Syftet var att finna en biologisk behandlingsmetodik för avloppsvatten som skullekunna reducera utsläpp av näringsämnen till recipienten Humlebäcken frånavloppsreningsverket (ARV) i Nyvång. Nyvångs reningsverk planeras uppgraderas och utökas och därtill har ärendet nekats då utsläpp till Humlebäcken förfaras bli för höga. Mikroalger som behandlingsmetod för avloppsvatten undersöktes via litteraturanalys ibåde svenska klimat och vid uppskalning. Det kunde inte hittas metodik eller teknik för att på industriell skala använda mikroalger till behandling av avloppsvatten idag. Dock presenteras flera olika tekniker som kan kopplas samman för ökad effektivitet. Vidare finns det stor potential om att mikroalgssystem kan kopplas samman med andra industriers spillvärme och rökgaser för ökad produktion av biomassa och rening av rökgas. Andra former av kemisk försedimentering och anaerob behandling från Energipositiv Rening presenteras, möjligheten finns att dessa kan kopplas samman med mikroalgssystem för komplett behandling till lägre kostnader av konventionell behandlingsteknik. Till slut presenteras påverkande faktorer vid nordiska klimat och utmaningar i form av striktare reningskrav och återföring av slam. Det presenteras kort om andra biologiska tekniker som svampodling och multitrofiskt vattenbruk vilka kan kopplas samman medmikroalgssystem för ökad resurseffektivitet och högre reningsgrad. Se figur 18 förgrafisk summering. / The purpose was to find a biological treatment method for wastewater which could reduce emissions of nutrients to the recipient Humlebäcken from the wastewater treatment plant (WWTP) in Nyvång. Since Nyvång WWTP plans to upgrade and expand have been denied for fears of further contamination of Humlebäcken. Microalgae as a treatment method was examined in this literature analysis for Swedish climates and upscaling. For industrial purposes no technique or method could befound which could be applied to wastewater currently. Several techniques are presented however in the hopes that in combining them a higher efficiency might beachieved. If microalgae systems could be integrated with waste heat and flue gas from industry, then higher productivity could be achieved whilst reducing emissions from the flue gas. Other forms of pre-sedimentation and anaerobic treatment methods from EnergyPositive Purification systems are presented as there's a possibility these can be connected to microalgae systems for complete treatment and less costs. Factors which affect microalgae cultivation in Nordic climates and challenges in terms of stricter emission requirements and reuse of sludge are presented lastly. Other biological treatment methods like mushroom and multi-trophic aquaculture which can be integrated to microalgae systems are shown in hopes of achieving higher resource efficiency and pollution reduction. See figure 18 for graphical abstract.

Ackumuleringen av plast och mikroplast i miljön är idag en globalt aktuell fråga. Forskning kring mikroplast och dess påverkan på miljö och biota har ökat kraftigt det senaste decenniet. En av de största utsläppskällorna till mikroplast är slitage från vägtrafiken, speciellt från däck, men mikroplast kan även komma från vägmarkeringar. Vägmarkeringar innehåller plastpolymerer (som bindemedel), fyllnadsmedel, pigment och tillsatsämnen (additiv), och ofta ingår även glaspärlor. Vissa ämnen kan ge en negativ påverkan på människa och miljö. I dagsläget saknas det data för att kunna kartlägga i vilken omfattning vägmarkeringsslitage bidrar till spridning av mikroplaster samt för att bedöma om och hur det skulle kunna påverka miljön och vattenlevande organismer. I detta examensarbete har toxicitetstest av lakvatten från vägmarkeringsprodukter utförts med algen Raphidocelis subcapitata för att studera om de är toxiska samt om det finns någon skillnad mellan olika vägmarkeringsprodukter. Partiklar från fyra olika typer av vägmarkeringsprodukter (prefabricerad termoplast, varmapplicerad termoplast, vattenbaserad akrylatfärg och 2-komponentsakrylatfärg) genererades och lakades var för sig med skakning i avjoniserat vatten under 24 timmar. Lakvattnen utan partiklar användes sedan till algtillväxthämningstest. Algerna exponerades under 72 timmar för lakvatten i olika koncentrationer, där den högsta motsvarade 100 g vägmarkeringspartiklar per liter, och algtillväxt mättes. Effektmåtten var maximal tillväxthastighet och lag-fas och dessutom analyserades korrelationen mellan dem som ett mått för anpassningseffektivitet. De fyra lakvattnen påverkade lag-fas och/eller tillväxthastighet i olika omfattning och medförde antingen inhibering eller stimulering av algtillväxten. Lakvattnet från den vattenbaserade akrylatfärgen påvisade störst inhibering av tillväxt och var även det mest toxiska eftersom ingen tillväxtanpassning skedde. För övriga lakvatten påvisades olika grad av anpassningseffektivitet av alger vid exponering. Dock krävs mer ingående statistisk utvärdering för att åtskilja de två lakvatten som hade minst påverkan, dvs. från den prefabricerade och den varmapplicerade termoplasten.  Detta är enbart en första studie. Upprepade tester med fler vägmarkeringsprodukter och fler tester med andra organismer, såsom bakterier, kärlväxter, kräftdjur och fisk, krävs för att bättre kunna utreda om och hur olika vägmarkeringar kan påverka biota. För ytterligare studier skulle det vara intressant att utvärdera vilka ämnen i vägmarkeringar som kan påverka miljön och om dessa skulle kunna ersättas med andra, mindre giftiga ämnen. / The accumulation of plastic and microplastics in the environment is a current global issue. Research on microplastics and its impact on the environment and biota has increased rapidly in the last decade. One of the largest sources of microplastics is wear from road traffic, especially tires, but they can also originate from road markings. Road markings contain plastic polymers (as a binder), fillers, pigments, and additives, and often also glass beads. Some substances may have a negative impact on humans and the environment. At present, there are no data to map the extent to which wear from road markings contributes to the emissions of microplastics, or to assess the effect they might cause on the environment and aquatic organisms. In this thesis, toxicity tests on leachates from road marking products were conducted on the alga Raphidocelis subcapitata to study the effect on the algae and if it differs between the different products.  Particles from four types of road marking products (prefabricated thermoplastic, hot-applied thermoplastic, acrylic water-based paint, and 2-component acrylic paint) were generated and leached separately by shaking in deionized water for 24 hours.  The leachates without particles were used in the standard algal growth inhibition tests. The algae were exposed for 72 hours to the leachates in different concentrations, with the highest corresponding to 100 g road marking particles per liter, and algal growth was monitored. Endpoints used were maximum growth rate and lag phase and, in addition, their correlation was analyzed as an indicator for adaptation capacity. The four leachates affected lag phase and/or growth rate to a varying extent and caused inhibition or stimulation of algae growth. Exposure to leachate from the water-based acrylic paint showed most inhibition of growth and was also the most toxic as no growth adaptation was observed. For the other tests, different rates of adaptation efficiency of the algae growth were found. However, more detailed statistical evaluation is needed to differentiate between the two leachates that had the least effect, i.e. the prefabricated and the hot-applied thermoplastic. This is only a first study. More tests with more road marking products and with other organisms, such as bacteria, vascular plants, crustaceans, and fish, are required to better understand if and how different road markings could affect biota. Additionally, an evaluation of what substances in road marking materials may cause effects and whether these can be replaced by other, less toxic substances, would be of interest.