Avloppsvattnet som når våra reningsverk är fullt av värdefulla näringsämnen, näringsämnen som behövs för att ge oss större skördar. Men idag behandlar vi inte avloppsvattnet som den resurs det är. I detta examensarbete har jag undersökt vilka hinder som finns för kommunerna när det gäller återvinning av näringsämnen från avloppsvatten och -slam. Jag har gjort en litteraturstudie och djupintervjuer med flera personer inom VA-branschen. Även om mitt underlag inte gör att jag kan dra några generella slutsatser tyder mycket på att bristen på initiativkraft på regeringsnivå hindrar utvecklingen inom området.

Diatoms are microscopic, photosynthetic, single-celled organisms that are useful in studies of water qualities (eg pH, nutrients, salinity). By analyzing changes in the species composition of diatoms back in time, gives an opportunity to interpret the marine environment affected by various factors (Andren et al, 1999). The aim of the study was to study changes in diatom abundance and composition in Hallsfjärden, a bay in the Baltic Sea located north of Himmerfjärden in Södertälje. The site was chosen because it is a bay that is assumed to have a large environmental impact due to external factors such as increased population growth, water treatment plants, industrial areas, dredging and a link to Lake Mälaren. The purpose of the study therefore to investigate whether there was an environmental impact in Hallsfjärden, in order to draw conclusions about what happened in the area and what has affected the water the last 100 years.      The survey is conducted by sampling sediment cores, studied by biostratigraphy of fossil diatoms to reconstruct past environmental conditions. The results of the analysis showed that oxygen deficiency was a particular problem, which is related to the eutrophication that are threatening some diatoms and thereby changes the species composition of ecosystems in Hallsfjärden. A plausible interpretation of the analyze results is that Hallsfjärden was adversely affected by the Södertalje area's population growth and Himmerfjärdsverkets startup by high emissions of nutrients. It has on the other hand appeared a positive impact for Himmerfjärdsverkets gradually improved purification with clearer water conditions. Hallsfjärden have proved to be a particularly sensitive ecosystem in this study, with low salinity and strong thermocline, which means that it is more affected by eutrophication and pollution in its drainage area. This causes a problem of eutrophication in Hallsfjärden due to the bay showing the influence of the surrounding areas and its emissions, which later exports further to the Baltic Sea via Himmerfjärden with the southbound flow. / Kiselalger är mikroskopiska, fotosyntetiserande, encelliga organismer som är användbara vid studier om vattenkvalitéer (till exempel pH, näringsämnen, salthalt). Genom att analysera förändringar i artsammansättningen av kiselalger bakåt i tiden kan tolkningar göras om hur havsmiljön påverkats av olika faktorer (Andrén m.fl., 1999). Målet med studien var att studera förändringar i kiselalgernas förekomst i Hallsfjärden, en havsvik i Östersjön belägen norr om Himmerfjärden i Södertälje. Platsen valdes för att det är en havsvik som antas ha stor miljöpåverkan på grund av yttre faktorer såsom en ökad befolkningstillväxt, reningsverk, industriområden, muddring och en kontakt med sjön Mälaren. Syftet med studien var därmed att undersöka om en miljöpåverkan fanns i fjärden, detta för att kunna dra slutsatser om vad som hänt samt vad som påverkat vattenområdet de senaste 100 åren.      Undersökningen är utförd genom provtagning av sedimentkärnor som undersökts avseende biostratigrafin av fossila kiselalger för att rekonstruera tidigare miljöförhållanden. Analysresultatet visade att syrebrist var ett utmärkande problem, vilket i samband med eutrofiering hotar vissa kiselalgsarter och förändrar därmed artsammansättningen i ekosystemen i Hallsfjärden. En sannolik tolkning av analysresultatet är att Hallsfjärden påverkats negativt av Södertäljeområdets befolkningstillväxt och Himmerfjärdsverkets uppstart genom höga utsläpp av näringsämnen. Det har å andra sidan synts en positiv inverkan efter Himmerfjärdsverkets successivt förbättrade rening med klarare vattenförhållanden. Hallsfjärden har i studien visat sig vara ett särskilt känsligt ekosystem med låg salthalt och starka språngskikt, vilket gör att det påverkas mer av eutrofiering och föroreningarna i området. Detta medför en övergödningsproblematik i Hallsfjärden, då fjärden visar en påverkan av omkringliggande områden och dess utsläpp av föroreningar, vilka även sedan exporteras ut i Östersjön via Himmerfjärden med den sydgående strömmen.

