Avloppsreningsverken fyller en viktig funktion i ett kretsloppsanpassat samhälle. Vattnet som används och förorenas av människan måste renas från ämnen som leder till övergödning, syrebrist och nedskräpning i våra sjöar och hav. Reningsprocessen är en energislukare i vårt samhälle. Många verk är byggda under 70- och 80-talet och gammal utrustning används fortfarande. En effektivare process innebär att mindre extern energi i form av värme och el behöver köpas in, vilket är en kostnadsbesparing som kan göra investeringar lönsamma på lång sikt. Det kan även ses i linje med EU:s miljömål om energieffektivisering med 20% fram till 2020. Arbetet till rapporten är utförd på Knorthems reningsverk i centrala Örnsköldsvik där vatten renas från Örnsköldsviks stadskärna. Reningsprocessen kan delas upp i två steg. Det första är att rena vatten för att kunna släppa ut det i Örnsköldsviksfjärden och det andra steget är att röta det slam som utfälls av vattenreningen. Rötningen ger biogas som eldas för att värma upp rötslammet i rötgaskammaren och hålla det vid 37,5℃, samt för att värma byggnaderna. Syftet har varit att ta fram förslag på hur energianvändningen på reningsverket ska kunna minskas. För att få en bild över energins fördelning har en teoretisk kartläggning gjorts över process- och fastighetsel, samt uppvärmning av byggnader och värme till processen. På grund av arbetets begränsning i tid så har bara vissa av de större elanvändarna beräknats och analyserats noggrannare. Övrig utrustning har inventerats för att bestämma eller uppskatta dess effekt och drifttid. Uppvärmningen utgörs dels av lokaler för personal och processhallar, samt uppvärmning och varmhållning av rötslam i rötgaskammaren. Värmeflödet för uppvärmning av byggnaderna mättes och ett samband togs fram för att bestämma förhållandet mellan utetemperatur och värmebehovet. Beräkningar av energin för att värma byggnaderna kunde på så sett göras.  Rötgaskammarens värmebehov kunde beräknas utifrån hur mycket råslam som körts in och hur stora värmeförlusterna genom kammaren är. Genom att göra en modell av rötgaskammarens uppbyggnad kunde beräkningar av värmeförlusterna göras. Kartläggningen har sedan legat till grund för vidare arbete med förslag på förändringar som skulle kunna leda till minskad energianvändning.  Resultatet av förslagen omfattar både enklare förändringar som injustering av ventilationen och översyn av radiatorerna, till mer omfattande åtgärder som värmeväxling av slam och renovering av blåsbassängernas luftningssystem. Under arbetets gång har många antaganden och förenklingar gjorts för att nå fram till resultatet. Bara ett fåtal mätningar har utförts under väldigt korta tidsperioder för att sedan ligga till grund för beräkningar över en period av ett år. Detta gör att dessa resultat har stora osäkerheter men ger en indikation om var vidare och mer ingående arbete kan göras. / Wastewater treatment plants fulfill an important function in a society adapted to eco-cycle. The water used and polluted by human must be purified from substances that lead to eutrophication, oxygen deficiency and littering in our seas and oceans. The water cleaning process is an energy guzzler in our society. Many plants are built in the 70s and 80s and old equipment is still used. A more efficient process means that less external energy in the form of heat and electricity need to be bought, which is a cost saving that can make investments viable for the long term. It can also be seen in line with EU environmental work on 20% more efficient energy use by 2020. The work for this report is made on the Knorthems wastewater treatment plant in Central Örnsköldsvik, where water from Örnsköldsvik Centre is purified. The cleaning process can be divided into two stages. The first is to purify the water so it can be discharged into Örnsköldsviksfjärden, and the second step is to digest the sludge from the water purification. The digestion process produces biogas fired to heat up sludge in the digestion tank and keep it at 37.5℃ and heat up the buildings. The purpose of this work has been to develop suggestions how the energy use can be reduced at the treatment plant. To get a picture of the energy distribution, a theoretical survey is made over electricity need in the process and building, as well as the heating needs of buildings and process. Because of the limited time, only the major electricity users were accurately calculated and analyzed. Other equipment has been checked and electricity users effect and operation time have been used in the estimation of used energy. The warming goes to premises for the staff and process, as well as heating and keep the sludge in the digestion tank warm. The heat flow for warming the buildings was measured and an equation was developed to determine the relationship between the outside temperature and heating requirement. Calculations of energy used for heating of the buildings could then be done. The digestion tanks heating could be calculated based on the fed of sludge and the heat losses through the tank. By demand a construction model of the digestion tanks the heat losses could be calculated. The results of the energy survey has been used as a basis for further work with suggestions for changes that will lead to reduced energy use. The result of the suggestions includes both simple changes to adjust the operation of ventilation and inspection of the radiators, to bigger suggestions such as heat exchange between sludges and the renovation of the aeration basin air system. During the work many assumptions and simplifications have been made to achieve the results. Only a few measurements have been executed during the very short periods of time and then served as the basis to calculate the energy in one year. This makes that the presented values are rough theoretical calculations and should be used as an indication of where further and deeper works can be done.

