Dissertations / Theses on the topic 'Vattenrening'

I det här projektet har uppgiften varit att rena vattnet i Aqua Interiör i Laholms egen tillverkade vattenmöbel med hjälp av uv-ljus. Dessa möbler hyr de ut till kunder för att kunna få ett lagom kallt vatten med eller utan kolsyra. Vattenmöblerna är direkt kopplade till det befintliga vattensystemet. Ett problem som de tidigare haft är att de inte kunnat ha sina möbler på sjukhus eftersom möblens beskaffenhet medför en ökad bakteriehalt i vattnet.Denna bakteriehalt kommer dock inte upp till den gräns som livsmedelverkets satt som icke tjänligt. På sjukhus finns ett högre krav på vattnets kvalité där inga anmärkningar får finnas på vattnet. Vid uv-bestrålning hoppas man att detta problem kommer att lösas.Det har tagits fram en reaktor där vattnet uv-bestrålas i en spiral gjord av kvartsglas. Ett styrkort har tagits fram för att styra bestrålningen av vattnet och att ha kontroll på att inga problem med bestrålningen uppkommer.En display med touchfunktion har använts för att på ett snyggt sett presentera viktig information om lampans status och temperatur inne i reaktorn. Detta för att serviceman på vattenmöbeln ska få information på om lampan behöver bytas eller inte. En inloggning i systemet skapades för att förvissa sig om att inga obehöriga skulle ha möjlighet att radera den loggdata som skapas. Med touchdisplayen har man fått en gedigen känsla av kvalite och ny teknik.Användningen av detta uv-filter har resulterat i att vattnet har renats med ett positivt resultat. Förhoppningen är att en vidare utveckling på det här projektet kommer leda till en färdig produkt som kommer säljas/uthyras av Aqua Interiör i Laholm.
The objective with this project has been to purify water in the Aqua Interiör in Laholm proprietary water furniture using uv-light. These furnitures are rent out to customers to get moderately cold water, with or without sparkling. The water furnitures is directly connected to the water system. A problem with the water furniture is that it is not suitable for hospitals because there is an increased bacterial content in the water, however, below the prescribed limits. In hospitals there is a higher requirement for water quality. The objective with the uv-radiation is to solve this problem. A reactor has been developed in which the water is uv-radiated in a spiral made of quartz glass. A control system controls the radiation of the water and that no problem occurs during the radiation.A display with touch-function has been used to get an attractive way to present important information about lamp status and temperature inside the reactor. This is how the service personnel receive information on the lamp if it needs replacing or not. A log of the system was created to ensure that no unauthorized person would be able to delete the log data that is created. The touch-display made it a solid feeling of quality and new technology.The use of the uv filter has resulted in a positive result, with purified water. An ambition is that further development of this project will lead to a finished product that will be sold / out rented by Aqua Interiör i Laholm .

Denna rapport har undersökt några av de vattenreningsmetoder som används vid fordonstvättar i Sverige. Fokus har lagts vid kemisk-, biologisk-, elektrokemisk-, hydrocyklon-, jonbytar-, filter- och membranrening. Arbetet syftade till att finna en billig och miljövänlig metod som med lite underhåll skulle kunna användas, vid lastbilstvätten på Arla Foods mejeri i Kallhäll, för att möjliggöra recirkulering av tvättvattnet. Ett kolonnförsök med filtermaterialen natursand, Petrit E och ZinkStop utfördes för att undersöka materialens lämplighet att användas vid fordonstvättar. Ur reningssynpunkt utmärkte sig Petrit E som den enda filtermassan som klarade av att sänka tungmetallkoncentrationerna i vattnet under de befintliga gränsvärdena. Materialet bedömdes dock ha kortare livslängd än ZinkStop vilket gör att dess miljömässiga och ekonomiska hållbarhet därför inte bedömdes vara lika god som ZinkStopens. ZinkStop uppvisade god rening av de flesta problematiska metaller som släpps ut från fordonstvättar. Dock gav materialet ett högt initialt kromutsläpp då vatten pumpades genom det. Detta gör att materialet riskerar att överskrida anläggningens gränsvärden. Natursanden uppvisade betydligt lägre reningsgrad för de uppmätta parametrarna. För att Arla Foods ska uppnå en låg driftkostnad och minska kemikalieförbrukningen för sin fordonstvätt rekommenderas ett biologiskt reningssystem.
This thesis investigates some of the wastewater treatment methods that exist at car washes in Sweden. The main treatment methods that have been described are chemical, biological, electrochemical, hydrocyclone, ion exchange, filter and membrane treatment. The report aimed to find a cheap and environmentally friendly treatment option that requires little maintenance and could be used, at the truck wash at Arla Foods´ dairy in Kallhäll, to enable recirculation of water. A column experiment was also carried out in which the filter materials natural sand, Petrit E and ZinkStop were tested to determine their suitability to be used at vehicle washes. The experiment showed that Petrit E was the only material which managed to reduce the heavy metal concentrations below the current legal limits. However, the material was not believed to last as long as ZinkStop, which makes it less suitable than ZinkStop from an environmental and economic standpoint. ZinkStop also showed a good removal of most metals but did result in a high initial chromium emission. The sand had lower removal rates of most metals. To achieve low operational costs at Arla Foods’ dairy and to lower the consumption of chemicals a biological treatment system is recommended.

Orsaken till många av de vanligast förekommande sjukdomarna främst i utvecklingsländer är förorenat och osäkert dricksvatten. Ett exempel på ett utvecklingsland med sådan problematik är Kenya där cirka 17,2 miljoner invånare saknar rent dricksvatten. Landet är i behov av ekonomiskt hållbara och effektiva vattenreningstekniker för att minska antalet vattenrelaterade sjukdomar. En sådan teknik är fotokatalytisk vattenrening. Fotokatalysens grundläggande beståndsdelar är UV-ljus och ett halvledande material, som exempelvis titandioxid. Det vatten som ska renas kombineras med titandioxid, samtidigt som titandioxiden exponeras för solljus. När mikroorganismer och föroreningar i vattnet kommer i kontakt med titandioxiden startar en nedbrytningsprocess. Som slutprodukt erhålls vanligtvis koldioxid och vatten. Det finns dock begränsningar i den fotokatalytiska tekniken. Föroreningar och mikroorganismer transporteras till titandioxidytan via en masstransport, för att sedan adsorbera till ytan där nedbrytningen äger rum. Slutprodukterna desorberar därefter från ytan till vattenvolymen, vilket ofta är en långsam process. Vidare måste vatten med hög turbiditet filtreras innan det kan genomgå en fotokatalytisk behandling, vilket är både tidskrävande och kostsamt. Syftet var att undersöka huruvida begränsningarnas negativa inverkan kan reduceras genom att  använda titandioxidbelagda solabsorberande material, som antas höja temperaturen och resultera i en snabbare desorptionsprocess. Den fotokatalytiska tekniken kombinerades även med en förbehandling med protein från Moringafrön. Partiklar i vattnet attraheras och adsorberar till proteinet, som sedan sedimenterar och ett mer transparent vatten kvarstår. För att kunna utvärdera de solabsorberande ytornas effekt jämfördes de med titandioxidbelaga glasprover. Två metoder användes för att jämföra effektiviteten. En reaktor användes för att mäta nedbrytningen av en modellförorening som färgar vattnet blått. Den andra metoden innebar att jämföra färgskiftningen hos samma modellförorening, där en snabbare färgskiftning indikerar en snabbare nedbrytning av modellföroreningen. Samma metoder användes på vatten med hög turbiditet som behandlats med fröproteinet, för att mäta dess potential som förbehandlingsmetod. Antalet bakteriekolonier beräknades i vattenprov innan behandling och efter för att jämföra reduceringen av antalet bakteriekolonier. Resultatet som erhölls indikerade att de solabsorberande proverna effektiviserar den fotokatalytiska processen både med avseende på degradering av föroreningar och inaktivering av bakterier. Stora problem uppstod med att fästa titandioxiden på de solabsorberande proverna, vilket fortfarande är ett olöst problem. Resultatet visade även att en förbehandling med fröprotein från Moringa för att minska turbiditeten fungerade effektivt och är en lämplig förbehandling av vatten som sedan ska genomgå en fotokatalytisk process.

Vatten- och energiförbrukning är ett av mänsklighetens största nuvarande och framtida problem då världens vattenkonsumtion ständigt ökar på grund av bättre levnadsstandard samt ständigt ökande population och industrialisering. Förorenat vatten orsakar sjukdomar, sänkt livstid, reducerad sanitet och försämrad hälsa. Att rena vatten på ett energi- och miljöeffektivt sätt så att det kan återanvändas är därför ett måste för en hållbar framtid. En undersökning av koaguleringsförmågan för ett antal utvalda organiska föreningar via elektrokoagulation har utförts hos företaget Axolot Solutions AB. Axolot Solutions AB är ett företag som arbetar med rening av industriella vatten med elektrokemiska metoder, framförallt elektrokoagulation. De organiska föreningar som undersökts har delats in i grupperna sockerarter (maltos, raffinos, glukos samt laktos), organiska syror (myrsyra, citronsyra, hexansyra, smörsyra, oktansyra), alkoholer (1-propanol, 2-propanol), fettsyror (lecitin) och övriga (formaldehyd, vanillin, nonylfenol, α-pinen). Även ett industriellt vatten från en barkavvattningsprocess har undersökts samt modellvatten av ämnena xylan och lignin som kan hittas i barkvatten. Reningsförmågan av processen har undersökts genom att mäta COD halter före och efter behandling med ett kontinuerligt elektrokoagulationssystem. Varje förening har undersökts vid fyra olika initial pH: 4, 6, 7,5 och 9 och dessutom såväl järnanod och aluminiumanod testats. Även olika strömstyrkor har undersökts för ett par av de organiska föreningarna. Resultaten visar ingen COD reduktion för vatten innehållande xylan, sockerarter, organiska syror och alkoholer. Tekniken visade mycket god reduktion av ämnena: lecitin (85,5%) och lignin (98,1%). En mindre reduktion skedde även för vatten innehållande nonylfenol (33,6%), α-pinen (42,1%), och barkvatten (21,5%). En reduktion av COD skedde även för vanillinvatten med initial pH 4 vid användandet av aluminiumanod, detta var dock det enda vattnet innehållande vanillin som påverkades. Det går inte att dra någon generell slutsats kring vilket initial pH och vilken anod som bör användas vid elektrokoagulation då den mest effektiva anordningen inte är densamma för de olika undersökta föreningarna.
Water- and energy consumption is one of humanities biggest current and future problems because of ever increasing global water consumption and because of better living conditions, increasing population and industrialization. Polluted water results in diseases, reduced life expectancy, sanitation and reduced overall health of those affected. Purifying water in an energy and environmentally effective way is therefore a must for a sustainable future. A study of the coagulation capabilities for a select number of organic compounds by electrocoagulation has been performed at Axolot Solutions AB. Axolot Solutions AB is a company developing electrochemical water treatment solutions, with a focus on the electrocoagulation process. The compounds that have been studied are sugars (raffinose, maltose, glucose, lactose), organic acids (formic acid, citric acid, hexanoic acid, butyric acid, octanoic acid), alcohols (1-propanol, 2-propanol), fatty acids (lecithin), others (formaldehyde, vanillin, nonylphenol, α-pinene). Industrial water coming from a debarking process was also investigated as well as two compounds that are often present in this type of water, xylan and lignin. The treatment efficiency was determined by measuring the COD values of the investigated water before and after the electrocoagulationprocess. Each compound was studied by using an iron anode and an aluminum anode at four different initial pH values: 4, 6, 7.5, 9. Different current densities were also studied for some of the investigated compounds. The results show no COD reduction for sugars, alcohols, organic acids and xylan. The process resulted in large reductions of the compounds lecithin (85.5%) and lignin (98.1%). A lesser reduction was found for the waters containing: nonylphenol (33.6%), α-pinene (42.1%) and barkwater (21.5%). A reduction of COD was also found in the water containing vanillin with an initial pH of 4 that was treated with an aluminum anode was affected. The most efficient setup for the investigated compounds varies. For that reason, no conclusion as to which initial pH and anode that should be for electrocoagulation processes in general can be drawn.

I denna kandidatuppsats avlägsnas organiska föroreningar från vatten genom användning av textilier, vars yta belagts med nanopartiklar utav ämnet titandioxid. När titandioxid belyses med UV-strålning sker en fotokatalytisk reaktion, vilket i sin tur bryter ned bland annat bakterier och organiska färgämnen. I hopp om att finna ultimat vidhäftning mot textil passande titandioxid har olika typer av beläggningar studerats; akrylbaserade, sol-gel och slutligen en hybrid. Dessutom har fem olika konstruktioner av textila bindningar jämförts i syfte att undersöka dess påverkan på den fotokatalytiska effekten. Förorenade vatten är ett stort problem, både i utvecklingsländer och i industriella sammanhang. Att använda en textil fr att rena nedsmutsat vatten är en lockande tanke, speciellt attraktivt är förmågan att dra nytta av endast solenergi. En av fördelarna med textilier inom området är möjligheten att tillverka stora tygareor på ett enkelt och kostnadseffektivt vis.Elementär analys visade att TiO2-partikellager på textilierna fastande i olika grad beroende på beläggningsteknik. Avfärgning genom nedbrytning av metylenblått studerades under sollampa. Proverna utvärderades genom att vid bestämda tidpunkter avläsa kromavärdet på färglösningen. För att erhålla mer information om textilernas effekt gjordes även en bakterieanalys, samt bildtagning i ytterlig förstorning med SEM. Resultaten visade goda fotokatalytiska egenskaper för samtliga beläggningar, däribland är akryl- och hybridbeläggningarna mest lovande. Utöver det visade de textila bindningarna på substratens konstruktioner ha en påverkan på den vattenrenande effekten.In this bachelor essay work organic contaminants are removed from water using textiles, whose surface is coated with nanoparticles of titanium dioxide. When titanium dioxide is illuminated with UV radiation a photocatalytic reaction occurs, which in turn degrades substances such as bacteria and organic dyes. In hope of finding the ultimate adhesion for a textile coating suitable with titanium dioxide, various types of coatings are studies; acrylicbased, sol-gel and finally a hybrid coating. In addition, five different structures of textiles are compared in order to examine their different outcome in photocatalytic effect.Contaminated water is a major problem in both developing countries and industrial context. The use of a fabric to purify polluted water is an attractive idea, especially because the ability to exploit only solar energy. One of the benefits with use of fabric is the ability to producelarge areas of fabric, a process which is both simple and costeffective.Elemental analyses showed varying degree of fasten of the particle layer of TiO2 depending on the coating technology used. Decolorization by degradation of methylene blue was studied under a solar energy AM 1,5 lamp. The samples were evaluated by reading the chroma value of the color solution at specified moments. To obtain more information the coated textiles went through bacterial analysis, as well as picture shooting in extreme magnification with SEM. The results showed good photocatalytic properties for all coatings, among them were the acrylic coating and the hybrid most promising. In addition, results showed that depending on textile structures different effects in water purification was achieved.
Program: Textilingenjörsutbildningen

Kläder och textilier produceras och konsumeras i allt högre grad med stor påverkan på miljö, klimat och jordens resurser som följd. En attraktiv lösning på det är återvinning av kläder, vilket företaget re:newcell gör. Detta är en förstudie med syfte att undersöka vilka reningsmetoder re:newcell skulle kunna implementera för att förbättra sin vattenreningsprocess i framtiden. Tre ämnen vars halter i nuläget inte reduceras i reningen valdes ut till studien: nonylfenol, bromerade flamskyddsmedel och sulfat. En litteraturstudie kring dessa ämnen och möjliga reningsmetoder resulterade i att tre lämpliga reningsmetoder valdes ut till studien: ozonering, biologisk rening och jonbyte. En försöksplan utformades med målen att ta reda på (1) hur tidigare rapporterade ozondoser påverkade nonylfenolhalten i re:newcells vatten, (2) hur stor andel TOC (Total Organic Carbon) en MBBR (moving body bioreactor) kunde reducera och (3) ifall PBDE (bromerade flamskyddsmedel) och sulfat var möjliga att bryta ner med i en MBBR, (4) hur stort jonbytarfilter som skulle krävas i re:newcells process för att reducera sulfathalten samt (5) i vilken ordning reningsstegen bör implementeras i framtida reningsprocesser. Ozoneringsförsök utfördes på re:newcells laboratorium i Kristinehamn med totalt fem olika ozondoser. En biologisk MBBR utformades i laboratorium på Karlstad Universitet, där två olika uppehållstider testades för reducering av flamskyddsmedel, sulfat och TOC. Beräkningar på jonbytarfilter utfördes teoretiskt. En ozondos på 0,45 mgO3/mgCOD gav en reducering på ca 31 % och 0,75 mgO3/mgCOD gav 78 % reducering vid en nonylfenolhalt på 1100 mg/L. Resultaten från MBBR visar att bakterier trivs i re:newcells vatten och att de kunde reducera TOC med ca 50 %. Däremot kunde ingen reducering av sulfat uppmätas, vilket tyder på att ingen anaerob zon har uppstått. Halten av PBDE reducerades med ca 90 % med en uppehållstid på 45 h i MBBR, men om det beror på nedbrytning eller adsorption till slammet är inte fastställt. Resultaten från beräkningen på jonbytarfiltret visade att filtret behöver vara 5,7-15 m3 vid regenerering en gång per dygn i re:newcells nuvarande pilotskaliga process. Denna metod anses därmed inte vara en lämplig för sulfatreducering. Den framtida reningsprocessen föreslås starta med MBBR och efterföljande sedimentering, följt av kemfällning, sedimentering/flotation, sandfilter, ozonering och sist aktivkolfilter, men vidare studier rekommenderas rörande vilken ordning reningsstegen bör implementeras för optimal effekt. Vidare studier kring vilken ozondos som krävs och vilken uppehållstid som är optimal i MBBR föreslås också.
Clothes and textiles are increasingly produced and consumed causing a major impact on the environment, the climate and the earth's resources. One solution to the problem is to recycle clothes that are no longer used, which is what the company re:newcell does. This is a feasibility study aimed at investigating what purification methods re:newcell could implement to improve their water purification process in the future. Three substances not currently purified sufficiently were selected for the study: nonylphenol, brominated flame retardants and sulfate. A literature review on these substances and possible purification methods for them resulted in that the following methods were selected for the study: ozonation, biological purification and ion exchange. An experimental plan was developed with the aim of finding out (1) how previously reported ozone doses affected the nonylphenol content in re:newcell's water, (2) how much TOC an MBBR (moving body bioreactor) could reduce, (3) and whether the levels of brominated flame retardants and sulphate were possible to reduce in it,  (4) the required size of the ion exchange filter in re:newcells process to reduce sulfateand (5) the order in which the purification steps should be implemented in future purification processes. Ozonation experiments were carried out at re:newcell's laboratory in Kristinehamn with a total of five different ozone doses tested. A biological MBBR was designed in a laboratory at Karlstad University, where two different hydraulic retention times were tested for reducing flame retardants, sulfate and TOC. Calculations on ion exchange filters were performed theoretically. An ozone dose of 0.45 mgO3/mgCOD produced a reduction of about 31% and 0.75 mgO3/mgCOD produced a 78% reduction at a nonylphenol content of 1100 µg / L The results from MBBR showed that bacteria thrived in re:newcell´s water and that they can reduce TOC by about 50 %. However, reduction of sulfate could be measured, suggesting that no anaerobic zone has occured. The content of PBDE was reduced by about 90% with a hydraulic retention time of 45 hours in MBBR, but whether it is due to degradation or adsorbation to the sludge is not determined. The calculation regarding the ion exchange filter show that the filter needs to be 5,7-15 m3 when regenerated once a day in re:newcell's current pilot scale process this method is therefore not considered appropriate  for sulfate reduction for re:newcell. The future purification process is proposed to start with MBBR and subsequent sedimentation, followed by chemical precipitation, sedimentation / flotation, sand filter, ozonation and last activated carbon filter, but further studies are recommended regarding which order the purification steps should be implemented for optimal effect. Further studies on which ozone dose is required and which residence time is optimal in MBBR are also suggested.