En central del i reningsverkens behandling av avloppsvatten är att dosera fällningskemikalier i syfte att reducera halten fosfor samt organiskt material. Under fällningsprocessen är det viktigt att det sker en snabb och fullständig inblandning av fällningsmedlet i avloppsvattnet för att uppnå goda reningsresultat. På Henriksdals reningsverk i Stockholm undersöks möjligheten att tillämpa en doseringsanordning som med hjälp av tryckluft doserar fällningskemikalien genom ett perforerat rör från kanalens botten för att på detta vis åstadkomma en effektiv inblandning. Anordningen, en doserramp, är tänkt att utnyttjas som extra fällningssteg under högflödesrening, vilket förekommer när det inkommande flödet överskrider reningsverkets hydrauliska kapacitet och uppstår vanligtvis vid kraftiga skyfall eller snösmältningsperioder. Under dessa perioder bräddas avloppsvattnet förbi den biologiska behandlingen, antingen till sandfiltreringen eller direkt till recipienten vilket resulterar i utsläpp av avloppsvatten med förhöjda föroreningshalter. Projektet utgick efter befintlig design och modell för dosering av fällningsmedel med tryckluft. Genom pilotförsök har sedermera en egenutvecklad doserramp utformats, utvärderats och optimerats i ändamål att kunna implementeras i verksamheten på Henriksdals reningsverk. Pilotförsöken kompletterades med teoretiska beräkningar av de resulterande tryckförlusterna genom rörsystemet via Darcy-Weisbachs ekvation. Tester utfördes på en doserramp i fullstor skala med två olika rördimensioner, DN50 (innerdiameter 50 mm) respektive DN25 (innerdiameter 25 mm) med en horisontell rörlängd på 4 m. Som vätskemedium användes vatten från reningsverket. Resultaten från experimenten med båda rördimensionerna visade att bäst prestanda uppnåddes när en korrigerad hålbild med avtagande centrumavstånd mellan luftningshålen implementerades i kombination med att luftningshålen vinklades vertikalt nedåt. Vid experiment med den större rördimensionen DN50 uppmättes bäst prestanda när den horisontella rördelen fylldes med fyllkroppar vilka fyllde funktionen att finfördela luft- och vätskeblandningen och samtidigt bibehålla en hög turbulens längs det horisontella röret. Den resulterande tryckförlusten genom doserrampen beräknades till 4–8 bar beroende på vätskekälla och ingående lufttryck.

During the winters in recent years Laholmsbuktens VA's treatment plant in Halmstad has recorded unexcepted levels of phosphorus from the polishing pond. Only between 8 and 20 January 2016 samples indicates a realese of net 75 kg. In winter the pond temperature never goes below about 8oC, which attracts wintering waterfowl. In February 19, 2016 the largest number of birds in the inventory for this thesis was noted, 325 individuals, of which 208 were tufted ducks.  Even if the number of waterfowl at peak levels was to be about 1000 individuals, their combined contribution of phosphorus through droppings into the pond could not be more than 500 g per day. This study proposes that a significant factor is the foraging activity of tufted ducks, which are diving ducks. In search of food at daytime they disturb the sediment at the bottom of the pond, i.e bioturbation.  The higher proportion of particle-bound phosphorus in samples with high phosphorus content also fits well with this hypothesis. A scientific investigation in which the bottom of this part of the pond was stirred up mechanically gave similar proportions between phosphorus and water-soluble phosphorus.