Termofil efterrötning av avloppsslam – En pilotstudie Magnus Philipson Genom naturvårdsverkets förslag till ny slamförordning är sannolikheten stor att det inom en snar framtid kommer att införas krav på hygienisering av det avloppsslam som produceras vid Sveriges reningsverk. Idag är hygienisering ett frivilligt åtagande som i praktiken mest tillämpas i de fall där avloppsslam är avsett att sprids på produktiv mark inom ramen för slamcertifieringssystemet REVAQ. I Naturvårdsverkets förslag till ny slamförordning föreslås termofil rötning vid 55 °C med en garanterad exponeringstid på 6 timmar vara en godkänd hygieniseringmetod. Vid Uppsalas avloppsreningsverk, Kungsängsverket som drivs och förvaltas av Uppsala Vatten och Avfall AB, finns i dagsläget inget hygieniseringssteg i processen, där slammet rötas mesofilt vid 37 °C och sedan avvattnas med dekantercentrifuger. En utredning utförd av en extern konsult har visat att konventionell hygienisering via pastörisering skulle vara mycket kostsam energimässigt. Om det skulle föreligga en praktisk möjlighet att hygienisera slammet via termofil efterrötning skulle detta kunna utgöra ett betydligt billigare alternativ genom ökad gasproduktion och minskade slammängder.Huvudsyftet med detta examensarbete var att undersöka möjligheten att hygienisera slam från Kungsängsverket via termofil efterrötning vid 55 °C. Arbetet utfördes genom pilotförsök under 15 veckor med två rötkammare om 35 liter vardera som matades med förtjockat mesofilt rötat slam från Kungsängsverket. Driften av den termofila efterrötningsanläggningen utvärderades genom dokumentering av driftparametrarna ammoniumkväve, pH, flyktiga fettsyror (VFA), totalalkalinitet, bikarbonatalkalinitet och utrötningsgrad samt mätning av gasproduktion och gaskvalitet. Avvattningsegenskaperna för det termofilt efterrötade slammet undersöktes med hjälp av CST-analys (Capillary Suction Time). Baserat på extrapolerade data från de genomförda försöken gjordes också en översiktlig energibalans för ett fullskaligt efterrötningssystem på Kungsängsverket.Driftresultaten visar att termofil efterrötning av mesofilt rötat avloppsslam är genomförbar och ger både ökad gasproduktion och utrötningsgrad. Rötningsprocesserna fortgick trots höga pH och ammoniumhalter. Resultaten visar att en gasproduktion motsvarande 190 liter per kg inmatad organisk substans (VS) är möjlig, vilket extrapolerat till fullskala skulle innebära en ökning av Kungsängsverkets totala biogasproduktion med omkring 20 %. Utrötningsgraden var mellan 15 och 20 % av inmatad VS. CST-analyserna visar dock att slammets avvattningsegenskaper försämras kraftigt av termofil efterrötning. Energibalansberäkningarna visar att termofil efterrötning kan vara ett energimässigt lönsamt hygieniseringsalternativ förutsatt att den är genomförbar i fullskala. Genomförbarheten är beroende av att slammet går att avvattna i rimlig utsträckning. Möjligheterna att avvattna slammet bör alltså undersökas vidare för att utröna ifall processen kan implementeras i fullskala. Detta arbete ingår som en första del av ett större forskningsprojekt, Svenskt Vatten Utveckling 12-118, där ett större processupplägg för slambehandling med förtjockning, termofil efterrötning, luftning och tillsats av oxidationsmedel kommer att utvärderas. / Thermophilic Post-Digestion of Sewage Sludge – A Pilot Study Magnus Philipson Due to a new sludge regulation proposed by the Swedish Environmental Protection Agency (EPA) it is likely that sewage sludge produced at Swedish municipal sewage treatment plants has to be sanitized in the near future. In the Swedish EPA’s proposed new sludge regulation thermophilic digestion at 55 °C with 6 hour guaranteed exposure time is suggested an authorized sanitation method. At the sewage treatment plant in Uppsala, Kungsängsverket managed by Uppsala Vatten och Avfall AB, the process has got no sanitation step at present. The sludge is mesophilically digested at 37 °C and dehydrated with decanter centrifuges. An investigation conducted by an external consultant has shown that conventional sanitation through pasteurization would be very costly in terms of energy consumption. If the sludge could be sanitized via thermophilic anaerobic digestion this could be a much cheaper option due to increased gas production and reduced sludge volumes.The main aim of this thesis was to investigate the possibility to sanitize sludge from Kungängsverket via thermophilic post-digestion at 55 ° C. The work was carried out through pilot tests during 15 weeks with two digesters of 35 liters each fed with thickened mesophilically digested sludge from Kungsängsverket. The operation of the thermophilic post-digestion plant was evaluated by documenting the parameters ammonium nitrogen, pH, Volatile Fatty Acids (VFA), total alkalinity, bicarbonate alkalinity and degree of digestion as well as measurement of gas production and gas quality. The dewatering of the thermophilically post-digested sludge was investigated using a Capillary Suction Timer (CST- analysis). Based on extrapolated data from the experiments an energy balance for a full-scale post-digestion system at Kungsängsverket was made.Results show that thermophilic post-digestion of mesophilically digested sewage sludge is feasible and provides both increased gas production as well as increased degree of decomposition. It was shown that the anaerobic digestion processes proceeded despite high pH and high concentrations of ammonia.The resulting gas production were equivalent of 190 liters per kg volatile solids (VS) fed which extrapolated to full scale would mean an increase of the total biogas production at Kungsängsverket by about 20%. The degree of digestion was between 15 and 20% of input VS. CST-analyzes shows that the sludge dewatering properties is degraded by thermophilic post-digestion. Energy calculations show that thermophilic post-digestion can be a profitable method, given that it is feasible in full scale. It has to be stressed that the feasibility is dependent on fair dewatering properties. This has to be further investigated to determine whether the process can be implemented in full scale or not. This work is a first part of a larger project, SVU 12-118, where a larger set-up for sludge treatment through thickening, thermophilic post-digestion, aeration and addition of oxidizing agents will be evaluated.