This Master degree project has been performed at the Braviken paper mill on papermachine 53 (PM53) which produces newsprint paper. The current economic situationhas contributed to declining demand for newsprint, which means it is extra important tobe competitive by high energy efficiency. Particularly as energy prices are expected torise when the economic growth returns.One way to increase energy efficiency is by reducing the water use in paper and pulpmills and consequently save energy through reduced heating of water. The thesis's maintask is to evaluate whether a water purification plant (microflotation plant) forpurification of process water in PM 53 is profitable. The microflotation plant enablesreuse of warm process water instead of losing the energy to receiving waters. The thesisalso aims at identifying other positions where losses occur.The water and energy flows within and around PM 53 are complex. A systemdescription and a flowchart have been established to create an overall picture of theflows. Further, a water balance of all the flows passing to and from PM 53 has beencreated. Also, based on the water balance and the temperatures of the flows, an energybalance has been established.The profitability of investing in a microflotation plant was evaluated using theknowledge gained while working with the system description, flowchart, water andenergy balance. The evaluation of the microflotation plant showed that it is not possibleto achieve good enough profitability in such an investment. The reason is that theinvestment cost is high while the reduction of steam consumption used for heating is toosmall.The evaluations of the microflotation plant lead to a deeper knowledge about thesystems used for heating of water. The deeper knowledge resulted in proposals withgreat savings potential, but with low investment costs. Those are:

• Eliminate a cooling water flow to the hot water tank
• Use water in two positions without additional heating
• Optimize the heat recovery towers by increasing the dew point

 

One of the other losses that were identified was a cooling water flow which is 48oC andtoday released into sewers. The cooling power of this cooling water flow is 720 kW andshould be used for heating.In addition to the measures mentioned in this report, there is great potential to reduceenergy use in the PM 53. To achieve this, lot of work is required. To begin with anaudit, of which temperatures and volume flows are required in all energy usingpositions in the PM 53, could be done. Furthermore, should all the energy losses (lowtemperature flows) leaving the PM 53 be identified. When the audit and identificationwork is performed the results can be used to match the revised requirements in variouspositions with the available low temperature flows.

Provtagning är en essentiell del inom avloppsvattenreningsverksamheter där det behövs för att avgöra reningsgraden och kvaliteten på utgående vatten. Käppalaförbundets avloppsreningsverk (Käppala) på Lidingö behöver utöver detta även kontrollera slammet, då reningsverket är REVAQ-certifierat. En REVAQ-certifiering innebär bl.a. att ett avloppsreningsverk bedriver ett aktivt uppströmsarbete så att slam från reningsprocessen kan återanvändas som gödningsmedel för lantbruk. För att försäkra sig om att leva upp till de krav som ställs för REVAQ-certifiering, behöver Käppala regelbundet utvärdera sin verksamhet. Denna rapport ger en kvalitetssäkring av provtagningen i verket samt utreder om fosforbalansen i verket är inom acceptabla gränser. De provtagningar som har utvärderats är rötslamsprovtagning från de två rötkammarna R100 och R200 samt vattenprovtagningen från inkommande och utgående vatten. För rötslamsprovtagningen utreddes om tid på dygnet eller dag i veckan hade betydelse för metall- och totalfosforhalterna och i vattenprovtagningen jämfördes metall- och totalfosforhalterna från olika djup i verkets in- eller utloppskanal. Ett test utfördes även för att jämföra två olika konserveringsmetoder av vatten till metallanalyserna. Veckoprover av avvattnat slam jämfördes med de ordinarie månadsproverna för att undersöka eventuella skillnader i totalfosforbalansen. Samtliga analyser utfördes enligt de standardmetoder som används vid Käppalas eget ISO 17025-certifierade laboratorium. Undersökta fysiska variabler var torrsubstans (TS) för de olika slamproverna (rötslam och avvattnat slam), suspenderad substans (SS) för inkommande vatten och glödrest på TS från rötslam och på SS från inkommande vatten. Rent kemiskt analyserades metallhalten av tenn och de sju gränsvärdesmetallerna, bly, kadmium, koppar, krom, kvicksilver, nickel och zink, i rötslam samt inkommande och utgående vatten och totalfosforhalten i samtliga analyser. Metallanalyserna utfördes externt medan totalfosforhalterna bestämdes på Käppalas laboratorium genom molybdatmetoden. Kvalitetssäkringen visade på att varken rötslamsprovtagningen eller vattenprovtagningen behövde ändras för att ge ett mer representativt resultat. Rötslammet varierade i halterna men processen skedde tillräckligt långsamt för att ett regelbundet veckostickprov skulle kunna upptäcka eventuella avvikelser. Halterna i inkommande och utgående vatten ändrades inte signifikant beroende på djup och konserveringsmetoden påverkade inte heller metallanalysresultaten. Fosforbalansen hos veckoproverna av avvattnat slam avvek nämnvärt från månadsprovernas balanser, utan att vara bättre, och för att ge en bra bild av fosforbalansen rekommenderas därför ytterligare försök med veckoprover jämsides månadsprover under en längre tidsperiod.

On several occasions fish died in Hjälmaren due to, among other things, elevated nitrite levels in the lake. A contributing factor turned out to be the high nitrite content that leaves the wastewater treatment plant Skebäck, located in Örebro. The wastewater is purified from nitrogen through nitrification and denitrification where nitrite occurs as an intermediate in several reaction steps. The report contains theory round the formation of nitrite and the results from samplings where nitrite concentration was determined. The objective was to increase nitrite conversion and thereby decrease the content of nitrite in the effluent water, by studying the increase of nitrite.   Samplings started in March and no changes in the process where made, the first samples were analyzed to determine where the nitrite accumulation occurred. The samplings were taken in the intermittently aerated basin, wish includes a aerated period and a nonaerated period.   The initial samples showed that nitrite accumulates when there is oxygen in the basin. The content of nitrite decreases when there is no oxygen in the water. The ammonium limits were changed in one basin because it was suspected that the bacteria were becoming stressed by the intermittent aerated start-stop process. This resulted in a longer aerated period for the nitrified bacteria to grow and due to the change it was expected that the bacteria would thrive. This proved insufficient for nitrite oxidation to take place, but the concentration of nitrite at this time was at least lower.  These changes did not show any reduction in the nitrite concentration. Suggestions for future work are addition of an extern carbon source and optimizing the aeration.

I Sverige har vi idag regler som bestämmer hur våra enskilda avlopp måste dimensioneras med avseende på utsläpp. Nära hälften av de 700 000 fastigheter som har enskilt avlopp bedöms idag ha anläggningar som inte är godkända. Enligt Havs- och vattenmyndigheten släpper Sveriges enskilda avlopp ut lika mycket fosfor som de kommunala reningsverken.   I arbete med att komma till rätta med de problem som otillräcklig avloppsrening medför samt i strävan mot ”en hållbar utveckling”, har kommunen som tillsynsmyndighet fått i uppgift att genomföra utökad tillsyn och kontroll av samtliga enskilda avloppsystem. Landets kommuner har i sin tur tagit hjälp av Naturvårdsverkets allmänna råd (NFS 2006:7) för att få vägledning i beslut om vad som gäller för den enskilda fastigheten med tillhörande hushåll.   Avsikten med denna rapport är att närmare studera olika reningsmetoder som tillämpas inom enskilda avlopp. En jämförelse kommer genomföras mellan ett par olika tekniker inom kemisk och biologisk rening. Frågeställningen i denna rapport kommer att vara följande: Vilken reningsteknik, biologisk eller kemisk vattenrening är ur ett hållbarhetsperspektiv bästa lösningen vid utbyte eller förnyelse av enskilda avlopp;   -       Vilken lösning är bäst där normal skyddsnivå krävs? -       Vilken lösning är bäst där hög skyddsnivå krävs?   I denna studie har flertalet metoder och redskap använts för att uppnå hög reliabilitet av insamlad data. Litteraturstudier, enkäter, intervjuer, korrespondenser samt analys av dessa är verktyg som i mångt och mycket har använts i genomförandet. Sammanställning från resultat av enkäterna presenteras i form av cirkeldiagram. Vid normal skyddsnivå anser vi att infiltrationsbädden är den bästa lösningen. Vid hög skyddsnivå anser vi att vassbädden i kombination med en damm är den bästa lösningen.
In Sweden we nowadays have rules that determine how our individual sewage must be dimensioned considering out coming emissions. Nearly half of the 700 000 existing properties using individual sewage have a system that isn’t approved. In Sweden the individual sewage systems releases as much phosphorus as the communal wastewater treatment plants according to Havs- och vattenmyndigheten (Marine and Water Authority).   The communal authority in Sweden has been entrusted to carry out extended control of the private sewage system in effort to inform the problems with what the insufficient of wastewater treatment entails and in pursuit of "sustainable development". In guidance for decisions about what applies to the individual property, the communal authority in Sweden has applied the manual by Naturvårdsverkets allmänna råd (NFS 2006:7) (Environmental Protection Agency's guidelines)   The purpose of this report is to study various methods of purification of individual sewer systems. A comparison between a couple of different techniques in chemical and biological treatment is going to be studied. The issue we will addressed in this report are following: Which of biological- or chemical technology water purification is from a sustainability perspective, the best solution when replacing or renovation is taken place of an individual sewer systems;   -       Which solution is most optimal where the normal level of protection required? -       Which solution is most optimal where the high level of protection required?   This study has several methods and instrument used to achieve the high reliability of the collected data. Literature studies, surveys, interviews, correspondences and analysis of these are instruments that largely have been used in the implementation. The compilation of the results from the surveys is presented in a pie chart.   In normal protection level, we believe that the infiltration is the most optimal solution. At the high level, we believe that the vertical flow constructed wetland in combination with a pond is the most optimal solution.

I Sverige har vi idag regler som bestämmer hur våra enskilda avlopp måste dimensioneras med avseende på utsläpp. Nära hälften av de 700 000 fastigheter som har enskilt avlopp bedöms idag ha anläggningar som inte är godkända. Enligt Havs- och vattenmyndigheten släpper Sveriges enskilda avlopp ut lika mycket fosfor som de kommunala reningsverken.   I arbete med att komma till rätta med de problem som otillräcklig avloppsrening medför samt i strävan mot ”en hållbar utveckling”, har kommunen som tillsynsmyndighet fått i uppgift att genomföra utökad tillsyn och kontroll av samtliga enskilda avloppsystem. Landets kommuner har i sin tur tagit hjälp av Naturvårdsverkets allmänna råd (NFS 2006:7) för att få vägledning i beslut om vad som gäller för den enskilda fastigheten med tillhörande hushåll.   Avsikten med denna rapport är att närmare studera olika reningsmetoder som tillämpas inom enskilda avlopp. En jämförelse kommer genomföras mellan ett par olika tekniker inom kemisk och biologisk rening. Frågeställningen i denna rapport kommer att vara följande: Vilken reningsteknik, biologisk eller kemisk vattenrening är ur ett hållbarhetsperspektiv bästa lösningen vid utbyte eller förnyelse av enskilda avlopp;   -        Vilken lösning är bäst där normal skyddsnivå krävs? -        Vilken lösning är bäst där hög skyddsnivå krävs?   I denna studie har flertalet metoder och redskap använts för att uppnå hög reliabilitet av insamlad data. Litteraturstudier, enkäter, intervjuer, korrespondenser samt analys av dessa är verktyg som i mångt och mycket har använts i genomförandet. Sammanställning från resultat av enkäterna presenteras i form av cirkeldiagram. Vid normal skyddsnivå anser vi att infiltrationsbädden är den bästa lösningen. Vid hög skyddsnivå anser vi att vassbädden i kombination med en damm är den bästa lösningen.
In Sweden we nowadays have rules that determine how our individual sewage must be dimensioned considering out coming emissions. Nearly half of the 700 000 existing properties using individual sewage have a system that isn’t approved. In Sweden the individual sewage systems releases as much phosphorus as the communal wastewater treatment plants according to Havs- och vattenmyndigheten (Marine and Water Authority).   The communal authority in Sweden has been entrusted to carry out extended control of the private sewage system in effort to inform the problems with what the insufficient of wastewater treatment entails and in pursuit of "sustainable development". In guidance for decisions about what applies to the individual property, the communal authority in Sweden has applied the manual by Naturvårdsverkets allmänna råd (NFS 2006:7) (Environmental Protection Agency's guidelines)   The purpose of this report is to study various methods of purification of individual sewer systems. A comparison between a couple of different techniques in chemical and biological treatment is going to be studied. The issue we will addressed in this report are following: Which of biological- or chemical technology water purification is from a sustainability perspective, the best solution when replacing or renovation is taken place of an individual sewer systems;   -        Which solution is most optimal where the normal level of protection required? -        Which solution is most optimal where the high level of protection required?   This study has several methods and instrument used to achieve the high reliability of the collected data. Literature studies, surveys, interviews, correspondences and analysis of these are instruments that largely have been used in the implementation. The compilation of the results from the surveys is presented in a pie chart.   In normal protection level, we believe that the infiltration is the most optimal solution. At the high level, we believe that the vertical flow constructed wetland in combination with a pond is the most optimal solution.

Henriksdals reningsverk ägs av Stockholm Vatten och är ett av Europas störstaavloppsreningsverk som är helt beläget under marken. Grundläggande för att den biologiska reningsprocessen skall fungera är att en stor mängdmikroorganismer eller slam hålls kvar i de biologiska bassängerna. Detta sker idag genom attslammet får sjunka i eftersedimenteringsbassänger varifrån det cirkuleras tillbaka tillbiobassängerna. Periodvis, när flödena in till verket är höga, räcker inte kapactiteten i det biologiskareningssteget till. Vid sådana tillfällen finns idag två drifttekniska möjligheter:- Försedimenterat avloppsvatten leds förbi det biologiska reningssteget till sandfilter.- Försedimenterat avloppsvatten förbileds både det biologiska reningssteget ochsandfilter, d.v.s. bräddas till utloppet. Konsekvensen av förbiledning och bräddning är att utsläppshalterna av föroreningar ökar ivattnet som släpps ut. I det fall då vattnet endast leds förbi det biologiska steget, ökarbelastningen på sandfiltren samt risken för igensättning. För att lösa dessa problem på längre sikt kommer en stor ombyggnation ske där ny teknikska sättas in i det biologiska reningssteget. Under ombyggnaden kommer kapaciteten förden biologiska reningen att minska eftersom delar av den biologiska reningen måste tas urdrift när den nya tekniken installeras. Detta leder till att förbiledning och bräddning blir ännustörre under ombyggnaden. På grund av detta finns det ett intresse att öka reningen av förbigående och bräddat vattengenom att utöka den befintliga förfällningen med andra typer av fällningskemikalier. Uppgiften var därför att undersöka och jämföra två fällningskemikalier i stor skala genom atttillsätta dem, var för sig, direkt till försedimenteringen. Kemikalierna som testades varjärn(III)klorid (PIX-111) och polyaluminiumklorid (PAX-21). Först gjordes flockningstester ilabbskala för att bestämma hur stor dos som skulle doseras vid de storskaliga försöken. Resultaten från labbförsöken visade att en bra dos för PIX var 0,12 ml PIX/l vatten och att enbra dos för PAX var 0,10 ml PAX/l vatten.Resultaten från det storskaliga försöket med PAX visade en hög reduktion av turbiditet ochSS halt. Både reduktion av turbiditet och reduktion av SS låg mellan 50-75%.Resultaten från det storskaliga försöket med PIX visade inte en lika stor reduktion som PAX.Reduktionen av turbiditet låg runt 20 % vid de flesta proverna, med ett maxvärde på 36,8%.Reduktionen av fosfat var desto tydligare och låg mellan 70-80%. Under projektets gång vardet endast PAX som testades under högflöden på grund av uteblivet regn. Detta medför attingen rättvis jämförelse kan göras mellan kemikalierna innan PIX också testats vid högflöden.
Henriksdal wastewater treatment plant is one of the largest plants in Europe located underthe ground. The wastewater is treated mechanically, chemically and biologically. The basic concept for the biological treatment to work properly is that the amount ofmicroorganisms is kept at a high level. This is done by recirculating some of the sludge backto the biological pools. Periodically, when the flow into the plant is very high, the capacity ofthe biological step is not sufficient. At these times, there are currently two possible options:- Pretreated water is directed past the biological treatment to the sand filters.- Pretreated water is directed past the biological treatment and the sand filtersstraight out to the recipient. To solve these problems, Henriksdal is planning a reconstruction of the biological treatment.During the reconstruction, the capacity of the biological treatment is going to be even lessthan it is today. Hence there is an interest, at high flows, to increase the purification in the pre-precipitationstep with new types of precipitation chemicals. The aim of this project is to examine two different precipitation chemicals in lab- and in largescale. This was done by flocculation tests in the lab with a flocculator to determine thedosage for each chemical to be tested in large scale. The two chemicals that were testedwere iron chloride (PIX-111) and polyaluminiumchloride (PAX-21). The results from the labtests showed that an optimal dose for PIX was 0,12 ml PIX/l water.While the optimal dose for PAX was 0,10 ml PAX/l water. The results from the large scale test with PAX showed a high reduction in both turbidity andsuspended particles. The reduction of both was between 50-75 %. The results from the large scale test with PIX did not show as high reduction as that of PAX.The reduction of turbidity was around 20 %, with a maximum value of 36,6 %. The reductionof phosphate was between 70-80 %. During the project there were only a few days of high water flows and only PAX could betested during these conditions. Hence, the two chemicals cannot be compared accuratelyuntil also PIX is tested during high water flows

Det mest kända och omtalade sjukdomsutbrottet av cryptosporidium är den som inträffade i Milwaukee år 2003 då ca 400 000 personer insjuknade.[1]Cryptosporidium-utbrottet i Östersund vid årsskiftet 2010/11 har i sig klassificerats som Europas största utbrott av vattenburen smitta i modern tid. Dricksvatten är ett utav våra viktigaste livsmedel där vatten även är ett utav EU:s mest reglerade områden. Ändå har vattenrelaterade sjukdomsutbrott av den omfattning som den i Östersund kunnat ske. Detta ifrågasätter såväl den svenska, som den EU-rättsliga vattenrättsregleringen, dagens reningsteknik samt vattenproducenternas och myndigheternas kontroll och tillsynsansvar.