During recent years both Sweden and the rest of Europe have experienced periods of drought as a consequence of hot summers with low levels of precipitation. For villages provided with drinking water from water plants with groundwater as raw water source droughts can lead to considerable problems if the groundwater reservoir would be affected. One Swedish village which is provided with drinking water from a groundwater drinking plant and which has faced problems regarding their drinking water production is Hurva, located outside of Eslöv in Scania and with a population of almost 400 people. The problem has been periods of water shortage in the drinking water system. The solution to this problem has consisted in filling up the water reservoir in the drinking water system with drinking water delivered in trucks. This is not considered a sustainable solution to the problem and a transmission pipe connecting Hurva to the regional drinking water system has been suggested. This project is written in collaboration with VA SYD, the joint municipal authority in Hurva, and consisted of two main objectives. The first objective was to examine the possibilities of implementation of a circular wastewater system in Hurva from a process technical and health and safety point of view. The second objective was to estimate the waterbalance in the system to make sure that there was enough water for a circular water system. According to the calculations regarding the waterbalance estimation there has been enough water in the system every month of the period January 2018-December 2019 with exception for June 2018 which was a month with extreme droughts in Sweden. The results indicates that there is a risk for water shortage in the system although this is probably not the case for months with normal conditions. Two possible treatment chains was designed, based on the requirement that they should have the capacity to treat the wastewater from Hurva WWTP into drinking water quality. The first chain, treatment chain 1 consisted of ultrafiltration, reversed osmosis, granular activated carbon, pH/hardness adjustment and UV treatment. The second chain, treatment chain 2, consisted of ultrafiltration, ozonation, granular activated carbon and UV treatment. / Under de senaste åren har både Sverige och övriga Europa upplevt perioder av torka till följd av varma somrar med lite nederbörd. För byar som förses av dricksvatten från vattenverk med grundvatten som råvattenkälla kan torka leda till stora problem om grundvattenreservoaren blir påverkad. En by som förses med dricksvatten från ett grundvattenverk och som stött på problem gällande dricksvattenproduktionen under de senaste åren är Hurva, som är beläget utanför Eslöv i Skåne och har en befolkning på strax under 400 personer. Problemen har bestått i att det inte alltid funnits tillräckligt mycket vatten i grundvattenmagasinet. Vid dessa tillfällen har lösningen varit att fylla på drickvattenreservoaren med dricksvatten transporterat i lastbilar från ett annat vattenverk. Detta anses inte som en hållbar lösning och ett förslag har lagts fram om att koppla på Hurva till det regionala dricksvattennätet med hjälp av en överföringsledning. Detta projekt har utförts i samarbete med VA SYD, som är VA-huvudman i Hurva. Projektets syfte var att undersöka möjligheterna till att implementera ett cirkulärt dricksvattsystem med avloppsvatten som primär råvattenkälla i Hurva utifrån två huvudaspekter. Den första delen av projektet handlade om att beräkna vattenbalansen i systemet för att underöka om det finns tillräckligt med vatten. I den andra delen undersöktes möjligheterna till att implementera ett cirkulärt vattenverk i Hurva utifrån processtekniska aspekter samt hälso- och säkerhetsaspekter. Enligt beräkningar av vattenbalans har det funnits tillräckligt mycket vatten i systemet för alla månader mellan januari 2018 och december 2019 med undantag för juni 2018, vilket var ett extremt torrt år i Sverige. Utifrån resultaten kan slutsatsen dras att under normala år har det funnits tillräckligt mycket vatten för att kunna implementera ett cirkulärt dricksvattensystem men att det föreligger en viss risk för vattenbrist i torra perioder. Två möjliga vattenverk, i rapporen kallade treatment chain 1 och treatment chain 2, togs fram. Båda verken designades för att uppfylla kravet om att ha kapacitet att rena avloppsvattnet från Huvas reningsverk till dricksvattenkvalitet. Treatment chain 1 bestod av följande 5 behandlingssteg: ulftrafiltrering, omvänd osmos, granulärt aktivt kol, hårdhet+pH justering och UV disinfektion. För treatment chain 2 valdes följande 4 behandlingssteg: ulftrafiltrering, ozonering, granulärt aktivt kol och UV disinfektion.