Avloppsreningsverket Kalmar vatten AB arbetar med att minska halter av kadmium, silver, koppar och zink som kommer in till verket. Berga industriområde i Kalmar uppskattas som en möjlig källa för metallutsläpp. I det här projektet undersöks avloppsvattnet i delar av Berga för att se om det finns utsläpp av förhöjda metallkoncentrationer. Provtagning utfördes i utvalda avloppsbrunnar under två veckor. Proverna analyserade både internt inom Linnéuniversitetet med ICP-OES samt externt hos Eurofins med ICP-MS.  Undersökningen visade att tre av fyra provpunkter hade förhöjda koncentrationer av minst en metall. Detta kräver vidare arbete av reningsverket för att identifiera enstaka företag som släpper ut förhöjda halter av metallerna.

Inom VA-branschen ökar energi- och miljömedvetenheten. Detta har lett till en önskan om att ta vara på resursinnehållet i avloppsslammet, vilket kan tas tillvara genom rötning. Men precis som andra slambehandlingsmetoder har rötning flera olika föroch nackdelar. Syftet med examensarbetet är att bidra till ökad kunskap gällande de generella ekonomiska samt miljö- och energimässiga för- och nackdelarna med rötning. Den första frågan som har ställts i examensarbetet är vilka för- och nackdelar som uppstår på Rättviks avloppsreningsverk vid användning av rötning respektive utan rötning. Den andra frågan som har ställts är hur nyttjandet av produkterna som bildas vid rötning kan öka. Examensarbetet har avgränsats till att fokusera på rötningens påverkan på avloppsreningsverket. Metoderna i detta arbete har varit litteratur- och dokumentsstudier samt personlig kommunikation för att inhämta relevant information. I arbetet har även en fallstudie gjorts på Rättviks avloppsreningsverk för att hämta information och granska rötning ur en verklig situation. För att svara på frågeställningarna har två olika scenarier för Rättviks avloppsreningsverk används. Scenario 1, dagens system, och Scenario 2, framtida system där rötningen har kompletterats med en gasklocka och gasmotor. Båda scenarierna redovisar styrkor som volymminskningen och färre transporter i jämförelse med om rötning inte används. Svagheter med systemen är att det är bland annat stort värmebehov på grund av att rötkammaren inte är isolerad. Vid jämförelser mellan scenario 1 och om rötning inte används redovisas teoretiska uträkningar besparingar på cirka 265 000 kronor år 2019 tack vare användningen av rötning på Rättviks avloppsreningsverk. Jämförelsen redovisar också att volymreduceringen måste vara 13 procent eller större för rötning ska bidra till besparingar. Vid jämförelse av scenario 1 och 2 redovisas en besparing på cirka 91 000, beroende på energifördelningen hos rötningen. En av slutsatserna som kunnat dras är att det troligen är lönsamt för Rättviks avloppsreningsverk att använda rötning, tack vare volymreduceringen. En annan slutsats är att åtgärder som gasklocka och gasmotor eller uppgradering till fordonsgas skulle förbättra användandet av biogasen. Dock skulle åtgärderna eventuellt inte vara ekonomiskt försvarbar i dagsläget men önskvärda i framtiden. Då belastningen troligen är högre med mer avloppsslam, vilket bidrar till en större biogasproduktion. Även ändring av slutomhändertagande och slutanvändning kan vara lämpligt för att öka nyttjande av resurserna i slammet men även på grund av framtida lagändringar. / In the water and wastewater industry, energy and environmental awareness is increasing. This has led to a desire to utilize the resources that sewage sludge contains, which can be exploited by anaerobic digestion. However, just like other sludge treatment methods, digestion has several different advantages and disadvantages. The purpose of this degree project has been to contribute to increased knowledge regarding the general economic, environmental and energy advantages and disadvantages of digestion. The first question posed in this degree project is what advantages and disadvantages the usage as well as the non-usage of anaerobic digestion has on the Rättvik water treatment plant. The second question posed is how the usage of the products created by anaerobic digestion can increase. The degree project has been limited to focusing on the effects of digestion on the