The objective of the study is to identify and evaluate possibilities for aligning a small company’s strategy with the needs of a market consisting of NGOs. By doing so enabling further development of products and services to achieve a high fit to the market needs.

Examensarbetet har gjorts i samarbete med SP, Sveriges tekniska forskningsinstitut. De vill genom denna rapport börja få svar på frågan, om det är lönsamt att odla alger till biodieselframställning under svenska förhållanden, för att sedan möjligen påbörja en forskning inom området.

Rapporten granskar till en början, via informationssökning, vad som är gjort tidigare och vilka företag och forskare som arbetar inom området idag. Därefter undersöks de steg som algerna genomgår för att bli biodiesel, det vill säga odling, skördning, utvinnande av algolja och slutligen framställningen av biodiesel ifrån algoljan.

Olika alger, utrustningar och metoder studeras och ekonomiska siffror sammanställs vad gäller produktionen av alg-biodiesel. Slutligen undersöks vilket intresse området har hos olika svenska företag. Problemområden tillsammans med effektiviseringar diskuteras.

Resultatet är ett flödesschema över en önskemodell för svenska förhållanden. Flödesschemat innehåller de lösningar och metoder som förväntas ha stor potential, dock så fastslås det inte att det skulle vara den enda lösningen. Höjdpunkterna i denna modell är användandet av en mixotrof alg som odlas i slutna bioreaktorer. Algerna ska få en ökad tillförsel av koldioxid ifrån till exempel kraftvärmeverk tillsammans med glycerol, vilket gynnar tillväxten med möjligen upp till tretton gånger. Glycerol är en biprodukt vid biodieselframställning vilket därmed kommer att göra det till ett billigt näringsmedium vid mixotrof växt. Även värme är en restprodukt som tillförs algerna ifrån kraftverket. Denna metod kommer samtidigt fungera som koldioxidrening och kväveoxidrening för kraftvärmeverket.

Rapporten visar även på att övergött vatten, innehållande fosfor och kväve, kan renas med algerna och detta tillförs med fördel till de slutna bioreaktorerna.

Skördning av algerna görs genom flotation med löst syre eller genom att störa koldioxidflödet. Både syre och koldioxid kan tillföras ifrån andra steg i flödesschemat. Oljan extraheras fördelaktligen ifrån algerna med hjälp av produkten biodiesel och oljan omvandlas därefter till mer biodiesel genom transesterifiering med hjälp av mikrovågor.

Resultatet visar också att alg- biomassan kan användas till att framställa en rad olika restprodukter, där djurfoder, föda till tredje världen, bioplast och andra biobränslen är de mest intressanta.

Rapporten visar på ett stort intresse ifrån olika aktörer inom bland annat flygindustrin, kärnkraftverk, oljebolag och energibolag i Sverige.

Företaget Eden Aquatech har utvecklat en ytluftare som heter airTURBO 101. Luftare används för att syresätta vatten i bassänger och dammar inom biologisk vattenrening. AirTURBO 101 skapar med hjälp av en impeller en vattenvirvel som transporterar ner luft under vattenytan. Impellern är nedsänkt i vattnet och är omsluten av en plastcylinder. I nuvarande utformning tar sig vattnet in i cylindern genom en krans av hål i cylinderns vägg. Detta examensarbete har undersökt originalutformningen samt en alternativ utformning då vattnet fick rinna över cylinderkanten, ett så kallat överfall. Två överfallscylindrar testades; en med samma inloppsarea som hålcylindern och en som hade större inloppsarea. Dessa tre cylindrar har testats och jämförts för att ta reda på vilken som har den högsta syresättningshalten i förhållande till energiförbrukningen.

De parametrar som undersöktes var strömningen inuti cylindern, energiförbrukningen, kontaktytan mellan luft och vatten inuti cylindern samt syresättningshastigheten. Samtliga experiment utfördes med skalmodeller av airTURBO 101.

Inledande försök visade att virvlarna för samtliga cylindrar var instabilare än förväntat.

Undersökningen av strömningen inuti cylindrarna visade att ingen av utformningarna kunde garantera en kontinuerlig kontakt mellan det inkommande vattnet och luftvirveln.

Energiförbrukningen visade sig vara likvärdig för de olika cylindrarna. Överfallscylindern med stort inlopp var marginellt bättre än de övriga.

Kontaktytan kunde inte beräknas på grund av brister i den framtagna matematiska formeln. Dessutom var virvlarna för instabila för en visuell avbildning.

Vid mätningarna av syresättningshastigheten fick de olika cylindrarna liknande resultat vid samma motoreffekt. En fördubbling av effekten gav däremot en betydande hastighetsökning. Även i detta fall var överfallscylindern med stort inlopp något bättre än de övriga.

En slutsats man kan dra av detta arbete är att överfallscylindern med stort inlopp är något bättre än de andra modellerna.

En annan slutsats är att huvuddelen av syreöverföringen inte sker i kontaktytan mellan luft och vatten i virveln utan snarare i den kontaktyta som skapas av impellern. Fortsatt utveckling av denna luftare bör koncentreras runt impellerns utformning. Luftbubblorna som skapas i impellern bör vara så små som möjligt.

Eden Aquatech has developed a surface aerator called airTURBO 101. Aerators are used to oxygenate water in basins and ponds within biological wastewater treatment. AirTURBO 101 consists of a submerged impeller that creates a vortex which transports air below the surface. The impeller is surrounded by a plastic cylinder. In the present design of the aerator, incoming water penetrates the cylinder through a circle of holes in the wall of the cylinder. This study has examined the original cylinder and an alternate design, where the cylinders where totally submerged and the water could pour over the brim. Two cylinders with submerged brim were tested. One had the same inlet area as the original cylinder and the other had a larger inlet area. These three cylinders has been tested and compared to find out which one has the highest oxygenation rate proportionately to the energy consumption.

The following parameters were examined: the water motion inside the cylinders, energy consumption, the interface between air and water inside the cylinders and the oxygenation velocity. All experiments were carried out using scale models of airTURBO 101.

Initial experiments showed that the vortices for all cylinders were more unstable than expected.

The examinations of the water motion inside the cylinders showed that none of the designs could guarantee a continuous contact between the incoming water and the air.

The energy consumption turned out to be similar for the different cylinders. The submerged cylinder with large inlet had slightly lower energy consumption than the other.

The interface between water and air could not be calculated due to shortages in the specially developed mathematical formula. A visual depiction was not possible since the vortices were too unstable.

When measuring the velocity of oxygenation the different cylinders had similar results at a constant power. When the power was doubled a considerable increase of velocity occurred. Also during these experiments the submerged cylinder with large inlet turned out to be slightly better than the other.

One conclusion is that the submerged cylinder with large inlet is somewhat better than the other cylinders.

Another conclusion is that the main part of the aeration does not occur in the interface between water and air in the vortex, but rather in the interface created by the impeller itself. Further development of this aerator should focus on the design of the impeller. The air bubbles created in the impeller should be as small as possible.

Stockholms- och Uppsalaregionen tar sitt dricksvatten från Mälaren och dess tillflöden. Med ett varmare och fuktigare klimat, vilket är ett scenario i framtiden, kommer troligen kolhalten i vattnet att öka vilket kan leda till att nuvarande reningstekniker måste utvecklas. Organiskt material i dricksvatten kan orsaka en rad problem så som desinfektionsbiprodukter, biologisk tillväxt i distributionssystemen samt även dålig lukt, smak och färg. En lovande metod för rening av organiskt material har visat sig vara anjonbytaren MIEX® (Magnetic Ion Exchange resin process). Syftet med detta projekt var att utvärdera MIEX® förmåga att rena vatten från löst organiskt material (DOC), då anjoner (Cl-, HCO3- och SO42-) som kan konkurrera finns närvarande. Detta gjordes genom experiment med vatten som innehöll olika kombinationer och koncentrationer av de fyra ovan nämnda jonerna. Målet med projektet var att skapa en modell i PHREEQC utifrån experimentella data så som TOC/DOC, anjoner, alkalinitet, pH och UV-absorbans. Dessa parametrar bestämmer koncentrationen av ett ämne i lösning, där värdena i sin tur kan användas för att beräkna hur olika anjoner binder till MIEX®. MIEX® förmåga att rena löst organiskt material från vatten försämras om det förekommer närvaro av sulfatjoner. I närvaro av höga halter sulfatjoner kommer dessa att konkurrera om platser på jonbytaren och jämvikten för DOC kommer att förskjutas så att mer organiskt kol blir kvar i vattnet. För mer exakta värden för hur mycket Cl- och HCO3- som binder in till MIEX® måste fler experiment utföras, då dessa inte utvärderades helt. Modelleringen i PHREEQC visade att sulfat binder nästan 3,5 gånger starkare till MIEX® än vad DOC gör. Är koncentrationen av DOC låg går reaktionshastigheten snabbare än om halten DOC i vattnet är hög.
The cities of Stockholm and Uppsala take its drinking water from lake Mälaren and its tributaries. An increase in concentration of carbon in water is likely to follow a warmer and more humid climate, which may be a future scenario. This may lead to that the current methods of purification that are used today are going to be insufficient and have to be developed further. Organic matter in drinking water can cause a variety of problems such as disinfection by-products, biological growth in distribution systems and also odor, bad taste and unwanted color. A promising method of reducing organic matter from drinking water has proved to be the anion exchange process MIEX® (Magnetic Ion Exchange resin process). The purpose with this project was to examine MIEX® capacity of reducing dissolved organic matter (DOC) from water in presence of anions (Cl-, HCO3- and SO42-). This was done through performing experiments with water containing different combinations of above-mentioned anions. The main objective was to create a model in PHREEQC from experimental data such as TOC/DOC, anions, alkalinity, pH and UV-absorbance. These parameters determine the concentration of chemical compounds in a solvent. The values could be used to calculate how the different anions bind to MIEX®. MIEX® ability to purify dissolved organic matter from water deteriorate when high concentrations of sulfate ions are present in the solvent. The sulfate ions and the organic matter contest about positions on the ion-exchanger and the equilibrium will displace and more organic carbon will be left in the water. To evaluate how much Cl- and HCO3- that binds to MIEX® requires further experiments since sufficient data to validate the result is unavailable. A mathematical model in PHREEQC showed that sulfate binds almost 3,5 times stronger to MIEX® than DOC. If the concentration of DOC is low, the reaction rate will increase compared to if the concentration of DOC is high.

Uppsala- och Stockholmsregionerna använder Mälaren och dess tillflöden som dricksvattenkällor. I Mälaren varierar halten organiskt kol från år till år och kan medföra problem såsom oönskad lukt, smak och färg vid dricksvattenrening. Det kan även vara problem med avseende på bildning av desinfektionsbiprodukter (DPB) och transport av toxiska ämnen med dricksvattnet. I takt med den globala uppvärmningen kan dessutom halten av organiskt kol i Mälarens ytvatten och dess tillflöden öka. Det medför att halten av organiskt material även skulle öka i vattenverkens råvatten och det skulle i sin tur uppstå svårigheter att hålla dagens gränsvärden. I takt med hårdare framtida reningskrav borde nuvarande reningsmetoder för organiskt material därför utvecklas. Anjonbytesprocessen MIEX® (Magnetic Ion Exchange resin process) är en lovande alternativ reningsmetod för vatten innehållande löst organiskt material (DOC).   Syftet med examensarbetet var att undersöka reduktion av DOC med hjälp av MIEX® under förhållanden som efterliknar en fullskaleprocess. Målet var att hitta lämplig kontakttid och lämpligt antal bäddvolymer som ska renas i en fullskaleprocess. Selektivitet mot fluorescerande- och UV-absorberande (254 nm) grupper av DOC undersöktes också.   Fastställda slutsatser är att en kontakttid på 15 minuter bör vara lämplig i en fullskaleprocess och att lämpligt antal renade bäddvolymer bör vara 400-1000 BV. MIEX® är selektiv för terrestert DOC, DOC av humifierat material och för aromatiska grupper av DOC.
The lake Mälaren is the main source of drinking water in Stockholm and Uppsala. The concentration of organic carbon varies from year to year in Mälaren and may affect, during the water purification, the drinking water resulting undesirable smell, taste and color. Another part of the problem is formation of disinfection byproducts (DPB) and transportation of toxic substances. The concentration of organic carbon in Mälaren will probably increase due to issues such as global warming. Increasing concentration of organic carbon results in harder difficulties for purification in water treatment facilities. Therefore accurate water treatment processes have to be developed considered the higher future treatment demand. A promising alternative is the anion exchange process called MIEX® (Magnetic Ion Exchange resin process) which is a process for water containing dissolved organic materials.   The purpose of the project was to investigate MIEX® treatment for removal of dissolved organic matter (DOC). The aim was to find an optimal contact time and the right number of bed volumes for treatments in a water treatment facility. The aim also involved an evaluation of selectivity for fluorescence and UV-absorbing (254 nm) groups of DOC.     The main conclusions of the project are that a contact time of 15 minutes and 400-1000 bed volumes should be treated in a water treatment facility. MIEX® seems to be selective for terrestrial and humified material of DOC as well as aromatic groups of DOC.

Detta arbete är ett obligatoriskt moment på 15hp i min utbildning till kemiingenjör tillämpad bioteknik vid Högskolan i Borås. Arbetet innebär ett pilotförsök vid Mölndals vattenverk. Försöket går ut på att rena spolvatten från dynasandfilter som är en förutsättning till att vattnet ska kunna återvinnas i processen. Spolvattenreningen ska optimeras så att endast en fällningskemikalie krävs över hela reningsprocessen. Jag vill framförallt tacka personalen på Mölndals vattenverk, för oerhört trevligt bemötande och all hjälp vid försöken, Elisabeth Edlund, VA ingenjör i Mölndals stad, för att hon delat med sig av sin kunskap. Jag vill även tacka Bo Berglund på Kemi- och Miljögruppen AB, för lån av utrustning till flockningsförsöken och för goda råd vid pilotförsöket. Flocknings- och pilotförsöket har pågått under VT-16 med start v.4 och sista provet togs fredagen den 1 april v.13.SammanfattningMölndals vattenverk har en maxkapacitet på ca 200 l/sek (720 m³/h). Det huvudsakliga steget i processen består av 20st Dynasandfilter, som är kontinuerliga sandfilter à 5m² filteryta. Precis innan Dynasandfiltren doseras en fällningskemikalie, PAX-XL-100 (aluminiumpolyklorid) för att skapa flockar som tas upp i filtersanden. Vid Mölndals vattenverk vill man ta vara på spolvattnet som går åt när Dynasandfiltren tvättar den försmutsade sanden. Detta spolvatten utgör ungefär 13 % av flödet i processen. För att inte behöva skicka detta spolvatten till avlopp, renar man det nu genom att tillsätta ytterligare ett flockningsmedel, Magnaflock (se bilaga). De flockar som bildas sedimenteras sedan i lamella. Från lamella går ca 1 % av vattnet ut i avlopp, och det renade spolvattnet återförs till råvattenintaget. Inom snar framtid är det tänkt att vattenverkets kapacitet ska höjas för att kunna leverera vatten till den ökande befolkningen i Mölndals stad. Då kommer en ombyggnad att ske, och förhoppningen är att ha hittat ett alternativ till reningen av spolvattnet genom lamella-sedimenteringen, eftersom tillsatsen av Magnaflock inte är att föredra. I detta pilotförsök testades möjligheten att rena spolvattnet i ytterligare ett dynasandfilter. Smutsvattnet flockas åter med PAX, samma fällningskemikalie som innan de huvudsakliga filtren. Detta pilotförsök kommer ligga till grund för beslutet om att eventuellt använda Dynasandfilter för rening av spolvatten. För att få en uppfattning om hur flockning av spolvattnet fungerar rent kemiskt, utfördes flockningsförsök först på laboratorium och sedan i pilotskala Under pilotförsöket upptäcktes däremot många driftmässiga hinder som gjorde det svårt att få ut några godkända resultat.
The water treatment plant in Mölndal has a maximum capacity of 200 liters/second (720 m3/h). The main step in the process consists of 20 DynaSand filters, which are continuous sand filters with an area of 5 m2. Just before the DynaSand filters a dose of coagulant, PAX-XL-100 (polyaluminium chloride), is added, to create flocks that are then collected in the filter. At the water treatment plant in Mölndal they want to take care of the flushing water that runs through the DynaSand filters and wash the contaminated sand. This flushing water represents about 13% of the stream in the process. To prevent sending the flushing water down the drain, it is cleaned by adding another flocculant, Magnafloc (see attachment). The flocks created are then settled in lamella. From lamella, about 1% of the water goes down the drain and the cleaned flushing water is then returned to the raw water intake. Soon, the water capacity of the water treatment plant in Mölndal must be increased to provide water to the increasing population of the city of Mölndal. A reconstruction of the plant is planned and hopefully an alternative way of purification of the flush water through the lamella-sedimentation will be found, since the addition of Magnaflock is not preferable. In this pilot study the feasibility to clean the flush water by adding an extra cushion sand filter is tested. The idea is that dirty water will make flocks again with PAX, the same coagulant which is already added before the main filters. This pilot study will be the basis for the decision, whether or not, DynaSand filters will be used in the future for the best purification of the flushing water. To get an idea of how the flocculation of the flush water works purely chemically, the flocculation experiments were first conducted in a laboratory, and then in pilot scale. However, it turned out that there are many operation problems can occur at the pilot scale, which made the evaluation of the results difficult.