A sewage treatment plant is going to get a station in their plant reconstructed. It is the station where the water is separated from the sludge and then transported out of the plant. This new station is the main area for this project. The project holds two parts, one where the flow losses are examined and the second is where the system curve and pump configurations are explored. The flow losses can be divided into two parts, major and minor losses. Both will be examined in this project and further the distribution between major and minor losses will be studied. Furthermore, to study the station and the pump configuration, a system curve and a pump curve will be established. Depending on the percentage of dry matter in the sludge (3%, 4% and 5%) the viscosity of the sludge will vary. Therefore, different system curves will be obtained depending on the dry matter. At a given pressure increase, the pump curve will tell what power output is needed depending on the flow rate. The result shows that the flow losses will be the highest for the lowest dry matter rate, 3%. The lower the dry matter rate is, higher velocity on the flow can be used in the station. Due to the higher velocity the losses will increase. The system curves for 3% and 4% are similar. But the curve for 5% differs in where the transition from laminar flow to turbulent flow occurs at a higher flow rate.

Många sjöar är idag påverkade av mänsklig aktivitet, bland annat är 1 % av Sveriges sjöar eutrofierade, däribland Ekoln. Ekoln är en stor sjö i Uppsala län söder om Uppsala som länge varit eutrofierad. Fyrisån och Örsundaån är de största inflödena till Ekoln och Sävjaån är ett betydande biflöde till Fyrisån. Kungsängsverket är Uppsalas reningsverk och har sitt utlopp i Fyrisån och som ett led i att minska eutrofieringen byggdes fosforreningen ut 1972. Fosforhalterna i Ekoln sjönk och algblomningarna blev färre. Kvävereningen byggdes ut 1999 och i detta arbete utvärderas detta reningssteg.   Hypotesen är att när ammonium minskar i bottenvattnet kommer syrgasförhållandena att förbättras på grund av minskad ammoniumnedbrytning som förbrukar syrgas. Med ökad halt syrgas är det känt sedan tidigare studier att den interna fosforbelastningen och algblomningen minskar.   För att undersöka om det skett en signifikant minskning av näringsämnen i intransporten till Ekoln och av halterna i Ekoln utfördes statistiska test av ämnena för perioden före och perioden efter införandet av kväverening. Intransporterna modellerades även i StormTac.   Resultatet visar att det skett en minskning av kväve- och ammoniumtransport och en ökning av fosfor-, fosfat- och TOC-transport. I Ekoln har en minskning påvisats i ammonium-, totalfosforhalt och en ökning i fosfat- och TOC-halt. Ammoniumhalten har minskat i bottenvattnet så den minskade intransporten av ammonium gett en effekt. Fosfor- och fosfathalten har inte förändrats signifikant i bottenvattnet, men det har skett en viss minskning av fosfor och en viss ökning av fosfat i Ekoln perioden 1990-1998 till 2000-2010. Även syrgashalten har ökat i bottenvattnet.   Att det inte skett signifikanta förändringar i fosfor, fosfat och syrgas tyder på att intransporten till vattenmassan inte förändrats. Ökade TOC-halter leder till ökad nedbrytning där syrgas förbrukas i bottenvattnet. Det är möjligt att situationen sett ännu värre ut i Ekoln om inte kväveutsläppen minskat.