wastewater treatment plant The methods used in this work have been literature and document studies as well as personal communication to obtain relevant information. In the degree project, a case study has been performed at Rättvik's wastewater treatment plant to retrieve information and review anaerobic digestion from a real situation. Two different scenarios from Rättvik's treatment plant have been used to answer the questions. Scenario 1, today's system and Scenario 2, the future system, digestion has been supplemented with a gas clock and gas engine. Both scenarios report strengths such as volume reductions and fewer transports compared to if no digestion is used. The weaknesses with the systems are that there is, among other things, a great need for heat. In comparisons between scenario 1 and if digestion is not used, savings of approximately SEK 265,000 in 2019 are reported from theoretical calculations due to the use of digestion at Rättvik's sewage treatment plant. The comparison also reports that the volume reduction must be 13 percent or higher for the digestion to contribute to savings. When comparing scenarios 1 and 2, a saving of about 91,000 is reported, depending on the energy distribution of the digestion. One of the conclusions that can be drawn is that it is probably profitable for Rättvik's wastewater treatment plant to use the digestion thanks to the volume reduction. Another conclusion is that measures such as gas holder and gas engine or upgrade to vehicle gas would improve the use of biogas. However, the measures may not be economically justified but desirable in the future as the load is higher and thus more sewage sludge and greater biogas production. Change of final disposal and end use may also be appropriate to increase utilization of the resources in the sludge, but also due to future legislative changes.

I denna studie undersöktes marknaden för småskaliga avloppsreningsanläggningar i syfte att ta fram ett eller flera förslag för hantering av avloppsvatten för 50–200 hushåll. Studien utfördes på uppdrag av Mälarenergi Vatten AB som ser ett ökat behov av avloppsreningssystem på Västerås landsbygd. Marknaden undersöktes genom en litteraturstudie där avloppsreningsverk från olika leverantörer studerades och jämfördes. Utöver det granskades vilka utsläppskrav som ställs på reningssystem i den aktuella storleken samt vad som krävs för att det renade avloppsvattnet ska kunna återanvändas för bevattning. Olika reningstekniker som är vanliga för mindre avloppsanläggningar studerades. För att bedöma de olika avloppsreningsanläggningarna utformades en metod med poängsättning baserad på krav i lagstiftningen gällande skyddsnivåer samt i samråd med Mälarenergi Vatten AB. Syftet med metoden var att avgöra vilket eller vilka av avloppsreningsverken som är mest lämpliga att använda utifrån kravbilden som ställdes. Bedömningsmaterial till metoden hämtades från företagen i form av reningsprestanda. Studien visade att det finns ett flertal småskaliga avloppsreningsverk samt en rad olika tekniker som var lämpliga för 50–200 hushåll. Reningsverken som jämfördes kom från företagen BioKube, Biovac, Conclean, Klaro, Topas och 4everegreen. Samtliga reningsverk levde upp till hög skyddsnivå med avseende på reduktion av Ntot , Ptot samt BOD. Reningsverken från Conclean och Klaro fick högst poäng i jämförelsen och ansågs därmed som lämpligast. Avloppsanläggningar i storleken 50–200 hushåll saknar utsläppskrav, det är i stället upp till VA-huvudmannen i varje kommun att bestämma vilka utsläppsvillkor som ska gälla. Arbetet med återanvändning av renat avloppsvatten resulterade i att kraven för bevattning presenterades. Det fastställdes däremot inte om det går att återanvända avloppsvatten från reningsverken som undersöktes. Utifrån studien går det inte att med säkerhet fastställa vilket system som är mest lämpligt att använda på Västerås landsbygd. I studien har endast reduktion av Ntot, Ptot och BOD värderats, vilket ger en bra bild av systemets reningskapacitet men en bristfällig helhetsbild. Vid anläggning av ett reningsverk behöver ytterligare parametrar som kostnad, total miljöpåverkan samt val av plats tas i åtanke. Dessa parametrar har inte lyfts i denna studie.