Globalt sett används fossila bränslen fortfarande till största delen, och industrisektorn är den med störst energianvändning. Därför är det viktigt att fortsätta arbetet med att hitta nya sätt att använda befintliga resurser, att utveckla energibesparande tekniker och att göra detta med hållbarhetsperspektivet i fokus. Denna studie är förlagd på kraftvärmeverket i Sandviken, som producerar fjärrvärme och elektricitet. Anläggningen ägs av Sandviken Energi AB som är ett kommunalt energibolag med ansvar för infrastrukturen i Sandvikens kommun. Syftet med studien är att undersöka möjligheten att sänka halten av kväveoxider, NOx, som släpps ut med rökgaserna, samt att rena det kondensat som bildas när rökgaserna värmeväxlas. Det finns en stor vinning i att minska NOx-utsläppen ur ett miljöperspektiv, eftersom de orsakar försurning och andra problem i naturen. Tillvägagångssättet är att dosera extra ammoniak vid förbränningen. Vid höga temperaturer reagerar ammoniak med kväveoxiderna och utsläppen av dessa minskar. 90 % av ammoniakutsläppen kan sedan återvinnas med en ammoniakstripper för att även dessa ska hållas inom gränsvärdena. Möjligheten att använda det vatten som bildas då rökgaserna kondenserar undersöks också. Många anläggningar skulle teoretiskt sett kunna bli helt självförsörjande i sin vattenanvändning eftersom stora volymer bildas. Det som krävs är att kondensatet blir tillräckligt rent för att kunna användas i de industriella processerna. På kraftvärmeverket i Sandviken bildas 30 000 m3 kondensat per år. Det renas och släpps ut via avloppet. År 2016 köptes 21 700 m3 stadsvatten in och användes i produktion och kontor, och även om inte alla processer tekniskt går att ersätta med renat kondensat kan stora besparingar ändå göras. Den enskilda processen med störst potential är processvattnet till de två fastbränslepannorna. Vattenanvändningen till dessa är i genomsnitt 6 000 m3 per år. Det finns även ytterligare potentiella användningsområden för det renade kondensatet som kan öka möjligheten att genomföra en installation. Resultatet av utredningen är att en ammoniakstripper skulle möjliggöra att NOx-utsläppen minskade med 10 700 kg per år. Detta resulterar i en kostnadsbesparing på 536 000 SEK och en återbetalningstid på ca nio år. Om rökgaskondensatrening också installeras ökar investeringen, men besparingen kan i bästa fall bli 20 000 m3 vatten per år. Inköpskostnaden för vatten skulle då minska med 800 000 SEK och återbetalningstiden skulle kunna bli ca två år. 67 % av det kondensat som i dagsläget bara släpps ut kan istället användas.

Sverige anses ha en välfungerande dricksvattenproduktion på grund av stor tillgång på råvatten med god kvalitet. För att kunna möta utmaningarna i framtiden, så som klimatförändringar och en ökad befolkning, krävs en ökad digitalisering på vattenverken för att erhålla en säker dricksvattenproduktion. Projektet syftar till att utreda vilka hinder och möjligheter som finns för en ökad digitalisering av övervakning och styrning på svenska vattenverk. Detta har gjorts genom en litteraturstudie som bidragit med kunskap för utformningen av en enkätundersökning där vattenverk fått svara på frågor gällande digitalisering av övervakning och styrning. Enkäten skickades ut till 370 vattenverk i Sverige varav 14 av dessa svarade och utgör underlaget för resultatet i denna rapport. Resultatet visar att samtliga vattenverk som har besvarat enkäten har ett behov av en ökad digitalisering av övervakning och styrning som utgörs av • Tidiga varningssystem • Förbättrad övervakning • Styrning av beredningsprocessen • Modeller för processer • Förbättrad IT-säkerhet Av resultatet framgår även att det finns en viss spridning av vilka behov som vattenverken anser som mest angelägna. I många fall upplever de 14 vattenverken organisatoriska, tekniska och ekonomiska hinder för att implementera eller utveckla digitaliseringen av övervakning och styrning. Den låga svarsfrekvensen gjorde att det inte erhölls en generell bild av svenska vattenverks syn på en ökad digitalisering. Inom projektet har även ett modellverktyg för kemisk fällning konstruerats med syfte att undersöka automatisk online-dosering av koaguleringsmedlet Al2(SO4)3* 14 H2O (ALG). En jämförelse mellan online-mätningens direkta dosering och en fördröjd mänsklig dosering har gjorts för att stödja argumentet om varför en automatisk dosering kan vara fördelaktig ur ett ekonomiskt och kvalitetsmässigt perspektiv. Undersökningen visade att det finns möjlighet att spara 330 000 SEK/år i enbart kostnad för ALG, vid en övergång från manuell till automatisk dosering.

En genomsnittlig villa på 149 m² i Sverige med direktverkande el för uppvärmning använder ungefär 23980 kWh el per år. Av detta så står uppvärmningen för ungefär 13480 kWh, eller 90,5 kWh/m². Att minska denna energianvändning är gynnsamt både för miljönoch ekonomin.Genom att utrusta ett hus på ungefär 161 m² med energisnål utrustning, luftvärmepumpar, bra isolering, ett effektivt ventilationssystem och solfångare så kan elanvändningenminskas med ungefär 20170 kWh per år, till en användning på ungefär 4900 kWh per år.Vad uppvärmningen beträffar så är detta en minskning från 14570 kWh (90,5kWh/m²) till ungefär 1400 kWh (9,4 kWh/m²). Skulle huset användas som ett fritidshus under åtta månader per år, så skulle elanvändningen bara hamna på ungefär 2500 kWh, vilket iförhållande till den uppskattade energianvändningen på 10035 kWh för motsvarande tidsperiod innebär en minskning på ungefär 7535 kWh. För värmens del så innebär detta en minskning från 3035 kWh (18,85 kWh/m²) till ungefär 256 kWh (1,6 kWh/m²).Varmvatten kan fås från solfångare. Om huset används under de åtta soligaste månaderna så skulle varmvattenbehovet nästan helt täckas med fyra solfångare av typ DAC-H 150L. Det som inte täcks av solfångarna kan en elektrisk varmvattenberedare täcka.För att ta tillvara på näringsämnena i toalettavfallet så kan en separationstoalett användas.En bonde som tar hand om toalettavfallet och använder det som gödning skulle tjäna ungefär 330 kr för varje person vars närsalter bonden omhändertar. Om skörden är god så motsvarar detta 9900 kr/ha. Det är mer än vad själva skörden ger.För att rena vattnet från bad, dusch och tvätt (BDT-vatten) så kan en IN-DRÄN infiltrationsbädd användas. Denna kommer att rena BDT-vattnet från närsalter, i de flesta avseenden bättre än ett kommunalt reningsverk. Om träd planteras runt biobädden så kande även rena vattnet från de närsalter som inte renas av biobädden, som annars skulle kunna orsaka övergödning.En stor del av elbehovet skulle kunna täckas med ett solcellssystem. Med ett system med 36 st solpaneler av typ PPAM Paladium, och en växelriktare av typ Sunny Tripower 8000 TL så skulle det produceras ungefär 7600 kWh/år. Det finns även möjlighet att få statligt solcellsstöd på upp till 45% av investeringskostnaden. Det innebär att bara 55% av priset behöver betalas med egna pengar. Dessutom så kan överskottet som solpanelerna producerar säljas.Den totala kostnaden för att energianpassa huset skulle uppskattningsvis hamna på ungefär 439100 kr utan solcellsstöd, samt 368100 kr med solcellsstöd. Då antas det att ingen mängdrabatt fås och att priserna inte är nedprutade. Det kan alltså potentiellt bliännu billigare än beräknat.Om solcellsstöd kan fås så är det fördelaktigt att ingå avtal om mikroproduktion med Vallentuna Energi, som tillämpar nettodebitering. Om huset är bebott året om så blir den uppskattade payback-tiden 6 år, och NPV-värdet blir 654966 kr. Om huset bara är bebott under åtta månader så blir motsvarande siffror 9,9 år respektive 231383 kr. Notera att dessa siffror gäller då det energianpassade huset jämförs med ett vanligt hus meddirektverkande el.Om solcellsstöd inte kan fås så är det bättre att ingå avtal om mikroproduktion med Telge Energi. De tillämpar inte nettodebitering, men de köper överskottselen för ett mycket fördelaktigt pris på 2,5 kr/kWh om solcellsstöd inte har erhållits. Om huset är bebott året om så blir den uppskattade payback-tiden 6,4 år och NPV-värdet blir 642716 kr. Om huset är bebott under åtta månader så blir siffrorna istället 10,2 år och 179914 kr.

Fotokatalys är en reaktion som kan användas vid rening av avloppsvatten vilket är viktigt då avloppsvatten är en källa till smittspridning, till exempel kan bakterien E. coli spridas genom otillräckligt renat vatten. Titandioxid i kombination med UV- strålning skapar en fotokatalytisk reaktion i vatten som bryter ner mikroorganismer med hjälp av de fria radikaler som bildas. Syftet med projektet är att med hjälp av tre appliceringsmetoder fästa titandioxid på en termoplastisk textil. Härigenom skapas en vattenrenande textil. Syftet är också att öka den effektiva ytan jämfört med tidigare exempel i litteraturen för att på sätt få högre effektivitet. Ett tema för projektet är alltså att skapa en lämplig textil konstruktion för textil fotokatalys i ett modellsystem. Under den här kandidatuppsatsen, som har genomförts på Textilhögskolan i Borås, har ålgräsängar använts som inspirationskälla under skapandet av en textil konstruktion. Ålgräs (Zostera Marina) växer på havsbottnar och utgörs av långa vajande stjälkar. Ålgräs är enhjärtbladiga växter och som sådana klorofyllbärande. De kan sålunda fånga solljus. Ålgräs växer i ängar och vid framtagning av konceptet till den tänka strukturen mimikera strukturen hos dessa ålgräsängar. Härigenom uppnås en större effektiv yta och en struktur som syftar till att bättre ta om hand det infallande solljuset än tidigare konstruktioner. Tuftning som sällan används för tekniska textilier kommer brukas för denna biometriska struktur. Tre appliceringsmetoder för titandioxid har studerats vidhäftning med hjälp av TPU film, användning av UV-härdande akrylat och insmältning. Insmältning undersökte huruvida det gick att smälta fast titandioxid i pulverform direkt på garnet. Materialva- let i detta modellsystem var polypropen, valet av polypropen grundar sig i att det är en termoplast och som sådan är smältbar och flyter i vatten, likt ålgräs. Dessutom är den hydrofob, billig och frigör inga hälsoskadliga ämnen vid användning. Det konstruera- des en produktionslinje för att producera metervara av titandioxidbelagt polypropen garn genom insmältning. Detta var ett försök till att effektivisera och ta fram nytän- kande appliceringsmetoder. Resultatet blev en produktionslinje som kunde producera metervara av titandioxidbelagt garn genom insmältning. Fotokatalytisk aktivitet indikerades med hjälp av metylenblå. Av testresultaten kunde det konstateras att när titandioxid applicerats på garn med hjälp av en TPU film erhölls bäst fotokatalytiska egenskaper. Beläggning med hjälp av UV-härdande akrylat funge- rar också men det befanns vara något sämre. En bakterieanalys genomfördes för att ytterligare säkerhetsställa effekten av appliceringsmetoderna. Under testet användes vatten från Viskan för att resultatet skulle återspegla en verklighetsnära situation. Re- sultaten visade även här att TPU filmen var den bästa appliceringsmetoden. Bakterie- halten i vatten behandlat med fotokatalytisk TPU applicerad titandioxid kunde dras ner till tusenfalt drickbara nivåer. Analyser av SEM-bilder gav en ökad förståelse för varför de olika beläggningsmetoderna fungerade så som de gjorde. Då både den foto- katalytiska analysen och bakterieanalysen indikerade på att en reaktion mellan titandi- oxiden och UV-ljuset uppstått med önskad effekt.

Vatten som används av pappers- och massaindustrin måste renas och då bildas olika sorters slam. För avvattning av slam går det åt stora mängder kemikalier och processen är ofta kostsam. Dock är det en viktig process inom vattenreningen. Skoghalls bruk vill förbränna så mycket slam som möjligt på plats för energiutvinning, vilket kräver en relativt hög torrhalt på slammet. I det här arbetet har det undersökts om det finns förbättringsmöjligheter i slamavvattningsprocessen genom att undersöka olika parametrar som bland annat torrhalter, flöden, slamkvoter och drift av skruvpressar.    En del av syftet med arbetet var att bedöma precisionen av de installerade mätinstrumenten Acospector Acoustic Chemometer som mäter torrhalter i processen genom akustisk spektroskopi. Torrhalterna jämfördes mot uppmätta labbvärden vid samma position och slutsatsen blev att alla fem instrumenten bedömdes kunna följa labbvärdena relativt bra, men det var ACO 4 som mäter blandslam bestående av framförallt bio- och kemslam som visade på bäst resultat.   Målet med arbetet var att minska polymerdoseringen innan skruvpressarna för att på så sätt spara pengar. Parametrar i processen har jämförts mot sluttorrhalterna efter skruvpressarna med hjälp av bland annat korrelationsanalys för att upptäcka eventuella samband. Resultaten visade på att det bästa slammet att polymerdosera efter var blandslam bestående av bio- och kemslam. Genom att polymerdosera efter torrsubstansmängden genom att utgå från torrhalten på slammet tillsammans med flödet skulle doseringen av polymerer kunna minska. Dessutom skulle en kostnad på mellan 219 000 – 274 000 kr under månaderna maj och april 2018 kunna sparas, vid användandet av en sats på 8 kgpolymer/tonTS blandslam. Sluttorrhalten visade ett samband gällande slamkvoter där det var gynnsamt med en hög kvot av fiberslam och en lägre kvot av blandslam (bio- och kemslam). Torrhalten efter den nya skruvpressen gynnades av en låg nivå av slam i pressen och ett högt moment medan den äldre pressen gav högre sluttorrhalter vid ett lågt varvtal. Ett fortsatt arbete skulle kunna vara att testa förslaget av polymerdosering i den verkliga processen.
Water used in the pulp and paper industry needs to be purified and through that forms different types of sludge. Large amounts of chemicals are used for dewatering sludge and the process is often expensive. However, it is an important process within wastewater treatment. Skoghall’s mill wants to incinerate as much sludge as possible on site to produce energy, which requires a relatively high dry content of the sludge. In this work, the improvement possibilities have been examined by analyzing different parameters. For example, the amount of suspended solids, flows, sludge ratios and operation of the screw presses.    Part of the purpose of the work was to assess the accuracy of the installed measuring instruments Acospector Acoustic Chemometer which measures dry content in the process by using acoustic spectroscopy. The measured dry content was compared to values measured by lab at the same position and the conclusion was that all five instruments were able to follow the lab values quite well. Though it was ACO 4 that measures mixed sludge consisting of biological and chemical sludge which showed the best results.    The aim of the work was to reduce the polymer dosage before the screw presses in order to save money. Parameters were compared to the final dry content after the presses by correlation analysis among other methods. The results showed that, by polymer dosing based on the dry content of mixed sludge, consisting of biological and chemical sludge, together with the flow, large amounts of polymers could be saved. Also, about 219 000 – 274 000 SEK could be saved during the months May and April 2018, when using a batch of 8 kgpolymers/tondry matter mixed sludge. The final dry content after the screw presses showed a correlation to sludge ratios where it was favorable with a high ratio of fiber sludge and a lower ratio of mixed sludge (biological and chemical sludge). The final dry matter after the newest screw press were favored by a low level of sludge in the press and a high moment. The older press showed a higher final dry content with a lower speed. Continued work could be to test the proposal of polymer dosage in the actual process.

