studien avgränsas till att specifikt undersöka nyproduktion inom byggsektorn, och data samlades in från ett nyproduktionsprojekt för lägenheter på Sundsta i Karlstad.Metoderna inkluderade semistrukturerade intervjuer med nyckelpersoner inom avfallshantering, granskning av relevant dokumentation, direkta observationer på byggarbetsplatsen, MFA och E-LCA. E-LCA genomfördes i fyra faser enligt ISO14040 standarden: definition av mål och omfattning, inventeringsanalys,miljökonsekvensbedömning och tolkning av resultat. Målet var att utvärdera miljömässiga effekter av byggavfall genom hela dess livscykel och identifiera miljömässiga konsekvenser av olika avfallshanterings scenarier.I basscenariot (Scenario 1), som representerade den nuvarande avfallshanteringen,noterades höga värden för global uppvärmningspotential (GWP) främst på grund av förbränning av plast och transportutsläpp. Försurningspotentialen (AP) påverkades mest av transporterna till förbränningsanläggningen, medan övergödningspotentialen (EP) påverkades mest av transporterna till deponeringsanläggningen. När 100 % av metallerna återvinns i scenario 2, minskade GWP med 39,9 % jämfört med scenario 1. AP minskade med 7 % på grund av minskade transportutsläpp, och EP minskade med 5,24 % på grund av minskade utsläpp av näringsämnen som påverkar övergödning.Scenario 3, där 100 % av plasten återvinns och ersattes med trä som energikälla,visade en minskning av GWP med 670 % på grund av minskade koldioxidutsläppfrån förbränning av plast. AP minskade med 26,63 % på grund av minskade utsläppav försurande gaser vid produktion av ny plast, och EP minskade med 78 % på grundav minskade utsläpp av näringsämnen som COD och fosfat.I scenario 4a, där både metaller och plast återvinns till 100 % och trä används som energikälla, minskade GWP med 709,6 % jämfört med scenario 1. AP minskade med33,37 % på grund av minskade utsläpp från materialproduktion och transport, och EP minskade med 83,31 % på grund av minskade utsläpp av näringsämnen från både materialproduktion och transport. När naturgas används som energikälla i stället för trä i scenario 4b, men annars samma förutsättningar som i scenario 4a ökade GWP med 27,62 % jämfört med scenario 4a på grund av utsläpp från utvinning av naturgas. AP och EP minskade mindre än i scenario 4a men var fortfarande lägre än i scenario1. Den mest fördelaktiga strategin ur ett miljöperspektiv var scenario 4a, som kombinerade 100 % återvinning av både metaller och plast med trä som energikälla. Denna strategi resulterade i betydande minskningar i global uppvärmningspotential, försurningspotential och övergödningspotential. För att realisera dessa fördelar krävs tekniska innovationer, ekonomiska incitament och policyförändringar. Fortsatt forskning och samarbete mellan industri, forskning och politik är avgörande för att driva byggsektorn mot en mer hållbar framtid och uppnå FN:s hållbarhetsmål.
Place, publisher, year, edition, pages
2024.
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-101331OAI: oai:DiVA.org:kau-101331DiVA, id: diva2:1888399
External cooperation
Invencon AB
Subject / course
Environmental and Energy Systems
Educational program
Engineering: Energy and Environmental Engineering (300 ECTS credits)
Supervisors
Examiners
2024-09-302024-08-122026-02-12Bibliographically approved