Att lufta biologiska bassänger vid ett avloppsreningsverk är en mycket energikrävande process. Genom att reglera lufttillförseln kan processen optimeras så att den blir så energisnål som möjligt men samtidigt bidrar till en god kvalitet på utgående vatten. Regleringen bör då ske vid flera punkter längs med en bassäng. I detta projekt har regleringen av syrehalten i aktivslamanläggningen vid Himmerfjärdsverket utvärderats och ett försök till förbättring av processen har genomförts. Verket har efterdenitrifikation varför aktivslamanläggningen enbart består av en luftad del där nitrifikation och oxidation av organiskt material sker. Styrsättet i verket är sådant att syrehalten regleras i början av varje luftningsbassäng. En syrehaltsgivare sitter ca 20 meter in i varje linje och en luftflödesgivare satt på vardera linjes huvudledning med luft. Kaskadreglering reglerar luftflödet. Den överordnade syrehaltsregulatorn beräknar börvärdet till luftflödesregulatorn. Börvärdet på syrehalten är normaltsatt till 2 mg/L. Detta reglersystem har lett till att då belastningen är låg ökade syrehalten kraftigt i slutet av varje linje medan höga belastningar gör att syrehalten sjunker för mycket mot slutet av bassängen så att reningsresultaten för ammonium blir sämre än önskvärt. Syre- och ammoniumprofiler, det vill säga syre- och ammoniumhalterna i vardera av linjernas sex zoner plottade mot zonerna, studerades på två av verkets linjer. Dessa gjordes under perioder med relativt låg belastning av ammonium. Då framkom att oavsett flöde skedde den mesta av reduktionen i linjernas två mittersta zoner. Målet blev då att försöka förskjuta reningen så att hela bassängen utnyttjades. Detta måste dock ske utan att reningen under perioder med högre belastning försämras. Det som också framkom var att det förekommer både belastningsvariationer och flödesvariationer till de olika linjerna. För att förbättra regleringen installerades en syrehaltsgivare, en luftflödesgivare och en reglerventil till varje zon i en av verkets linjer. Ett kaskadreglersystem installerades och trimmades in i varje zon. En börvärdesundersökning gjordes för att hitta den kombination av börvärden i de olika zonerna som gav ett gott reningsresultat och samtidigt minimerade energikonsumtionen. De kombinationer som testades var 1,5/1,5/2/2/1,5/1,5 och 1,5/2,5/2,5/2,5/2,5/2,5. Dessa kombinationer förväntades förskjuta reningen så att hela bassängen utnyttjades och pressa ner de syrehaltstoppar som stundtals uppstod i slutet av bassängen. Syrehaltstopparna försvann men en acceptabel reningsgrad erhölls ej med avseende på utgående ammoniumhalt från försökslinjen. Reningen i försökslinjen var försämrad jämfört med innan byte av syrehaltsreglering. Här skall dock noteras att vattentemperaturen hade sjunkit i förhållande till perioden med ursprunglig reglering vilket kan ha påverkat nitrifikationshastigheten negativt. Temperaturen var lägst under den sistnämnda kombinationen. Under den sistnämnda börvärdeskombinationen hade försökslinjen stundtals bättre rening än övriga linjer så denna börvärdeskombination ger en förhållandevis god reningskvalitet. För att jämföra energikonsumtionen togs ett samband fram mellan luftflöde och blåsmaskinernas effekt. Sambandet användes för att beräkna skillnaden i effektförbrukningen mellan de bägge reglersystemen. Denna räknades om till motsvarande årsenergiförbrukning för samtliga linjer. Resultatet blev att energikonsumtionen skulle kunna sänkas med 10 % för luftningssteget. / To aerate the biological basins at a wastewater treatment plant is a very energy intensive process. To make the process as energy efficient as possible the air supply should be controlled. This may also contribute to a better purification quality. To fulfill this, the control of air supply should occur at several points along a basin. In this project, control of the dissolved oxygen in the activated sludge basins at Himmerfjärden wastewater treatment plant is evaluated and improved. The plant has postdenitrification, why the activated sludge plant solely consists of an aerated part where nitrification and oxidation of organic matter occurs. The oxygen level in the aeration basins is controlled at the beginning of each aeration basin. An oxygen sensor is placed 20 meters from the inlet and an air flow meter is placed on the main inlet tube for air at each line. Cascade control is used to control the airflow rate. The primary dissolved oxygen controller calculates the set-point to the secondary air flow controller. The set-point of the oxygen level is normally set at 2 mg/L. During periods with low loads of ammonia, this control leads to an increased oxygen level at the end of each basin while the high loads causes the oxygen level to drop towards the end of the basin so that the treatment results for ammonium were less than desirable. Oxygen and ammonium profiles, i.e. oxygen and ammonia concentrations in each of the lines’ six zones were measured and plotted against the zones, were studied at two of the plant lines. These were made during periods of relatively low load of ammonium. It was found that regardless of flow, most of the reduction occurred in the two middle zones in each line. The goal then became to try to shift the treatment so that the entire basin was used. This must be done without lowering the treatment quality during periods of higher loadings. What also emerged was that there are variations between the lines both in load and in flow. To improve the control system, an oxygen sensor, an airflow meter and a control valve were installed in each zone in one of the plant lines. A cascade control system with two PI-controllers was installed and tuned in each zone. Different combinations of set points were analyzed to find the one that gave a good cleaning performance while minimizing energy consumption. The combinations tested were 1.5/ 1.5/2 /2 /1.5/1.5 and 1.5 / 2.5 / 2.5 / 2.5 / 2.5 / 2.5. These combinations were expected to push the treatment forward so that the entire basin was used. It should also and lower the oxygen peaks that sometimes occurred at the end of the basin. The oxygen peaks disappeared but an acceptable degree of purification of ammonium was not obtained. The purification in the experimental line was lower than before the change of aeration control. It should be noted that water temperature had decreased compared to before the change of control system which may have affected the rate of nitrification negatively. This may be a reason for the higher ammonium concentrations. The lowest temperature was measured during the last set- point combination. During that period the experimental line had a better purification compared to the other lines in the plant. To compare the energy consumption for the two control systems a relationship was calculated between the air flow rate and the power consumption of the blowers. This relationship was used to calculate the difference in power consumption between the two control strategies. This consumption was translated to the corresponding annual energy usage of all the lines. The result was that the energy consumption could be reduced by 10% for the aeration step.