Examensarbetet belyser hydrauliska faktorer som hastighet/belastning, motstånd/tryck, flöde och filtersandens karakteristika; klimatfaktorer som nederbörd och lufttemperatur; vattenkvalitetsfaktorer som vattentemperatur, färgtal, turbiditet samt lukt och smak, faktorer vilka samtliga anses inverka/påverka driftiden för långsamfilter. Ringsjöverkets dokumentation och statistik för år 1999-2009 analyseras och utvärderas för att fastställa eventuella samband mellan rensningsfrekvens, drifttid och funktion med hydrauliska-, klimat- och vattenkvalitetsfaktorer. Resultatet av examensarbetet tenderar att påvisa viss inverkan/påverkan av de hydrauliska faktorerna på rensningsfrekvens och drifttid. För klimat- och vattenkvalitetsfaktorer är resultatet mer oklart. Undersökningen av Ringsjöverkets långsamfilter varken bekräftar, dementerar eller fastställer något samband, utan snarare indikerar att en mängd faktorer av varierande art är involverade i hur rensningsfrekvens och drifttid utvecklas samt att framtida mer omfattande studier beträffande exempelvis vattenkemiska och mikrobiologiska undersökningar erfordras.

Som följd av utökat tillstånd för produktion vid Billerud AB:s pappersbruk, Gruvön, i Grums har bruket byggt en ny avloppsreningsanläggning med flerstegsrening. Den tidigare reningsanläggningen, en luftad damm belägen i Ålviken i anslutning till Vänern, kommer därmed att stängas. Syftet med föreliggande rapport har därför varit att undersöka huruvida dammen behöver hållas aktiv genom luftning en tid framöver för att gynna nedbrytning av organiskt material samt undvika uppkomsten av illaluktande gaser.

Nedbrytningshastigheten har studerats med hjälp av glödförlust, COD-tester och alkalinitet. COD-testerna genomfördes enligt ampullmetoden Hach-Lange i miljölabbet vid Gruvöns bruk. Alkaliniteten har bestämts genom titrering av svavelsyra.

Försöken gjordes under en tidsperiod på tre månader. Slam hämtades från tre provpunkter i dammen och delades upp i en anläggning för aerobisk nedbrytning samt för anaerobisk nedbrytning. De resultat som framkom vid undersökningarna var att nedbrytningen i samtliga provpunkter sker långsamt. Genom linjärregression har tiden för nedbrytningen beräknats. För att bryta ner det organiska materialet i dammen skulle det, enligt den här metoden, ta ca 3 år för den anaeroba processen samt 15 år för den aeroba processen. Den stora tidsskillnaden här emellan beror till stor del på var i dammen slammet är upphämtat.

Att stänga av luftarna i dammen efter att avloppsvattenflödet stängts av innebär energimässiga och ekonomiska vinster. Den anaeroba nedbrytningen som följer därefter kommer då att skapa illaluktande gaser såsom svavelväte och metangas.

As a result of increased permission to produce paper and paper pulp at the paper mill Gruvön AB in Grums the mill has built a multiple step waste water treatment construction. The previous treat construction was an aerated lagoon located in Vänern which now will be shut down. The aim of this report is to examine whether this aerated lagoon needs to be aereated to keep the decomposition of the organic material and/or to avoid origin of odours.

The decomposition rate is studied by loss on ignition, COD-tests and alcalinity. The COD-tests was performed in the environmental lab at Gruvön by the ampoule method according to Hach-Lange. The alcalinity was determined by titration with sulfuric acid.

The experiments were performed during a period of three months. Sludge was collected from three test points from the lagoon. The sludge was then separated into one construction to measure the aerobic decomposition and one to measure the anaerobic decomposition. The results show that the decomposition rate is low. The decomposition rate has been evaluated by linear regression. This method indicates that it would take about three years for the anaerobic process and about 15 years for the aerobic process to degrade all the organic compound. The difference in time between the two processes is probably dependent on for example the test points localization in the lagoon.

To turn off the aerators of the lagoon could save energy and gain economical profits. The anaerobic decomposition that begins after closing down the aerators could result in creation of chemical odours such as hydrogen sulphide and methane.

Examensarbetet är utfört på uppdrag av SRV Återvinning AB. SRV har en ny anläggning för att rena THS. THS är benämningen på oljehaltigt vatten från tvätthallar, gatubrunnslam och oljeavskiljare. THS är förorenat med tungmetaller. Henriksdals reningsverk är mottagare av renat vatten från SRV och har specificerat sex tungmetaller som det är önskvärt att reducera i deras tillflöde eftersom reningsverket är ReVAQ-certifierat. ReVAQ-certifieringen är till för att garantera att slammet som produceras i reningsverket håller en mycket god kvalité och kan användas för spridning på åkermark. De sex prioriterade metallerna är: bly, kadmium, krom, koppar, kvicksilver och zink. Två av reningsstegen i THS-anläggningen ingick i examensarbetets undersökning: normalisering med svavelsyra och metallutfällning med en organisk sulfid, Na3T. Faktorförsök genomfördes i THS-anläggningen för att se hur stor effekt de två undersökta reningsstegen har. Ytterligare försök genomfördes, dels för att få information om hur ett ökat THS-tillflöde påverkar reningen men även för att bekräfta att det i dagsläget inte är nödvändigt att tillsätta Na3T. Även när Na3T inte användes understeg metallhalterna i det renade vattnet Stockholm Vattens krav på processvatten från industrier. Mängden metall som släpps ut årsvis kommer, baserat på resultaten, understiga kraven från deldomen (Mål 5717-07) kungjord i miljödomstolen. Är inte Na3T behövlig tillkommer även en miljövinst genom minskade kemikalietransporter och att mindre mängd kemikalie behöver framställas. Om mottaget THS blir mer förorenat eller svårbehandlat, beroende på övrigt innehåll, än det hittills varit kan det vara nödvändigt att tillsätta Na3T för att reducera metallhalterna till önskad nivå. Normaliseringssteget fungerade inte helt tillfredsställande för alla metaller. Troligen beror det på att pH-värdet inte kan hållas tillräckligt lågt i reningssteget. Att byta doseringspumpen eller att använda mer koncentrerad svavelsyra för att kunna förbättra normaliseringssteget är inte aktuellt för SRV. Bly- och kadmiumhalterna har på renat THS-vatten flera gånger understigit kvantifieringsgränsen på 0,2 respektive 0,02 μg/l. Om kadmiumhalten i inkommande THS skulle öka drastiskt skulle eventuellt Na3T behöva tillsättas då kadmium inte bildar hydroxidfällning. Det har inte gått att påvisa att kromhalten ändras när normaliseringssteget används, men det blir en större haltändring om Na3T används. Utsläppta mängder krom per år är under kraven från miljödomstolen även om Na3T inte tillsätts. Processen behöver inte finjusteras för att fälla mer koppar eftersom haltreduktionen i alla genomförda försök har varit stor, runt 99 %. Kvicksilverhalterna har under alla försöken understigit kvantifieringsgränsen på 0,1 g per liter THS vilket är bra för alla parter (tvätthallsägare, SRV, Henriksdals reningsverk och åkermark). Zink var den, av de undersökta metallerna, som påverkades mest av ett lägre pH-värde i normaliseringssteget. Även om ett högre pH-värde används uppfyller zinkreningen nu gällande krav. Reningsresultaten stämmer även vid ett högre flöde i THS-anläggningen (8,0 m3/h). Den största arbetsmiljökonsekvensen i THS-anläggningen är exponeringsrisken för kemikalierna. Risken för att personal och obehöriga ska exponeras för använda kemikalier har begränsats men tillvägagångssättet för påfyllning av Na3T har större exponeringsrisk för kemikalien i jämförelse med övriga kemikalier. Påfyllningen av Na3T är dessutom både omständig och personalkrävande. Kemikaliekostnaden för Na3T, om den används, är cirka 100 000 kronor per år och för svavelsyran omkring 110 000 kronor, beroende på alkaliniteten hos ingående THS samt valt pH-värde i normaliseringssteget. Risken att använda kemikalierna är uppskattad till drygt 12 000 kronor årligen för Na3T respektive knappt 154 000 kronor årligen för svavelsyran. Den totala vattenvolymen till Henriksdal under 2013 var 329 000 m3 och om THS-anläggningen arbetar vid det flöde den är dimensionerad för ökar volymen med cirka 18 000 m3 per år. THS-strömmen är renare och cirka en tjugondel av de övriga strömmarna och därför blir påverkan på vattnet till Henriksdal inte speciellt stor.
This thesis is done in cooperation with SRV Återvinning AB which is a recycling company. SRV has a new plant to clean THS. THS is oily water from car washes, sludges from manholes and oil separators. THS polluted with heavy metals. Henriksdals sewage treatment plant receives the cleaned THS water. It is desirable to reduce six heavy metals in this inflow. The sewage treatment plant in Henriksdal is ReVAQ certified. The ReVAQ certification is to ensure that sludge produced in a ReVAQ certified plant is of very high quality and can be used as fertilizer on arable land. The six priority metals are: lead, cadmium, chromium, copper, mercury and zinc. Two of the new treatment steps are included in this study: normalization with sulfuric acid and metal precipitation with an organic sulfide, Na3T. DOE (Design of Experiments) were conducted in the THS facility to examine the effectiveness of the two new treatment steps. Further experiments was carried out to see how an increased feed affects the purification of THS and also to confirm that it is not necessary to add Na3T. The content of the metals in the purified water was lower than the requirements stated by Stockholm Vatten for process water from industries and the annually release of metal was lower than the requirements of an adjudication proclaimed in the Swedish Environmental Court ( Case 5717-07), even if Na3T is not used. If Na3T is not used an environmental benefit is obtained due to reduced chemical transports and smaller amount of chemicals need to be made. If the received THS becomes more polluted or more difficult to treat, depending on the other content, than the so far received THS, it may be necessary to add Na3T to reduce the metals to the desired level. The normalization step was not working satisfactory, probably due to that the pH-value cannot be kept low enough in the purification step. To replace the dosage pump or to use more concentrated sulfuric acid in order to improve the normalization step is not seen to be worth the effort. The concentrations of lead and cadmium in the purified water from THS have several times been below the limit of quantification, LOQ, (0.2 μgPb / l and 0.02 μgCd / l). Na3T can be needed if the cadmium content of incoming THS would increase drastically because cadmium does not form a hydroxide precipitation. It was not possible to prove that the normalization step contributed to a reduction of the chromium content in the THS-water, but the DOE showed that the amount of chromium was decreased if Na3T is used. The chromium content in the outgoing THS-water is below the requirements although no Na3T is added. In the experiments the purification of copper was good, the change in concentration was around 99 % and therefore the process does not need to be fine-tuned to reduce the amount of copper. The concentrations of mercury in all experiments have been below the limit of quantification (0.1 gHg /literTHS). It is good for everybody (carwash owners, SRV, Henriksdal sewage treatment plants and arable land) that the incoming content of mercury was so low that it was not possible to quantify. Zinc was the metal which was most affected by a lower pH in the normalization step. Although a higher pH was used the content of zinc in outgoing THS-water fulfilled the current requirements. The greatest working environmental risk for the workers in the plant is the risk of being exposed by chemicals. The risks for being exposed to chemicals in the THS-facility have been reduced and emergency equipment is easily accessible in the facility. The filling of Na3T was done in a different way than for the other bulk chemicals. The procedure increases the risk of chemical exposure and is both problematic and requires more staff. The chemical costs for Na3T, if used, is about 100 000 SEK per year and the cost for sulfuric acid is about 110 000 SEK per year, depending on the alkalinity and the chosen pH value in the normalization step. The risk of using chemicals is estimated to be a bit more than 12 000 SEK annually for Na3T and just under 154 000 SEK annually for the sulfuric acid. The total volume of water sent to Henriksdal in 2013 was 329 000 m3. If the THS-facility works at its dimensioned flow rate, the volume to Henriksdal is increased by approximately 18 000 m3 per year. But since the THS-stream is cleaner and about one twentieth of the other streams a larger metal reduction could be achieved by treating the other water streams more efficient.

Jordens vattendrag blir alltmer förorenade av tungmetaller, vilket är ett miljöproblem. Forskning visar att alger har en påvisad bra effekt gällande biosorption eller absorption av dessa föroreningar. Syftet med examensarbetet var att utvärdera möjligheterna till vidhäftning av alger på textila material. Målet är att i framtiden utveckla en geotextil som kan eliminera tungmetaller från vatten. Valet att odla alger på textil grundas på dess portabilitet, förmåga att täcka stora ytor, kostnadseffek- tiva produktion och det möjliggör en smidig uppsamling av alger från vattnet. Detta projekt är ett samarbete mellan Smart Textiles och Sveriges Tekniska Forsk- ningsinstitut (SP). Arbetet startades med en litteraturstudie inom ämnet för att få en djupare förståelse inför det praktiska arbetet. I projektet undersöktes materialen bomull och polyester i två olika konstruktioner, tvåskafts- och våffelbindning. Algerna som valdes ut var två arter av blågröna mikroalger, C. kessleri och S. communis. Tillväxten på textilierna pågick i 24 dygn och under processens gång utfördes mätningar och iakttagelser. Resultatet visade att både material och textilens konstruktion hade betydelse för algtillväxten. Bomullsmaterialen fick bättre mätvärden än polyestern. C. kessleri odlat på bomull fick högst värden i flest mätningar. Konstruktionen hade bety- delse då våffelbindningen fick bäst algtillväxt, detta visade sig genom högst viktdifferens vid torrviktsmätningarna. Avslutningsvis utfördes ett experiment för att undersöka om den algbeklädda textilen har förmåga att genom biosorption eller absorption ta upp koppar ur en lösning. Textilen som användes var tillverkad av bomull med våffelbindningskon- struktion och odlad med algen C. kessleri. Mätningarna som utfördes gav svårtol- kade resultat gällande algernas upptagningsförmåga. Referensprovet visade sig ha en förmåga att öka mängden koppar i lösningen. En tanke om detta fenomen var att bomullen besprutas hårt med bekämpningsmedel under odlingen, vilket kan inne- hålla koppar. Mätningarna visade också att de textila substraten med alger, döda som levande, hämmade denna kopparökning vilket tyder på algernas förmåga att ta upp koppar. Experimenten bekräftade att algers vidhäftning på textil är möjlig. Försöket tydde även på att alger har en hämmande effekt av kopparökning i lösning. I framtiden bör mer forskning på textiler i kombination av olika sorters alger genomföras, detta för att öka möjligheterna för tillverkning av en vattenrenade geotextil. Att förbättra och förnya olika reningsprocesser är ett måste för ett fortsatt gott leverne på planeten Jorden.
Program: Textilingenjörsutbildningen

I denna studie undersöks om Sandvik Coromants skärtillverkningsprocess i Gimo släpper ut mikroplaster och i sådana fall hur detta kan förhindras. Källan som utreds är de plastskärbärare som skären är placerade på under delar av tillverkningsprocessen. Definitionen för mikroplaster varierar men generellt är det plastpartiklar med en diameter mindre än 5 mm. En del plastpartiklar tillverkas i storlek inom definitionen för mikroplast redan från början men den främsta källan till utsläpp i Sverige kommer från nötning och vittring av större plastföremål. Mikroplaster hamnar ofta i haven där de återfunnits i allt från zooplankton till fisk. Hur stor påverkan detta har på olika arter är tämligen okänt men studier visar att mikroplaster kan adsorbera toxiska ämnen.  Sandvik Coromant har ett internt reningsverk som inte är kopplat till det kommunala ledningsnätet och tar sitt industrivatten från den närliggande Gimodammen. Innan vattnet går till fabriken renas det i ett nanopartikel-filter så föroreningar från sjön inte skadar industrimaskinerna. Reningsverket kan ta emot upp till 20 m3/h och detta vatten kommer från flera olika delar av industrin. I reningens första steg regleras vattnets pH-värde innan lämpligt flockningsmedel tillsätts. Efter detta steg skickas vattnet till lamellsedimenteringen där vatten flödar upp mot en platå och partiklarna i vattnet sedimenterar med hjälp av gravitationen. Flockade och sedimenterade partiklar pressas till slamkakor som därefter skickas på deponi. Det renade vattnet släpps sedan ut i den närliggande Olandsån.  Enligt Sandvik Coromant kan plast försvinna från skärbärarna under blästringen, ett processteg där blästringsmedel med högt tryck blåses mot skären. Enligt Sandvik Coromants egna mätningar som projektgruppen ej tagit del av så kasseras skärbärarna efter ca 25-50 användningar, då skärbärarnas vikt minskat med ungefär 50 gram. Studiens resultatdel består till stor del av rekommendationer av praktiska studier som bör genomföras. Vattenprovtagning behöver utföras och undersökas för att fastställa om det finns mikroplaster i det använda vattnet och om dessa fångas upp i den befintliga reningen eller ej. Är mikroplasterna tillräckligt små kommer inte lamellsedimenteringen kunna rena vattnet från partiklarna och om vattenproverna bekräftar detta behöver ett filter installeras. Olika lösningar för rening har viktats mot varandra utifrån sex kriterier där ultrafilter visade sig vara det bästa alternativet. Med ett ultrafilter renas vattnet genom membranfiltrering och partiklar ned till 10 nm sorteras ut. Ett annat förslag för att minska nötningen på skärbärarna är att det genomförs en viktstudie där skärbärarna vägs efter var tredje cykel, för att kunna fastställa om viktbortfallet ökar med ökad användning. Om så är fallet kan antalet cykler skärbärarna används innan förbränning minskas ned så att de byts ut tidigare. Den mest effektiva lösningen som skulle garantera att det eventuella utsläppet av mikroplaster upphörde är om materialet i skärbärarna skulle bytas ut till ett biologiskt nedbrytbart alternativ. Möjligheterna till detta har undersökts i denna studie, men i nuläget har inget likvärdigt alternativ som uppfyller alla krav kunnat presenteras.

