Effect of Material Recycling on the Feasibility of Solid Recovered Fuel Fired Power Plant

This master’s thesis examines the effects of increased material recycling on different waste-to-energy concepts. With background study and a developed techno-economic computational method the feasibility of chosen scenarios with different combinations of mechanical treatment and waste firing technologies can be evaluated. The background study covers the waste scene of Finland, and potential market areas Poland and France. Calculated cases concentrate on municipal solid waste treatment in the Finnish operational environment. The chosen methodology to approach the objectives is techno-economic feasibility assessment. It combines calculation methods of literature and practical engineering to define the material and energy balances in chosen scenarios. The calculation results together with other operational and financial data can be concluded to net present values compared between the scenarios. For the comparison, four scenarios, most vital and alternative between each other, are established. The baseline scenario is grate firing of source separated mixed municipal solid waste. Second scenario is fluidized bed combustion of solid recovered fuel produced in mechanical treatment process with metal separation. Third scenario combines a biomaterial separation process to the solid recovered fuels preparation and in the last scenario plastics are separated in addition to the previous operations. The results indicated that the mechanical treatment scenarios still need to overcome some problems to become feasible. Problems are related to profitability, residue disposal and technical reliability. Many uncertainties are also related to the data gathered over waste characteristics, technical performance and markets. With legislative support and development of further processing technologies and markets of the recycled materials the scenarios with biomaterial and plastic separation may operate feasibly in the future.

Yhdysvaltalaisten matkustajalentoyhtiöiden rahoituksellisen lentopolttoaineen hintasuojautumisen kustannusvaikutukset 2000-luvulla

Tämän kandidaatintutkielman tarkoituksena on tutkia, miten yhdysvaltalaisten lentoyhtiöiden harjoittama rahoituksellinen lentopolttoaineen hintasuojaus on vaikuttanut niiden keskimääräisiin polttoainekustannuksiin 2000-luvun aikana. Lisäksi tavoitteena on kirjallisuuskatsauksen muodossa tarkastella lentopolttoaineen hintariskiä ja siltä suojautumista. Aiheeseen liittyvä aiempi tutkimus on pääasiassa keskittynyt rahoitusasemaan liittyvien vaikutusten tarkasteluun. Tässä tutkielmassa puolestaan tutkitaan suojauksen vaikutusta tarkasteltavien lentoyhtiöiden liiketoiminnan kustannuksiin. Lentopolttoaineen hintasuojauksen kustannusvaikutuksia arvioidaan regressiomallilla, jossa selitettävänä muuttujana on lentoyhtiön keskimääräinen polttoainekustannus. Selittävinä muuttujina puolestaan toimivat seuraavan vuoden arvioiduista polttoainehankinnoista rahoituksellisin keinoin suojattujen hankintojen osuus sekä lentopolttoaineen keskimääräinen markkinahinta kunakin tarkasteluvuonna. Tutkimuksen aineisto koostuu kymmenestä yhdysvaltalaisesta lentoyhtiöstä ja niiden 2000-luvulla vuosikertomuksissaan raportoimista tiedoista liittyen polttoainekustannuksiin ja rahoitukselliseen polttoaineen hintasuojaukseen. Lisäksi lentopolttoaineen keskimääräiset vuotuiset markkinahinnat tarkastelujakson ajalta haetaan Yhdysvaltain energiainformaatiota välittävän viranomaisen verkkotietokannasta. Johtopäätöksenä todetaan yhdysvaltalaisten lentoyhtiöiden rahoituksellisen polttoaineen hintasuojauksen vähentäneen niiden keskimääräisiä polttoainekustannuksia 2000-luvun aikana. Lentopolttoaineen markkinahinnan todetaan vaikuttavan kustannuksiin reilusti lentoyhtiöiden suojaustoimenpiteitä voimakkaammin. Lisäksi aiempiin tutkimuksiin ja toisaalta tässä tutkielmassa estimoitavan mallin autokorreloituvaan luonteeseen nojaten todetaan, että tämän mallin selittävät muuttujat eivät ole ainoat keskimääräisiin polttoainekustannuksiin vaikuttavat tekijät. Yhteenvetona todetaankin tarkempaa lisätutkimusta tarvittavan, jotta tämän tutkielman tulokset voidaan luotettavammin yleistää.

Remote Observation of Radioactive Permit-Required Confined Spaces – Case: Posiva Oy’s Fuel Handling Cell

Posiva Oy’s final disposal facility’s encapsulation plant will start to operate in the 2020s. Once the operation starts, the facility is designed to run more than a hundred years. The encapsulation plant will be first of its kind in the world, being part of the solution to solve a global issue of final disposal of nuclear waste. In the encapsulation plant’s fuel handling cell the spent nuclear fuel will be processed to be deposited into the Finnish bedrock, into ONKALO. In the fuel handling cell, the environment is highly radioactive forming a permit-required enclosed space. Remote observation is needed in order to monitor the fuel handling process. The purpose of this thesis is to map (Part I) and compare (Part II) remote observation methods to observe Posiva Oy’s fuel handling cell’s process, and provide a possible theoretical solution for this case. Secondary purpose for this thesis is to provide resources for other remote observation cases, as well as to inform about possible future technology to enable readiness in the design of the encapsulation plant. The approach was to theoretically analyze the mapped remote observation methods. Firstly, the methods were filtered by three environmental challenges. These are the high levels of radiation, the permit-required confined space and the hundred year timespan. Secondly, the most promising methods were selected by the experts designing the facility. Thirdly, a customized feasibility analysis was created and performed on the selected methods to rank the methods with scores. The results are the mapped methods and the feasibility analysis scores. The three highest scoring methods were radiation tolerant camera, fiberscope and audio feed. A combination of these three methods was given as a possible theoretical solution for this case. As this case is first in the world, remote observation methods for it had not been thoroughly researched. The findings in this thesis will act as initial data for the design of the fuel handling cell’s remote observation systems and can potentially effect on the overall design of the facility by providing unique and case specific information. In addition, this thesis could provide resources for other remote observation cases.