För att kunna nå de globala hållbarhetsmålen samt möta dagens och framtidens utsläppskrav av koldioxid behöver ny kunskap inom klimatpåverkan för avloppsreningsverk minskas. Svensk Vattens klimatberäkningsverktyg är tillgängligt för alla avloppsreingsverk och dricksvattenverk i Sverige. Genom att mata in mätdata från avloppsrneingsverk i klimatveräkningsverktyget kan en fingervisning kring hur omfattande avloppsreningssverket klimatpåverkan är samt var i processerna den största påverkan sker. Genom att arbeta med klimatveräkningsverktyget kan man hitta eventuella förbätttringsåtgärder för sitt avloppsreningsverk. Denna studie är gjord tillsammans med Nordvästra Skånes Vatten och Avlopp (NSVA), Helsinborgs avloppsreningsverk, Öresundsverket. Genom att använda klimatberäkningsverktyget har Öresundsverket identifierat energianvändning och direkta emissioner av lustgas och metan som de stora posterna att prioritera i sitt framtida arbete mot klimatneutral drift. Att minska el- och energianvändning kan bestå i att exempelvis installera en gasmotor för att kunna producera egen el för internt bruk samt för värmeåtervinning. En annan förbättringsåtgärd är att köpa in lustgasmätare för att kunna mäta sina lustgasutsläpp och sedan kunna investera i hållbara lösningar för utsläppen. Studien tar också upp separat rejektvattenrening, Regenerative Thermal Oxidizer (RTO) och solceller som förbättringsåtgärder för Öresundsverket. Att vara klimatneutrala till år 2030 är NSVA och Öresundsverkets mål och för att nå dit är denna studie en bra grund att stå på inför fortsatt framtida arbete.

Den ökade utvecklingen av antibiotikaresistens utgör ett hot mot dagens samhälle och befintliga avloppsreningsverk är inte byggda för att avloppsrena vattnet från antibiotika. Men det är inte bara rening av antibiotika från avloppsvattnet som är viktig för att motverka uppkomsten av antibiotikaresistens, utan även reduktion av bakterier. Det finns ett alternativ att källsortera avloppsvatten från hushåll och behandla det separat istället för att leda det till avloppsreningsverk. Syftet med denna studie var att undersöka vilken reningsteknik som var mest lämplig att implementera för att rena avloppsvatten utifrån kriterierna rening av antibiotika, bakteriereduktion, driftkostnad, energiförbrukning, kemikalieanvändning samt behov av ytterligare yta och ombyggnation, på befintliga avloppsreningsverk och nya anläggningar där det sker källsortering. Teknikerna utvärderades genom en multikriterieanalys (MKA) baserad på en litteraturstudie för inhämtande av data och en enkät där medlemmar i SAFE-gruppen gav poäng till kriterierna utifrån hur viktiga de anser att de är. För behandling av svartvatten undersöktes ytterligare existerande behandlingsalternativ för att ta reda på hur effektiva de är på rening av läkemedelsrester och reducering av bakterier från svartvatten. Ett ytterligare syfte var att utreda vilka för- och nackdelar som fanns med att källsortera avloppsvatten, vilket gjordes genom att medlemmar i SAFE-gruppen svarade på en enkät samt genom en litteraturstudie. Urvalet av reningstekniker som undersöktes i denna studie baserades på deras rening av antibiotika för blandat avloppsvatten och dessa var ozonering, GAK (granulärt aktivt kol), UV och väteperoxid, nanofiltrering, omvänd osmos, aktivt kol och MBBR (biofilmreaktor med rörlig bädd). Den reningsteknik som var lämpligast att implementera på ett avloppsreningsverk och en ny anläggning för källsorterat avloppsvatten var ozonering som generellt presterade bra för majoriteten av kriterierna. Det fanns för- och nackdelar med att källsortera avloppsvatten. En fördel med att behandla svartvatten separat är att det innehåller majoriteten av bakterier och läkemedelsrester, däremot är en nackdel att förbehandlingen behöver vara omfattande för att reningsteknikerna som undersöktes ska åstadkomma samma reningsgrad som för blandat avloppsvatten. De reningstekniker som undersöktes i studien (ozonering, GAK, UV med väteperoxid, omvänd osmos, nanofiltrering, aktiv slambehandling och MBBR) är inte relevanta för källsortering av avloppsvatten och separat behandling av svartvatten. Istället kan i dag aktuella behandlingsalternativ som våtkompostering, rötning, alkalisk behandling och ammoniakbehandling med urea vara relevanta då de är tekniker som kan användas för behandling av svartvatten med påvisad reduktion av bakterier. / The increasing development of antibiotic resistance constitutes a threat to today’s society, and the existing wastewater treatment plants are not built to remove antibiotics from the wastewater. However, it is not only the removal of antibiotics from wastewater that is important to counteract the accelerated development of antibiotic resistance, the reduction of bacteria matters as well. An alternative to conventional waste water treatment is source separation of wastewater from households and treating blackwater separately from greywater. The purpose of this study was to investigate which treatment technique that was most suitable to implement for the removal of antibiotics as well as bacteria from wastewater on existing wastewater treatment plants and on new facilities with source-separation of wastewater based on the following criteria: removal of antibiotics, bacteria reduction, operation cost, energy consumption, use of chemicals and surface area. The techniques were evaluated by using multicriteria analysis (MCA) where performance data were derived from literature and a survey where the importance of the criteria were graded by members of the SAFE-group. For the treatment of blackwater existing treatment options were further investigated to find out how effective they are at removing pharmaceuticals and reducing bacteria from blackwater. In addition the aim was also to investigate advantages and disadvantages of source separation of wastewater and treating blackwater separately from greywater. In order to determine this, members of