Naturligt organiskt material, NOM, har sitt ursprung från nedbrutna växter, alger och mikroorganismer. På grund av bland annat klimatförändringar har halten NOM ökat i Mälaren. Vid dricksvattenproduktion kan NOM ge upphov till smak-, färg- och luktproblematik i vattnet, bilda desinfektionsprodukter, sätta igen membran och aktiva kolfilter i vattenverk samt öka risken för biologisk tillväxt i ledningsnätet. Kommunalförbundet Norrvatten använder vatten från Mälaren för att producera dricksvatten. De undersöker bland annat reningstekniken SIX® för att avskilja NOM från vattnet. SIX® bygger på att vatten flödar genom en kontakttank som innehåller suspenderad jonbytarmassa som binder till NOM. Efter kontakttanken sedimenterar jonbytarmassan i en lamellseparator innan den regenereras och återförs till kontakttanken. Syftet med detta examensarbete var att jämföra olika jonbytarmassor för borttagning av NOM ur vatten. De parametrar som jämfördes var sedimenteringsegenskaper, koncentration av totalt och löst organiskt kol, UV-absorbans, alkalinitet, halt av konkurrerande anjoner samt SUVA (UV-absorbans dividerat med DOC-koncentration) i det jonbytesbehandlade vattnet. Vatten från tre olika delar av Mälaren användes då de har olika SUVA-värden och TOC-halter. Dessutom användes vatten från Görvälnverkets sandfiltreringssteg då det har ett lågt SUVA- värde och en hög sulfathalt. SIX®-pilotanläggningens jonbytarmassa jämfördes med ny jonbytarmassa för att se hur dess prestanda ändrats över tid. Målet var att undersöka om det fanns andra jonbytarmassor som kan prestera bättre än jonbytarmassan LEWATIT® S 5128, vilket är den jonbytarmassa som för tillfället används i pilotanläggningen på Görvälnverket. Målet var även att undersöka om SIX®-processen kan stå emot förändringar i vattensammansättning, samt hur LEWATIT® S 5128 prestanda ändrats med tiden. De jonbytarmassor som analyserades var S5128, MPSR7, SCAV3, S6368, S5528 samt den jonbytarmassa som för närvarande används i pilotanläggningen. Jonbytarmassorna hälldes ner i en bägare med vatten och rördes om med hjälp av en flockulator. Vattnet skickades sedan vidare till kemisk analys. För att undersöka sedimenteringsegenskaperna byggdes en uppställning som liknade en lamellseparator och en visuell bedömning av jonbytarmassornas sedimenteringsegenskaper gjordes. Samtliga jonbytarmassor hade en högre DOC-reduktion än den för S5128. Däremot har S5128 bra desorptionsförmåga och sedimenteringsegenskaper vilket är viktigt för SIX®-processen. Desorption testades inte i detta projekt och därmed är det svårt att avgöra vilken jonbytarmassa som är bäst. Det hade däremot varit intressant att undersöka MPSR7 och S6368A i pilotskala då dessa två jonbytarmassor presterade bra kemiskt. Dock nöts MPSR7 och det skulle vara intressant att undersöka om den nöts med luftomrörning. SCAV3 presterade bra kemiskt men hade dåliga sedimenteringsegenskaper, S5528 presterade inte bra kemiskt men hade goda sedimenteringsegenskaper, dessutom var den för lik S5128. SCAV3 och S5128 är därmed inte intressanta alternativ för vidare studier i pilotskala. Trots olika SUVA-värden presterade jonbytarmassorna likvärdigt vid behandling av de olika typerna av vatten. DOC-reduktionen skiljde sig inte speciellt mycket heller vid de olika typerna av vatten. Skillnaden i DOC-borttagning beror troligtvis mer på varierande DOC-halt än  varierande SUVA-värde. Detta innebär att SIX®-processen skulle kunna motstå ändringar i vattnets sammansättning när det gäller NOM-borttagning. Sandfiltervattnet hade lägst procentuell DOC-minskning vilket förklaras av att den höga sulfathalten gjo rde att jonbytarmassorna band starkare till sulfat än DOC. Vid jämförelse av ny och använd S5128 sjönk affiniteten för samtliga joner, därmed även för DOC. Dock var DOC-borttagningen liten jämfört med alkalinitetsborttagningen som var dubbelt så låg för den använda jonbytarmassan, vilket är en fördel för SIX®-processen.
Natural organic matter, NOM, originates from degraded plants, algae and microorganisms. Due to climate change the level of NOM has increased in Lake Mälaren. In drinking water production, NOM can give taste, colour and odor problems in the water, form disinfectant products, lead to fouling of membranes and carbon filters as well as increase the risk of biological growth. Norrvatten uses water from Lake Mälaren to produce drinking water. They examine the SIX® process to separate NOM from water. SIX® is based on water flowing through a contact tank that contains suspended ion exchange resins which bind to NOM. After the contact tank, the ion exchange resins settle in a lamella separator before it is regenerated and returned to the contact tank. The purpose of this thesis was to compare different ion exchange resins for removal of NOM from water. The parameters which were compared are sedimentation properties, concentration of total and dissolved organic carbon, UV-absorbance, alkalinity, concentration of competing anions, and SUVA (UV absorbance divided by DOC-concentration) in the ion exchange treated water. Water from three different parts of Lake Mälaren was used as they have different SUVA- values and TOC-content. In addition, water was used from the sand filtration step in the Görväln water treatment plant since it has a low SUVA-value and a high sulphate concentration. The ion exchange resin of the SIX® pilot plant was compared with new ion exchange resin to see how its performance changed over time. The aim was to investigate whether there were other ion exchange resins that could perform better than LEWATIT® S 5128, which is the ion exchange resin that is currently used in the SIX®-pilot plant at Görvälnverket. The aim was also to investigate whether the SIX®-process can withstand changes in water composition, and how the performance of LEWATIT® S 5128 has changed over time. The ion exchange resins that were analyzed were S5128, MPSR7, SCAV3, S6368, S5528 and the resin that is currently used in the pilot plant. The resins were poured into a beaker of water and stirred using a flocculator. The water was then sent to chemical analysis. In order to investigate the sedimentation properties, an arrangement was built that resembled a lamella separator and an ocular assessment of the ion exchange resins' settling properties was made. All ion exchange resins had a higher DOC-reduction than S5128. However, S5128 has good desorption and sedimentation properties, which is important for the SIX®-process. Desorption was not tested in this project and thus it is difficult to determine which ion exchange resin was the best option. However, it would have been interesting to investigate MPSR7 and S6368A in pilot scale as these two resins had good chemical performance. However, MPSR7 is not mechanically stable and should be examined to see if it is more mechanically stable when air is used for mixing. SCAV3 performed well chemically but had poor sedimentation properties, S5528 did not perform well chemically but had good sedimentation properties, moreover it was similar to S5128. SCAV3 and S5128 are therefore not interesting alternatives for further studies in pilot scale. Despite different SUVA-values, the ion exchange resins performed similarly when treating the different types of water. The DOC-reduction did not differ very much in the different types of water. The difference in DOC-removal is likely to depend more on varying DOC-levels than varying SUVA-values. This means that the SIX®-process could withstand changes in the water composition when it comes to NOM-removal. The sand filter water had the lowest percentage of DOC-reduction, which is explained by the fact that the high sulphate content caused the ion exchange resins to bind more readily to sulphate than to DOC. When comparing new and used S5128, the affinity for all ions decreased, thus also for DOC. However, the DOC-removal was small compared to the alkalinity removal which was twice as low, which is an advantage for the SIX®-process.

Vatten är en viktig komponent för alla oljeraffinaderier, både för kylning och för själva destillationsprocessen. Vatten som har kommit i kontakt med olja, sulfider, kväveföreningar samt andra miljöfarliga ämnen, kallas processvatten och måste renas innan det släpps ut i recipient. Processvattnet renas i vattenreningsverk som kan se olika ut och ha olika uppbyggnad.St1 Refinery AB ligger på Hisingen i Göteborg vid Göta älv och har ett biologiskt vattenreningsverk som kallas Biotreatern. Biotreatern har i uppgift att rena processvattnet främst ifrån kväveföreningar, men även olja och andra miljöfarliga ämnen med hjälp av bakterier. Biotreatern har problem med så kallat slamflykt, detta kan påverka att utsläppskrav för bl.a. mängden olja och kväveföreningar i renat vatten överskrids. Om utsläppskraven överskrids kan detta leda till höga bötersbelopp för företaget och en ökad negativ påverkan på miljön. Syftet med rapporten är att ta fram förslag på förbättringar och nya tekniska lösningar till Biotreatern för att minska slamflykten. I rapporten redovisas resultat som främst handlar om nya filtreringstekniker, hur dessa fungerar och var i anläggningen de kan appliceras för att undvika slamflykt. Vilka huvudsakliga faktorer som styr reningsprocessen och vad begreppet slamflykt innebär, beskrivs i rapporten. Det beskrivs också hur reningsprocessen fungerar, tillsammans med uppritat flödesschema över anläggningen. De förbättringsförslag som presenteras i rapporten, kan minska och eventuellt eliminera problemet med slamflykt som Biotreatern lider av idag.

Björnekulla Fruktindustrier AB i Åstorp vill minska kostnaderna för sin vattenförbrukning i fabriken. Det är endast en liten del av den totala vattenkonsumtionen som hamnar i slutprodukten. Majoriteten av vattnet går åt för tvättning av råvaror och maskinell utrustning. Anledningen till att kostnaderna är höga är den stora andel kommunalt vatten som fabriken köper in. För att minskaden andelen har jag undersökt två alternativ, ett eget reningsverk för återanvändning av vatten och en ny vattentäkt. För att undersöka möjligheten för ett reningsverk har jag analyserat det aktuella vattnet och sorterat ut de ämnen och parametrar som är utanför gränsvärden. Lämpliga reningssteg för att reducera och korrigera dessa parametrar har dimensionerats och sats ihop till ett komplett reningsverk. Att anlägga en ny vattentäkt och tillföra fabriken rent grundvatten är ett enkelt alternativ för att minska kostnaderna. Geologiskt ligger dock fabriken i ett svårt område och det kan vara svårt att hitta tillräcklig mängd vatten. Resultatet är ett förslag som kommer minska fabrikens kostnader avsevärt.

Due to an increased population and future risks of drought in Halmstad municipality, the pres- sure on water reservoirs increases. To address future challenges and decrease the dependency on large amounts of precipitation, Laholmsbuktens Water and Sewer as started to investigate the opportunity to re-infiltrate purified wastewater. Therefore, I studied the possibility to re- infiltrate purified wastewater into a pit and produce drinking water. To investigate the possibil- ity, I selected to conduct a literature study. I started to compile the limit values for drinking water and outflowing concentrations from Western shore wastewater treatment plant for all the substances I studied. Then I investigated the pits purification capacity, through comparing the concentration after purification of the pit with limit values I could establish which substances required further purification. The pits area requirement and suitable further purification treat- ment for the studied substances were also examined. The investigated substances are chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), total nitrogen (tot-N), total phos- phorus (tot-P), ammonium, suspended solids, 7 heavy metals, 10 pharmaceuticals and 11 Poly- and perfluoroalkyl substances (PFAS). The results showed that COD, BOD, diklofenak, kar- bamazepin, zink and all PFAS-substances required further purification before the water entered the pit. The most suitable further purification for the studied substances established to be ultra- filtration as pre-treatment to reverse osmosis and it requires four 1.5 hectare basins to infiltrate the desired amount of water. Therefor the conclusion of this study is, that it is possible to create drinking water by infiltrating wastewater from Western shore wastewater treatment plant into the specific pit. However, the wastewater requires ultrafiltration and reverse osmosis treatment before infiltration in order to remove contamination that will not be removed by the infiltration process.

In many mining regions of the world, pollution of surface water and groundwater by drainage water originating from mines aiming waste poses either a serious threat to the environment, or a severe environmental problem. During the last two and a half decades, treatment of mine drainage water in constructed and natural wetlands has emerged as an alternative to more conventional methods to handle the problem. In this thesis, the major biogeochemical processes behind metal immobilization in wetlands are summarized. Factors that influence the efficiency and longevity of these processes are discussed based on a review of previous experiences from wetlands exposed to mine drainage waters. The potential for successful treatment is largely determined by the characteristics of the drainage, the morphology of the wetland, and the degree of maintenance planned. In maintenance-free wetland, factors that have to be considered include: changes in drainage water production and wetland performance over the years, the total metal accumulating capacity of the wetland, and the post treatment integrity of the wetland. Results from a case study indicated that no or little immobilization of metals occured in natural wetlands situated along a mining region recipient (the river Vormbäcken, northern Sweden). However, Fe supplied from the catchment area appeared to favor the fraction of As, Cu, and Pb recovered in particles, a mechanism that could be of interest for the polishing of treated mine drainage waters, especially when combined with settling in a downstream wetland. Laboratory experiments showed that such a process is likely to be favored by addition of Fe in its ferrous form, higher water temperatures, presence of Ca, and absence of dissolved organic matter.

Water stress is an ongoing problem in many places in the world, while the demand for clean and safe freshwater is growing due to the increasing population. In many developing countries, water supplies often are contaminated with arsenic, fluoride, etc. Therefore, it is important to realize that water scarcity and contamination issues concern only one sector but many. HVR Water Purification AB is developing a water purification prototype – ELIXIR 500 - using the air gap membrane technology and is implemented in Odisha, India, aiming to supply with 200 litre water daily. This thesis aims to estimate future energy sources to supply this prototype and explore the possibilities of using only renewable energy resources from technical, economic, and environmental perspectives. These are achieved by firstly identifying the energy possibilities in Odisha, India, and then calculating the feasibility of each solution chosen and finally analyzing the results. Among the energy sources, which are power grid, wind and solar power, diesel generator and solar-diesel hybrid system. It is found that the energy source to the prototype supplied by the power grid is 0.057 USD per litre water, which is the cheapest option. However, it is not feasible due to the lack of electrification from the local network. Meanwhile, the solar-diesel hybridized energy system is the most economical option if renewable energy sources are integrated with 0.11 USD per litre water.
Vattenstress ett pågående problem på många ställen i världen medan efterfrågan på rent och säkert dricksvatten växer på grund av den ökande befolkningen. I många utvecklingsländer är vattenförsörjningen ofta förorenade med arsenik, fluor osv. Det är därför viktigt att inse att vattenbrist och föroreningar inte bara rör en sektor utan många. HVR Water Purification AB utvecklade en prototyp för vattenrening - ELIXIR 500 - med hjälp av luftspaltmembrantekniken (eng: air gap membrane distillation och implementeras redan i Odisha, Indien, med målet att förse 200 liter rent vatten dagligt. Denna avhandling syftar till att uppskatta de framtida energikällorna för att tillhandahålla denna prototyp och utforska möjligheterna att endast använda förnybara energikällor ur tekniska, ekonomiska och miljömässiga perspektiv. Dessa uppnås genom att först identifiera de olika energimöjligheter i Odisha, Indien, följt av beräkningar om utförbarhet för varje vald lösning och slutligen en analys av resultaten. Bland energikällorna elnät, vind, sol, diesel generator och sol-diesel hybrid system har visat sig att energikällan till prototypen som levereras av elnätet som kostar 0.057 USD per liter vatten som det billigaste alternativet, men det är inte möjligt på grund av bristen på elektrifiering från det lokala elnätet. Å andra sidan är det hybridiserade energiskombinationen med solkrafts och diesel det billigaste alternativet om förnybara energikällor ska integreras, resultatet visade att vara 0.11 USD per liter vatten.

Tillgång till rent vatten är en mänsklig rättighet. Med klimat förändringar som orsakar en förändring i regn mönster över hela planeten skapas underskott av dricksvatten under svenska somrar. Avsaltning av Östersjövatten kan lösa många av de problem som har orsakats av vatten brist. Tyvärr är omvänd osmos processer inte alltid effektivt och lider av problem igensättning av membran, utöver att de är relativt dyra. Membranfri kapacitiv dejonisering kan vara ett alternativ för att lösa flera av dessa problem. Dock så behöver användningen av tekniken vid olika temperaturer studeras för att avgöra om den är användbar över hela världen. Således var huvudfokusen av projektet att evaluera den praktiska applikationen av av kapasitiv dejonisering (CDI) enhet vid olika temperaturer och att analysera det resulterande beteendet. Målet var att sätta upp en experiment uppställning som automatiskt mätte avsaltning (genom att mäta förändringar jol-konductiviteten av vattnet) och analysera den uppmätta datan. Experimentet var genomfört saltvatten vid 20 \degree C, 40 \degree C och 60 \degree C och använde en genomflödes/kringflödes CDI system som utnyttjade flexibla elektroderavaktiverat kol. Experimenten var både genomförda vid 1.6 V applicerad potential, vilket representerar värkliga förhållanden och 1 V för att minimera electrolytiska reaktioner (somstartar vid 1.23 V). Den maximala avsaltningen per passering genom kondensatorn uppmättes till 1% (20 °C), 1.4% (40 °C) och 1.1% (60 °C) vid 1.6 V och 0.52% (20 °C), 0.51% (40 °C) och 0.45% (60 °C) vid 1 V. Hastigheten med vilket saltet avlägsnades mättes också, resulterande i att högre temperatur uppvisade snabbare salt upptagningsförmåga, vilket kan visa sig vara en stor fördel för membranfri CDI eftersom att avsaltnings effektivitet drastiskt försämras för membran baserade processer så som omvänd osmos vid högre temperaturer.
Access to clean water is the fundamental human right. With climate change responsible for the alterations of patterns of rain across the globe, there is an increasing shortage of drinking water during summer in Sweden. Water desalination of the Baltic sea could solve many of the problems associated with shortages but reverse osmosis processes are not very efficient and have all associated problems of fouling due to the membranes, apart from being quite expensive. Membrane free capacitive desalination can be a viable alternative alleviate to many of these problems. However, the operations of the devices at varying temperatures need to be studied to find out the suitability of such systems for implementation in field applications across the world. Thus, the main focus of this project is to evaluate the practical operation of capacitive deionization (CDI) devices at different operating temperatures and to analyse the resulting behavior obtained. The aim was to setup a test bench to automatically record desalination (through the monitoring of ion-conductivity changes in water) and analyse the data so obtained. Experiments were performed with saline water (1000 ppm sodium chloride) at 20 \degree C, 40 \degree C and 60 \degree C using a flow through/flow between CDI system utilizing activated carbon flexible electrodes. Experiments were both carried out with 1.6 V applied potential, representing expected real-world use, and 1 V in an effort to minimise electrolytic reactions (since water splits at ~1.23 V). Maximum salt removal per pass through the capacitor was measured to be 1% (20 °C), 1.4% (40 °C) and 1.1% (60 °C) at 1.6 V and 0.52% (20 °C), 0.51% (40 °C) and 0.45% (60 °C) at 1 V, respectivly. Rate of salt removal was also measured, resulting in higher temperature giving higher rates of absorption, which indeed could be an advantage for the membrane less-CDI since desalination efficiency dramatically reduces in membrane based processes like reverse osmosis at higher temperatures.