the SAFE-group answered a survey and a literature study was done. The selection of treatment technologies evaluated were based on antibiotic removal for mixed wastewater and included ozonation, GAC (granulated active carbon), nanofiltration, reverse osmosis, UV and hydrogen peroxide, activated sludge and MBBR (moving bed bioreactor). The removal technique that according to the MCA was most suitable to implement at a wastewater treatment plant and a new facility for source separated wastewater was ozonation. There are both advantages and disadvantages with source-separation. An advantage of treating black water separately is that it contains the majority of bacteria and pharmaceuticals residues, however a disadvantage is that the pre-treatment needs to be extensive in order for the treatment techniques that were investigated to achieve the same degree of removal as for mixed wastewater. The treatment techniques investigated in the study (ozonation, GAK, UV and hydrogen peroxide, nanofiltration, activated sludge and MBBR) are mainly applied for mixed wastewater and not as relevant for source separation of wastewater and separate treatment of blackwater. Instead, existing treatment techniques such as wet composting, anaerobic digestion, alkaline treatment and ammonia treatment with urea may be more relevant as they are techniques that are used for treating blackwater with rather good reduction of bacteria.

Ett flertal vattendrag i Sverige är idag förorenade (till viss grad), däribland Dalälven. Östersjön är ett utsatt hav vad gäller näringstillförsel, där Dalälven är en bidragande del till detta. I takt med att kunskapsnivån stiger kring hur vattenkvalitén påverkar organismer och människor så kan specifika åtgärder tas fram för enskilda vattendrag, för att förbättra kvalitén. Rapporten handlar om fiskodlingar och hur dem påverkas av utsläpp från mänskliga aktiviteter, samt hur odlingen påverkar dess omgivande vattendrag. Fiskodlingar används främst för att odla fisk som livsmedel, men även fisk som är avsedd för utplantering till sjöar och hav. Utplantering av fisk görs främst för att minska trycket på den vilda fisken. Att bedriva en fiskodling innebär stort ansvar för verksamhetsutövaren, där lagar och krav som är fastställda av riksdagen måste uppfyllas. För att kontrollera lagar och krav har man regelbundna kontroller vid fiskodlingar från olika myndigheter. Större delen av dagens fiskodlingar ligger i kontakt med sjöar och hav, och kan därmed påverkas av yttre faktorer i form av mänkliga aktiviteter, men även från själva odlingen i sig. Påverkan som bygger på utsläpp från dessa kan både vara positivt och negativt för vattendraget beroende på hur förutsättningarna hos denna ser ut. Fiskodlingar kan även placeras på land, men är dock betydligt mer kostsamt i jämförelse med en odling placerad i vattendrag. Det finns vissa risker med att bedriva en fiskodling i vattendrag, med avseende på sjukdomar och rymning. Sjukdomar inom en fiskodling kan resultera i slakt, och denna kan även spridas till utomstående vattendrag. En rymning kan bidra till hybridisering och därav påverka det vilda beståndet av fisk, den kan även rubba näringsväven hos vattendraget i form av konkurrens med det vilda beståndet, men även via bioackumulation och biomagnifikation. Det finns vissa faktorer som avgör placeringen av en fiskodling, detta allt efter hur förutsättningarna ser ut och vilken fisk som odlas. Slotts Lax AB, som är en fiskodlingsverksamhet i Dalarna, har valt att odla sin fisk i vattendrag, detta främst för att minimera kostnaderna och nyttja den miljö som erbjuds, vid Dalälven och Siljan. Fisk kan även odlas på land, detta görs främst för  att minimera riskerna med rymning av fisk och spridning av sjukdomar. / Several rivers in Sweden, including Dalälven, are today contaminated  to certain degree. As the knowledge rises around how water quality affects the organisms and humans can specific measures be developed for water bodies, to improve the quality. This thesis focuses on fish farms and how they are affected by emissions from human activity, and how fish farming affects its surrounding water. Fish farms are mainly used to raise fish for human consumption, but also fish intended for planting out in lakes and seas. The planting of fish is mainly to reduce the pressure on wild fish. Conducting a fish farm involves great responsibility for the operator, where laws and requirements that are established by the parliament must be met. For that purpose the laws and requirements are regularly checked at farms from different agencies. Most of the fish farms are currently in contact with lakes and seas, and those can be affected by external factors such as human activities, but also from the culturing itself. Impact of emissions from fish farms can be both positive and negative for the watercourse, depending on the conditions of the area. Fish farms can also be placed on land, but this would be far more costly in comparison with fish farming in waterways. There are certain risks associated with conducting a fish in streams such as, diseases and fish escaping. Diseases in the fish farming can result in the slaughter, and this can also spread to outside watercourses. An escape can contribute to hybridization which therefore affect the wild population of fish, it can also disrupt the food chain of the stream in the form of competition with the wild population, but also through bioaccumulation and biomagnification. There are certain factors that determine the location of a fish farm, depending on how the conditions look likes and what kind of fish species that are being grown. Slotts Lax AB, which is a fish farming business in Dalarna, have chosen to grow their fish in streams, primarily in order to minimize costs and use the environment offered by the Dalälven River and Lake Siljan. Fish can also be grown on land, this is done primarily to minimize the risks of escape and the spread of diseases.