Vattenhantering i infrastrukturprojekt är ett viktigt ämne eftersom det kan påverka den omgivande miljön på ett negativt sätt. I projekt med förorenat mark kan vattnet innehålla allt från metaller till polyaromatiska kolväten, vilket medför svårigheter att hantera. Vattenföroreningarna orsakas av utgrävning, grundläggning, injektering, betonggjutning och bergsprängning. Vattnet kan delvis bildas av regnvatten som faller på byggarbetsplatsen eller genom schaktning under grundvattennivån. Det vatten som genom pumpning avleds från en arbetsplats eller uppfodras är känt som länsvatten. Syftet med detta examensarbete är att undersöka hur urvalet och tillämpningen av metoder för länsvatten kan förenklas och optimeras för att passa svenska förhållanden. Vidare är syftet att utvärdera hur informationen om olika tekniker är relaterad till hur entreprenörer arbetar i praktiken under vissa förhållanden. Avhandlingen består av tre delar. Den första delen är en teoretisk beskrivning av svenska lagar och utsläppskrav som gäller för länsvatten, vanliga reningsmetoder som används och hantering av länsvatten i Washington. Den andra delen är en fallstudie med ett studiebesök på byggarbetsplatsen Marieholmförbindelsen. Den tredje delen består av analytiska beräkningar och jämförelser mot provdata. Resultaten visar att vanliga container behållare bör endast användas för sedimentering av sandpartiklar eftersom ytområdet är begränsat vilket ger en kortare sedimenteringstid. De har också en begränsad flödeskapacitet vilket måste tas till hänsyn för att få en effektiv sedimentering. Specifika krav på övervakning och underhåll av container behållare bör finnas för entreprenören. I fall med mindre partiklar som till exempel silt bör användning av container behållare uteslutas, förutom vid användnings som försedimenteringssteg. Resultaten visar även att vid sedimentering av partiklar mindre än medelsilt är det nödvändigt med en uppehållstid på minst 10 timmar. Uppehållstiden kan däremot skilja sig från 10 timmar till allt uppemot 100 timmar för till exempel fin silt, som har en partikelstorlek mellan 0,0063 mm-0,002 mm. För lera skulle detta innebära en uppehållstid på minst 100 timmar vilket motsvarar mer än 4 dagar. Genom att använda traditionell sedimentering som reningsteknik skulle man antingen behöva ett stort sedimentationsområde eller ett mycket lågt flöde. Detta innebär att traditionell sedimentering är orimlig att använda sig av på grund av ekonomiska aspekter, rymdbegränsningar och effektivitet. Baserad på resultat och slutsatser, föreslås följande rekommendationer: •Vanliga container behållare som kräver hög underhållning och övervakning, rekommenderas inte att användas i större utsträckning än som ett försedimenteringssteg för partiklar som är mindre än grovsilt som har en partikeldiameter mellan 0,02-0,063 mm. •Det är viktigt att ha en helhetssyn genom att skapa tydliga riktlinjer för entreprenörerna. •Det är lämpligt att använda den hydrauliska effekten, A, för att säkerställa en korrekt konfiguration och god separationskapacitet.
Water management in infrastructure projects is an important topic since it could affect the surrounding environment in a negative way. In projects with contaminated land, the water could contain everything from metals to polyaromatic hydrocarbons which entails difficulties in managing. The water can be formed partly by rainwater that falls on the construction site or by excavation below the water level. The water pollution is caused by excavation, foundation, grouting, concrete castings and rock blasting. This water is known as stormwater discharges from construction activities. The aim of the thesis is to investigate how the selection and application of methods for stormwater management from construction activities can be simplified and optimized in order to suit Swedish conditions. Further the aim is to evaluate how the information available about different techniques relates to how the contractors work in practice under some conditions. The thesis consists of three parts. The first part theoretical description of Swedish laws and requirements dealing with stormwater discharge from construction activities, common purification methods that are used and management of stormwater discharge in the state Washington. The second part is a case study with a study visit at the construction site of Marieholmförbindelsen. The third part consists of analytical calculations and comparisons to measured data. The results show that regular containers should only be used to sediment sand particles since the surface area is limited which gives a reduced sedimentation time. They also have a limited flow capacity, which must be followed to work properly. The requirement of self-monitoring and maintenance for the contractor should be increased. In other cases, with smaller particles to settle such as silt, regular containers should not be used greater than as a pre-sedimentation step. The results also show that for sedimentation of particles smaller than medium silt it is necessary with a residence time of minimum 10 hours. This means that for the soil type fine silt, which has a particle range between 0.0063mm-0.002mm, the residence time can differs between 10-100 hours. For the soil type clay this would mean a residence time of at least 100 hours which equals more than 4 days. By using traditional sedimentation as purification technique one would either need a huge sedimentation area or a very small flow. Either of these solutions is unreasonable due to economic aspects, space limitations and efficiency. Based on the results and conclusions, the following recommendations can be proposed: •Regular containers demands a high maintenance and self-monitoring, and isn’t recommended to use in greater occurrence than as a pre-sedimentation step for particles smaller than course silt, which has a particle diameter between 0.02-0.063mm. •Use a holistic approach by creating clear guidelines for the contractors. •Use the hydraulic efficiency, λ, to ensure a proper configuration and a good separation capacity.

Volcanic ash, pumice and Moringa oleifera (M. oleifera) were investigated as indigenous materials for removal of natural organic matter (NOM) at Kampala and Masaka water treatment plants in Uganda. Coagulation and filtration experiments were done using raw water at Kampala (Ggaba) and Masaka (Boma) National Water & Sewerage Corporation water treatment plants. Assessment of the two plants was done and they were found to be faced with differing challenges given the nature of their raw water sources. Therefore, the study was conducted to seek appropriate treatment processes that suite the conditions at the respective plant and avoid or minimize formation of unwanted chlorination by-products. The results from the study indicated that there were both operational and design handicaps at the Ggaba treatment plant with a need to modify the filtration and clarification units. At Masaka, pre-chlorination led to increases in total trihalomethanes as high as 4000%. The characterization studies indicated the major fraction of NOM to be hydrophilic and there was no variation in the character of NOM along the unit treatment processes investigated. On the other hand experiments conducted at both the pilot and laboratory scale gave promising results. Simple horizontal flow roughing filter at Masaka gave rise to dissolved organic carbon (DOC) and ferrous iron removals of 27% and 89% respectively. With a combined use of pumice and hydrogen peroxide in the filter, DOC removals of up to 68% were achieved. The results from jar test experiments also indicated that use of alum with M. oleifera coagulant extracted with sodium chloride solution as coagulant aid is promising as a first stage in the treatment train for waters with a humic materials and high content of iron, typical of swamp water sources. Therefore the findings show that it is possible to avoid the formation of unwanted by-products by application of roughing filtration with hydrogen peroxide in place of the pre-chlorination process. Assessment of the characteristics of the volcanic ash showed that it meets the requirements for a filtration material; and results obtained from the pilot study showed that it was a suitable alternative material for use in a dual media filtration system. There was an increase in the filter run length of about two and half fold in the dual media filtration column compared to the mono medium column.
Vulkanaska, pimpsten och Moringa oleifera (M. oleifera) undersöktes som inhemska material for borttagande av naturligt organiskt material (NOM) i Kampala och Masaka reningsverk i Uganda. Koagulation och filtreringsexperiment gjordes med hjalp av råvatten i Kampala (Ggaba) och Masaka (Boma)reningsverk, som ingår i Nationella Vatten- och avloppsreningsverk, ett företag i Uganda. En bedömning av de två anläggningarna gjordes och det visade sig stå inför olika utmaningar på grund av de olika råvattnens karaktär. Den här studien genomfördes för att söka lämpliga processer för behandling av anpassade till förhållandena vid respektive anläggning samt för att undvika eller minimera uppkomsten av olika klorerade biprodukter. Resultatet från studien visade att det fanns problem både när det gäller design och arbetsrutiner på reningsverket Ggaba med ett behov att ändra filtrerings- och klarningsenheternaI Masaka ökade förkloreringsprocessen den totala mängden trihalometaner med 4000 %. Karakteriseringen av naturligt organiskt material (NOM) visade på en stor andel hydrofilt material och att ingen förändring av det organiska materialets karaktär skedde längs den undersökta processenheten. Å andra sidan visade både laboratorieförsök och experiment i pilotanläggningen att lovande resultat. Ett enkelt horisontellt flöde genom ett grovt filter i pilotanläggningen i Masaka resulterade i 89% mindre järn och 27% mindre NOM. Med en kombination av pimpsten och väteperoxid i filtret var avlägsnandet av löst organiskt material(DOC) från vattnet 68%. Resultaten från batchexperiment (jar test) i laboratoriet visade också lovande resultat för aluminium tillsammans med en koagulant extraherad med natriumklorid från Moringa oleifera (MOC-SC), som ett första steg för vatten från sumpmark med höga halter av järn och organiskt material. Således visar resultaten att det går att undvika bildandet av höga halter av trihalometan (THM) genom genom tillämpning av grovfitrering med väteperoxid i stället för förkloreringsprocessen. Utvärderingen av vulkanaskans egenskaper visade att vulkanaskan uppfyller kraven på ett filtermaterial och resultaten från pilotanläggningen visade att det är ett lämpligt material i ett filtreringssystem med två media. Den utnyttjade delen av filtret var 2,5 gånger längre i körningen med dubbla medier jämfört med ett medium.

QC 20120910

MAKERERE – Sida/SAREC RESEARCH COLLABORATION

Algal blooms are a common phenomenon in lakes and seas in and around Sweden and poses a problem when found in a drinking water source. Some cyanobacteria can produce toxins which can be with a health problem. To get a safe drinking water it is necessary to be able to remove the toxins from the incoming water. This report has gathered information on cyanobacteria, cyanotoxins and conditions in the water source. Further investigation in two water sources, Bondsjön and Långsjön in Härnösand, have been made as well as a literature review regarding water treatment methods that are effective against cyanotoxins. The results from the lake investigation showed that there was almost no cyanobacteria present in the water in August 2018. Temperature- and water transparency analysis showed that the position of the intake of water to the water treatment plant is placed at a depth that may favour growth of cyanobacteria. A relocation of the intake would probably get a better quality of water regarding risk of cyanobacteria content in to the water treatment plant. The water treatment methods that would be recommended to remove cyanotoxins from the incoming water is pulverised activated carbon (PAC), granular activated carbon (GAC) and membrane filters in the form of nanofilters (NF). PAC is recommended for sporadic use, only when there is cyanotoxins in the water which will require a high control of the incoming water. GAC is recommended as a constant removal technique which will not require the extra control of the incoming water, however it is more sensitive for a high concentration of DOC in the water. NF is also recommended as a constant removal technique and which cross-flow technique is implemented to avoid accumulation of material on the filter surface.

Water, and particularly clean water is essential for humans with a profound effect on health and has the capacity to reduce illnesses. Paradoxical, water is a medium where disease causing agents could be transmitted into the human body. Water can cause illness both from distribution of pathogenic organisms into the human system and also if not consumed in a required amount, leading to dehydration and other complications. Today catastrophes and disasters hit different areas in various forms. When such an event occurs, infrastructure is often disturbed or destroyed, and the supply of fresh water may be threatened. The Swedish Civil Contingencies Agency (MSB) is a government agency in Sweden, with a task to developing the community’ssocietal ability to prevent and handle emergencies, accidents and crises. The agency support various actors when a crisis or an accident occurs, both abroad and at a national level. The personnelal supporting at a crisis zone is sometimes working under extreme conditions where basic needs, such as access to food and fresh water can be a deficiency. To ensure that the personnel working at these sites can continue to solve problems without risking their own health caused by dehydration or other waterborne diseases, different methods can be used to treat water for personal use. Five different products intended for personal water treatment are chlorine dioxide pills, chlorine dioxide liquid, the Katadyn filter bottle, the Lifesaver filter bottle and the UV-lamp SteriPEN. These products use different water treatment techniques to purify water and secure the access to fresh water during exposed conditions. The aim with this study is to create an information basis in order for MSB to choose water treatment product for their future international missions. This is done by examine four parameters of these different products; purification capacity, manageability, environmental impact and economic aspects. The study showed that there is no product that pervading is best according to all parameters, they all have their pros and cons. The product that was best on average throughout the whole study is the SteriPEN but only if used during 10 or more missions. If a product should be used for only five or fewer missions, the chlorine dioxide liquid is recommended to use. At sites where the raw water is heavily contaminated a combination of two products could be an option, as a result of this thesis it is recommended to combine the chlorine dioxide liquid and the SteriPEN. This study is done qualitative and the result is based on literature, laboratorial reports and own measurements and calculations. Actual field tests are needed to further evaluate the products. The importance is that the product functions practically during MSBs working conditions, so relief workers really applicate the product to purify water and not refrain because it is not compatible with the working situations. If the product isn’t used because of these reasons it shouldn’t be used because it puts the relief workers at health risks.
Vatten, och i synnerhet rent vatten är livsavgörande för människor och har en grundlig hälsoeffekt med en förmåga att reducera hälsoåkommor. Paradoxalt nog är vatten samtidigt ett transportmedium för ämnen som orsakar sjukdomar. Vatten kan orsaka sjukdom och illamående både från distributionen av patogena ämnen in i människokroppen men också om intaget av vatten inte är tillräckligt för kroppen, vilket kan leda till uttorkning med stora komplikationer. Idag drabbas vissa områden av katastrofer och olyckor i varierande form. När sådana kriser och katastrofer sker, blir ofta infrastruktur skadad eller förstörd vilket kan medföra att tillgången till rent vatten hotas. Myndigheten för Samhällsskydd och Beredskap (MSB) är en myndighet i Sverige, med uppgift att utveckla social kapacitet för att motverka och hantera nödsituationer, olyckor och kriser. Myndigheten stödjer olika aktörer när en kris eller olycka uppstår, både utomlands och på nationell nivå. Personalen som stödjer på plats i en kriszon arbetar ibland under extrema förhållanden där basala nödvändigheter, som t.ex. tillgången till mat och rent vatten kan vara en bristvara. För att säkerhetsställa att personalen som arbetar på dessa platser kan fortsätta att lösa sin uppgift utan att riskera sitt eget välbefinnande på grund av vattenbrist eller andra vattenrelaterade sjukdomar, kan olika metoder för vattenrening på personlig nivå användas. I den här studien valdes fem olika produkter avsedda för personlig vattenrening ut; klordioxid i tablettform, klordioxid i vätskeform, Katadynflaskan, Lifesaverflaskan och UV-lampan SteriPEN. Dessa produkter utnyttjar olika tekniker för att rena vatten och säkerhetsställa tillgången av rent vatten under utsatta situationer. Målet med den här studien är att skapa en informationsbas som underlag för MSB att använda sig av när de väljer vattenreningsmetod för kommande internationella insatser. Fem produkter utvärderats därför utifrån fyra parametrar; reningskapacitet, handhavande, miljöpåverkan och ekonomisk aspekt. Studien visade att det inte var någon enskild produkt som genomgående var bäst utifrån alla parametrar, de hade alla sina för och nackdelar. Produkten som överlag fick bäst resultat genom studien var SteriPEN men det utifrån att produkten används under tio insatser eller mer. Om en produkt endast ska användas under ett fåtal insatser är klordioxid i vätskeform att föredra. På platser där råvattnet är skarpt kontaminerat kan en kombination av två olika produkter vara aktuell, rekommenderat är att kombinera klordioxid i vätskeform med SteriPEN, draget som slutsats av resultatet av denna studie. Det här är en kvalitativ studie och resultatet grundar sig på litteratur, analysresultat från laboratorietester samt egna mätningar och beräkningar. Faktiska tester i fält är nödvändiga för att vidare utvärdera produkterna. Det viktiga är att produkten faktiskt fungerar praktiskt baserat på förhållandena MSB arbetar under så att hjälparbetare verkligen använder produkten för att rena kontaminerat vatten och inte avstår att använda produkten på grund av att den inte är kompatibel med arbetsförhållandena. Om produkten inte används på grund av den anledningen ska den inte användas i fält då den utsätter hjälparbetarnas hälsa för risk.

2016-12-01

A water treatment unit consisting of two aeration basins, two settling tanks, a residence basinand a horizontal subsurface flow wetland were used to treat wastewater from an eggprocessing factory in Brazil. The aim of this paper was to determine the efficiency of thesystem in reducing nitrogen, phosphorus, BOD5 and TSS (among other parameters) andgetting a further understanding on different kinds of constructed treatment wetlands as well astheir nitrogen and phosphorus removal processes. The wastewater from the factory consistedof process water from manufacturing and water used for cleaning, no stormwater or sewagewater entered the system. Tests were taken three times a month from October 2013 ‘til April2014. The mean influent concentrations from wastewater directly from the factory were2,606 mg/L, 46.60 mg/L, 318.3 mg/L and 1,112 mg/L for BOD5, TP, TKN and TSS. Themean results of reduction through the wetlands gave the following results; BOD5 42 ± 351%,TP 66 ± 9.7%, TN 42 ± 13% and TS -11 ± 30%. Compared to other wetland systems treatingsimilar wastewater the reduction of BOD5 and TSS is low. Recommended solutions toincrease the reduction in the wetland are presented in the discussion.
Processvatten från livsmedelsindustrier och anläggningar med animalieproduktion har högakoncentrationer av organiskt material, suspenderat material och närsalter (Kadlec & Wallace,2008). Förr släpptes mycket processvattnet direkt ut till närliggande dammar, floder ellerbäckar. I moderna tider finns riktvärden satta från till exempel svenska Naturvårdsverket och det brasilianska miljödepartementet, CONSEMA, som gör att processvattnet måste förbehandlas innan det kan släppas till recipienten. Våtmarker har visat sig vara ett bra val av reningsmetod när det kommer till rening av bland annat kväve, fosfor, BOD5 och TSS(Camino et al., 2011; Johansson, 2014; Knight et al., 2000; Lin et al., 2005; Mantovi et al.,2003). De olika typer av anlagda våtmarker har för- och nackdelar, till exempel har vissa typer en högre nitrifikationsprocess och andra har en högre denitrifikationsprocess. Genom attkänna till vilka för- och nackdelar de olika typer av anlagda våtmarker har går det att skräddarsy ett behandlingssystem som uppfyller de specifika reningsändamålen för just det processvattnet. Syftet med detta arbete är att avgöra hur pass effektiv NaturOvos våtmarkreducerar föroreningar, att får en bättre förståelse av olika typer av anlagda våtmarker samt deras kväve- och fosforreningsprocesser. NaturOvos äggfabrik ligger i Salvador do Sul, Rio Grande do Sul, Brasilien. Under juni år 2013 byggdes en horizontal subsurface flow (HSSF) våtmark för att öka kväve- och fosforrening av processvattnet från fabriken. Behandlingssystemet består av en aktivslamanläggning bestående av två luftningsbassänger och två sedimenteringstankar, en uppehållsbassäng och en HSSF våtmark. Recipienten är en närliggande damm. Behandlingsvattnet som renas genom systemet innehåller processvatten och vatten som används vidrengöring av fabriken. Obehandlat vatten direkt från fabriken har ett medelvärde på2 606 mg/l för BOD5, 46,60 mg/l för TP, 318,3 mg/l för TKN och 1 112 mg/l för TSS. Provtagning av inflödes- och utflödesvatten har skett tre gånger per månad från oktober 2013 till april 2014. Medelvärdesresultat av retention i våtmarken är följande; BOD5 42 ± 351 %,TP 66 ± 9,7 %, TN 42 ± 13 % och TS -11 ± 30 %. Jämfört med andra studier (Camino et al.,2011; Johansson, 2014; Knight et al., 2000; Lin et al., 2005; Mantovi et al., 2003) är retentionav kväve och fosfor hög, men retentionen av BOD5 och TS är låg. Förbättringsförslag för att öka reningen i våtmarken redovisas i diskussionen.

Följande arbete kommer att lyfta fram olika alternativ för rening av mänsklighetens viktigaste förutsättning för liv, nämligen för vatten. Syftet är att undersöka olika alternativ för vattenrening och skapa en manual på hur bra dessa är lämpade till plats och förhållande. Arbetets mål är att undersöka vilka olika metoder för vattenrening som finns idag, utvärdera dessa utifrån indikatorer för hållbarhet med hänsyn till sociala, ekonomiska och miljömässiga aspekter, ta fram kostnadsberäkningar för de olika metoder samt ta fram alternativ till vattenrening som redan används och därför kommer rapporten ta reda på vilka dessa är och var de finns, samt hur väl dessa fungerar på respektive plats och under vilka förhållande.
This examination task will highlight different options for water purification, which is humanity's most important condition for life. The purpose is to investigate different alternatives for water purification and create a manual on how well these are suitable for location and association. The aim of the work is to investigate what different methods of water purification are available today, evaluate sustainability indicators based on social, economic and environmental assessments, to prepare cost estimates for the different methods and provide alternatives for water treatment which are already in use and therefore the report will determine which those are and where they exist, and how well they work in each place and under what conditions.

Följande arbete kommer att lyfta fram olika alternativ för rening av mänsklighetens viktigaste förutsättning för liv, nämligen för vatten. Syftet är att undersöka olika alternativ för vattenrening och skapa en manual på hur bra dessa är lämpade till plats och förhållande. Arbetets mål är att undersöka vilka olika metoder för vattenrening som finns idag, utvärdera dessa utifrån indikatorer för hållbarhet med hänsyn till sociala, ekonomiska och miljömässiga aspekter, ta fram kostnadsberäkningar för de olika metoder samt ta fram alternativ till vattenrening som redan används och därför kommer rapporten ta reda på vilka dessa är och var de finns, samt hur väl dessa fungerar på respektive plats och under vilka förhållande.
This examination task will highlight different options for water purification, which is humanity's most important condition for life. The purpose is to investigate different alternatives for water purification and create a manual on how well these are suitable for location and association. The aim of the work is to investigate what different methods of water purification are available today, evaluate sustainability indicators based on social, economic and environmental assessments, to prepare cost estimates for the different methods and provide alternatives for water treatment which are already in use and therefore the report will determine which those are and where they exist, and how well they work in each place and under what conditions.

Utan vatten inget liv. Människor är beroende av rent vatten för sin överlevnad. I många länder orsakar idag bristen på rent vatten sjukdomar och för tidig död. Världens problem med sötvatten i form av brist och svåra föroreningar orsakade av människan kan te sig kolossala. Befolkningsökning och ändrade levnadssätt påverkar. Industrier och jordbruk har stor påverkan men också den enskilda människans vattenanvändning har betydelse.

 

I Sverige tycks den allmänna inställningen vara att vi inte har ett problem med vårt användande av vatten. Men vid en närmare undersökning av vårt innanhav Östersjöns problem med exempelvis övergödning och syrebrist och utsläppen av näringsämnen ifrån våra enskilda avlopp kan man ställa sig frågande. Även svenskens nyttjande av grundvattenreserver kan te sig olämpligt utifrån ett ekologiskt hållbart perspektiv. Att sedan detta vatten renas till dricksvattenkvalitet för att sedermera användas till att vattna fuktälskande växter som är planterade i gassande sol i en sandig torr jord kan vara förbryllande. Medvetenhet utifrån det lilla perspektivet, till exempel den svenska hemträdgården, kan vara åskådligt. Samtidigt kan det kanske också bidra till en i framtiden miljövänligare politik där målet är att rent sötvattnen skall finnas tillgängligt för alla i ett långt perspektiv.

 

I denna litteraturstudie, möjligheten till en rationell vattenanvändning i den privata hemträdgården ur ett ekologiskt hållbart perspektiv. Flertalet olika metoder att hushålla med vatten och att tillvarata, rena och använda sig av nederbörd och gråvatten belyses. Resultatet är indelat i två delar; hushållning och rening. I den första redogörs på vilka sätt en effektivisering av vattenanvändandet kan gå till. Lättast och effektivast görs detta genom att dra ner på förbrukningen. Detta går enkelt att göra med några få tekniker. Till exempel att bättra på jordstruktur med organisktmaterial, att placera växter på platser som liknar deras naturliga habitat, minska avdunstning och forma platsen så att nederbörd kan ledas dit den behövs. Att se över hur extrabevattning ska tillämpas på effektivast sätt samt vilken vattenkälla detta vatten kommer ifrån tillhör också detta hushållande stycke. I den andra delen redogörs för olika metoder som kan tillämpas i en trädgård för att rena grå- och dagvatten så att trädgårdens naturliga potential till att vara en del av jordens naturliga kretslopp främjas. Lättast görs detta genom en begränsning av föroreningar redan vid deras källa. Därefter kan infiltrationsytor, infiltrationsplanteringar, biodiken, gröna tak, dammar, konstruerade våtmarker, rotzoner, UV-ljus och aquakulturer vara mer eller mindre användbara metoder som kan tillämpas i hemträdgården.

 

Vattenfrågan bör klarläggas redan vid planeringen av byggnader och trädgård. Varje tomt måste sättas in i sitt sammanhang då dessa unika med speciella förutsättningar och problem. Hemträdgården är en utmärkt plats för experiment och utvecklingsarbete av ett hållbart vattenanvändande.

Without water there would be no life on earth. People depend of clean water for their survival. Today in many countries the lack of clean water is causing disease and premature death. World problems with fresh water in the form of shortage and severe pollution caused by humans may seem colossal. Industries and agriculture have a major impact but also the individual’s water-use has consequences.

 

In Sweden the public opinion seems to be that we do not have a problem with our use of water. But with a closer look on facts that is not the case. For example our inland sea, Östersjön, and our contribution to its problems with euthrophication, lack of oxygen with the spillage of nutrients from the sewers and agriculture. Also the Swedish use of ground water may seem inappropriate in an ecological sustainable perspective. What is even more puzzling is that this water gets cleaned to a drinking water quality and then gets used for watering plants in the garden or to wash the car. Consciousness from the small perspective (as the Swedish private garden) can contribute to a future environmentally friendly politic that will lead to a sustainable water-use in a long perspective.

 

 

With this paper I would like to demonstrate, in a literature study, the possibility of a rational water-use in the private home garden from an ecological sustainable perspective.  Different methods of economising the water-use, gathering and cleaning stormwater and greywater will be illustrated. The result part will be divided into two parts; economization of water and cleaning of water.

 

The first part describes the ways in which an efficiency of water-use can be preceded. The easiest way this is done is to cut down the consumption of water. This can easily be done with a few techniques. For example to improve the soil structure with organic material, placing of plants in places that resemble their natural habitat, reduction of evaporation and shaping pf the site so that precipitation can be managed where it is needed. Also to in which way irrigation is applied in the most efficient way and from which source this water is taken is presented in this part. The second part describes different methods of cleaning grey- and stormwater so the home garden’s natural potential to be a part of the earth’s natural rhythm is promoted.

Most easily this is done by stopping the pollution at the source. After that infiltration areas, bioswales, green roofs, ponds, constructed wetlands, reed beds, UV light and aquacultures can be more or less potential methods to be applied in the home garden.

 

Water issues should be clarified already at the design process with homes and gardens. Each plot and garden is unique with its particular conditions and problems. Therefore needs every case to be seen in its particular context in order to obtain the optimal solution for that particular place.The home garden is a suitable place for experimental development of a sustainable water-use.

Vid framställning av papper och pappersmassa krävs en stor mängd energi och även stora mängder vatten som med fördel tas från en närliggande sjö eller vattendrag. Avloppsvattnet passerar flera olika reningssteg såsom mekanisk, kemisk och biologisk rening innan det återinförs till recipienten. Vid aerob biologisk rening sker en nedbrytning och oxidation av det organiska materialet som utförs av mikroorganismer. Aeroba mikroorganismer kräver närvaro av syre varvid luft tillsätts till dammen. Luftningen utgör drygt hälften av det externa reningsverkets totala energibehov och försvåras av extraktivämnen som finns i träden. Vid Stora Enso Skoghalls bruk används en luftad damm som biologisk rening. Det finns problem med att få syret att räcka till i hela dammen. Om ett försteg placeras innan dammen skulle detta kunna bryta ned en del av de syreförbrukande ämnena. Förstegets utformning skulle vara en MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) innehållande bärare där termofila bakterier bildar biofilm. Två olika försöksuppställningar byggdes upp i ett laboratorium på Karlstads Universitet innehållande MBBR och luftade dammar. De luftade dammarna skulle likna Skoghalls bruks luftade damm med samma uppehållstid och innehålla samma sorts mikroorganismer. Processvattnet hämtades från Skoghalls bruk och pumpades kontinuerligt in till försöksuppställningarna. Vattnet togs från två olika ställen på bruket och innehöll dels CTMP och dels CTMP blandat med vatten från blekeriet och indunstningen. För utvärderingar av försöken utfördes analyser av COD, TOC, SÄ, SVI, ytspänning, extraktivämnen samt mikroskopering. Resultatet uppvisade en relativt jämn COD-och TOC-reduktion för de luftade dammarna på runt 70 %, vilket är jämförbara värden med Skoghalls bruks luftade damm. För det termofila MBBR-försteget med temperaturen 45 °C uppvisades en reduktionskapacitet på 30 – 40 %. Resultatet vid körning med vatten innehållande endast CTMP påvisades en reduktion på 30 %. Mätning av ytspänning och extraktivämnen ger en indikation på om syresättningen av avloppsvattnet kan bli effektivare. Det visade sig att biofilmen i de termofila stegen är mycket känslig och relativt enkel att slå ut om förhållandena för de termofila bakterierna inte är optimala eller om inkommande vatten innehåller någon giftig substans. Bioslammet i samtliga luftade dammar bestod av både bakterier, protozoer och metazoer. I referensdammen uppvisades stora och kompakta flockar medan det för dammarna som föregicks av termofila MBBR påvisade mindre slam och mindre kompakta flockar. För dammen innehållande endast CTMP påvisades förutom att flockarna var små även flytslam och skumproblem.
The production of pulp and paper requires a large amount of energy and also large amounts of water which, by advantage, can be taken from a nearby lake or river. The wastewater passes through several different purification steps, such as mechanical, chemical and biological treatment before being reintroduced to the recipient. During aerobic biological treatment, a degradation and oxidation of the organic material occurs and is performed by microorganisms which require oxygen. Aeration consumes about half of the external plant's total energy and is aggravated by extractives present in the trees. At Stora Enso Skoghall mill an aerated pond is used as biological treatment, but there are troubles to get the oxygen to last for the entire pond. If a pre-treatment is placed before the pond this would be able to reduce the substances which demands oxygen. The implementation of the pre-treatment would be a MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) containing carriers and where thermophilic bacteria form biofilms. The experimental setups were built up in a laboratory at the University of Karlstad. The aerated ponds would resemble the aerated pond at Skoghall mill, with an identical retention time and contain equivalent microorganisms. The wastewater was continuously pumped into the experimental setups and was received from Skoghall mill and contained only CTMP water and CTMP mixed with water from the bleach plant and evaporation plant. As evaluation of the experiments analyzes of COD, TOC, SS, SVI, surface tension, extractives and microscopy were done. The results showed a relatively uniform COD and TOC reduction for the aerated ponds at around 70 %, which is comparable with the real pond at Skoghall mill. For the thermophilic MBBR with a temperature of 45° C and with probe 10-water, a capacity of reduction at 30 - 40% was noticed. The result with water containing only CTMP showed a reduction of 30%. Measurements of surface tension and extractives show if the concentration of extractives is decreasing in the thermophilic pre-treatments and also in the aerated ponds, which indicates a more effective oxygenation of the water. It was also found that the biofilm in the thermophilic stages are very sensitive and relatively easy to decimate if the conditions for the thermophilic bacteria are not optimal or if the incoming water contains any toxic substance. The sludge in all aerated ponds consisted of bacteria, protozoa and metazoa. The reference pond showed large and dense flocks while for the ponds that were preceded by thermophilic MBBR indicated less sludge and less dense flocks. For pond containing CTMP-water the flocks were small, but in addition, floating sludge was detected and foam problems arose.

It has been illegal to deposit household waste in Swedish landfills since 2005. The large amount of waste deposited prior to this does however continue to pose an environmental concern, mainly in the form of leachate water. This study focused on enhancing the denitrification process in a leachate water treatment plant through bioaugmentation. The two strains Brachymonas denitrificans and Comamonas denitrificans as well a commercial seed mix from ClearBlu Environmental® (CBE-mix) containing amongst others, Pseudomonas putida AD 21 and Pseudomonas fluorescens, were investigated as candidates. Nitrite, nitrate, and ammonium concentrations were measured in laboratory-, and pilot-scale studies to follow the processes of nitrification and denitrification. The pilot study was conducted for 10 days in the middle of May 2020 with leachate from the treatment plant in an aerated and nonaerated setup in open field conditions. C. denitrificans and B. denitrificans were both shown to be able to adapt to growth in landfill leachate. The addition of these strains led to a higher rate of nitrate reduction compared to the control during the first days of the pilot experiment but showed no difference in the total amount of nitrate reduced. The combined nitrogen concentration of ammonium, nitrate, and nitrite was 6.7% lower than the control when using a culture augmented with the CBE-mix in the aerated setup. This could indicate aerated denitrification. The amount of nitrate reduced during the pilot experiment was increased with 32% when augmenting the community with the CBE-mix in a nonaerated setup. An explanation could be that certain strains in the mix were able to utilize hard to degrade organic carbon present in the leachate or that the mix had a higher ratio of reduced nitrate to consumed organic carbon than the indigenous community.
Det har varit olagligt att deponera hushållsavfall i Sverige sedan 2005, den stora mängd avfall som deponerats innan dess fortsätter dock att utgöra ett miljöproblem, främst genom genereringen av lakvatten. Den här studien fokuserade på möjligheten att förbättra denitrifikationen i ett reningsverk för lakvatten genom bioaugmentation. Två stammar tillhörande Brachymonas denitrificans, och Comamonas denitrificans, samt en kommersiell bakterieblandning från ClearBlu Environmental® innehållande bland andra Pseudomonas putida AD 21 och Psedomonas flourescens, undersöktes som möjliga kandidater. Ammonium-, nitrat- och nitritkoncentrationer mättes i odlingsstudier i labbskala och i en pilotstudie för att undersöka nitrifikation och denitrification. Pilotstudien utfördes i en luftad och en o luftad konfiguration utomhus i mitten av maj 2020, med lakvatten från reningsverket under en 10 dagars period. C. denitrificans och B. denitrificans klarade båda av att anpassa sig till tillväxt i lakvatten. Tillsats av dessa arter ledde till en ökning i nitratreduktionshastighet i början av pilotexperimentet men gav ingen total minskning av nitratmängden. Den sammanlagda slutkoncentrationen av ammonium-, nitrat- och nitritkväve var 6,7% lägre än i kontrollen när en kultur argumenterad med den kommersiella bakteriemixen användes i den luftade konfigurationen. Mängden reducerat nitrat ökade med 32% när en kultur augmenterad med den kommersiella mixen användes i den oluftade konfigurationen. En möjlig förklaring är att vissa stammar i mixen klarade av att tillgodogöra sig svårnedbrytbara kolföreningar i lakvattnet eller att ration mellan reducerat nitrat mot konsumerat organiskt kol var högre än i det ursprungliga microbsamhället.