The Baltic Sea is a brackish water that is severely affected by eutrophication. Anthropogenic (human) nitrogen emissions is a contributing factor leading to algal blooms and hypoxic and anoxic seabeds. Municipal wastewater treatment plants account for 27 percent of the nitrogen emissions into the Baltic Proper. According to an article published by Karlsson-Ottosson in the magazine Ny Teknik and the HAVET 2015/2016 report, the increased meat consumption causes difficulties for the sewage treatment plants to purify the nitrogen in the wastewater. This, according to the article and report mentioned, correlates with increased nitrogen emissions from the municipal wastewater treatment plants. The purpose of this study was to investigate if this observed correlation could be confirmed. This study has measured the nitrogen content of urine from participants (n=36) categorized by diet. The diet categories that was included in this study were meat (K), lacto-ovo vegetarian (LOV) and vegan (V). The daily protein intake from the participants in the categories mentioned above was analyzed in this study. Furthermore, the growth of green algae (Cladophora glomerata) and presence of phytoplankton was investigated by fertilizing the collected samples with urine. The results show that there is no difference in nitrogen content in urine, neither in the protein intake between the three diet categories, nor in the case of presence of phytoplankton. Regarding the growth of the green algae, there was a significant difference between the diet groups of meat (K) and control (KON), and also between meat (K) and people on a vegan diet (V). The green algae therefore grew better in brackish water with urine from people who had a meat (K) diet than it did in brackish water with urine from people who had a vegan (V) diet. Though the growth results showed a significant difference between these diet groups (K and V), the alleged correlation between increasing meat consumption and increasing nitrogen emissions from municipal wastewater treatment plants needs to be further studied. / Östersjön är ett brackvattenhav som är svårt drabbat av eutrofiering. Antropogena (mänskliga) kväveutsläpp är en bidragande orsak som leder till algblomning samt hypoxiska och anoxiska bottnar. Kommunala avloppsreningsverk står för 27 procent av kvävetillförseln till Egentliga Östersjön. I en artikel som publicerats av Karlsson-Ottosson samt i rapporten HAVET 2015/2016, orsakar den ökade köttkonsumtionen svårigheter för avloppsreningsverken att rena avloppsvattnet från kväve. Detta korrelerar, enligt artikeln och rapporten, med de ökade kväveutsläppen från avloppsreningsverken. Syftet med studien var att undersöka om korrelationen kunde fastställas. Denna studie har mätt kvävehalten i urin från deltagare kategoriserade efter kosthållning. Dessa kategorier är kött (K), lakto-ovo vegetarian (LOV) samt vegan (V). Proteinintaget hos deltagarna undersöktes, kategoriserat efter ovan nämnda kategorier. Vidare har tillväxten av grönslick (Cladophora glomerata) samt förekomsten av fytoplankton med tillsatt urin från de insamlade proverna undersökts. Resultaten visade ingen skillnad gällande kvävehalten i urin mellan de tre kategorierna. Det var inte heller någon skillnad gällande proteinintaget mellan dessa. Förekomsten av fytoplankton påvisade inte någon skillnad. Angående tillväxten av grönslick påvisades en signifikant skillnad mellan grupperna kött (K) och kontroll (KON) samt mellan kött (K) och vegan (V). Grönslick tillväxer därför mer i brackvatten med urin från människor som äter kött än den gör i brackvatten med urin från människor med vegansk kost. Då resultaten gällande tillväxt på grönslick visade en signifikant skillnad mellan kosthållningarna (K och V) behöver den påstådda korrelationen mellan ökad köttkonsumtion och ökade kväveutsläpp från kommunala avloppsreningsverk studeras vidare.