From domestic and industrial waste water will have to be cleaned before it can be released into lakes and streams again. This purification takes place through various stages of treatment plants. Wastewater contains many substances that are harmful to the environment as well as human and animal health, so it is important that the purification that is done is done in an efficient and thoughtful manner. The steps that are common in Swedish cleaning plants are mechanical, biological and chemical purification. These purification steps ensure that larger particles do not come out to the open water, convert nitrogen into nitrogen through the activation process, and that by chemical treatment, the emission of phosphorus is reduced. All of these purification steps can be designed differently and vary from purification plants to purification plants. Therefore, the degree of purification and emissions can distinguish between different treatment plants. Because there are many factors involved in the processes at Swedish waste treatment plants, it is important to carry out annual audits to detect problems that can lead to environmental damage.If cleaning does not work, exercise can increase in lakes and seas, which causes people and animals to suffer. Bottom dead and acid deficiency are already a major problem for the Baltic Sea. In order to reduce the negative environmental effects, emissions of nutrients are drastically reduced. This concerns the release of nutrients from all countries around the Baltic Sea.This study focuses on nitrogen and phosphorus purification from 5 wastewater treatment plants, Henriksdal's purification plant (Stockholm), Ryaverket (Gothenburg), Sjölunda purification plant (Malmö), Kungssängsverket (Uppsala) and Duvbacken purification plant (Gävle). Information about its activities has been obtained through interviews and works own reports.The purification plants use different technical solutions, and all treatment plants meet today's requirements for purification. The biggest difference is the degree of nitrogen purification. All wastewater treatment plants have a history of changes in technical solutions to improve treatment. Cleaning wastewater from households and industries costs a lot of money for the treatment plants, so it's always a challenge for the wastewater treatment plants to clean the water in the best possible way without costing too much.It is expected that the cleaning requirements will be tightened and all treatment plants should continue to develop to increase efficiency. Current purification requirements are designed to suit the recipient's sensitivity. If the EU's idea of ​​the same degree of purification across the country is transformed into requirements, Duvbacken will need to significantly improve the nitrogen treatment at the waste water treatment plant. / Från hushåll och industri kommer det avloppsvatten som måste renas innan det kan släppas ut i sjöar och vattendrag igen. Denna rening sker genom olika steg i reningsverk. Avloppsvattnet innehåller många ämnen som är skadliga för miljön samt människors och djurs hälsa, därför är det viktigt att reningen som sker görs på ett effektivt och genomtänkt sätt. De steg som är vanliga i de svenska reningsverken är mekanisk, biologisk och kemisk rening. Dessa reningssteg ser till att större partiklar inte följer med ut till det öppna vattnet, omvandlar kväve till kvävgas genom aktivtslamprocessen, samt att genom kemisk rening minskar man utsläppen av fosfor. Alla dessa reningssteg kan utformas på olika sätt och variera från reningsverk till reningsverk. Därför kan reningsgraden och utsläppsmängderna skilja mellan olika reningsverk. Eftersom det är många faktorer som spelar in när det gäller processerna på svenska reningsverk är det viktigt med årliga granskningar för att upptäcka problem som kan leda till miljöskador.   Fungerar inte reningen kan bland annat övergödningen öka i sjöar och hav vilket leder till att människor och djur drabbas. Bottendöd och syrebrist är redan ett stort problem för Östersjön. För att minska de negativa miljöeffekterna gäller det att utsläppen av näringsämnen minskar drastiskt. Detta gäller utsläpp av näringsämnen från alla länder runt om Östersjön.   Denna studie fokuserar på kväve och fosforrening från 5 st avloppsreningsverk, Henriksdals reningsverk (Stockholm), Ryaverket (Göteborg), Sjölunda reningsverk (Malmö), Kungssängsverket (Uppsala) och Duvbackens reningsverk (Gävle). Information om dessas verksamheter har erhållits genom interjuver och verkens egna rapporter.   Reningsverken använder olika tekniska lösningar, och samtliga reningsverk uppfyller dagens krav på rening. Största skillnad är reningsgraden för kväve. Samtliga reningsverk har en historia av förändringar av tekniska lösningar för att förbättra reningen. Att rena avloppsvattnet från hushåll och industrier kostar mycket pengar för reningsverken, därför är det hela tiden en utmaning för reningsverken att rena vattnet på bästa möjliga sätt utan att det kostar för mycket.   Man kan förvänta sig att reningskraven skärps och alla reningsverk bör fortsätta att utvecklas för att öka effektiviteten. Nuvarande krav på reningsgrad är så utformad att de är anpassad till recipientens känslighet. Om EU:s ide om samma reningsgrad över hela landet omvandlas till krav, kommer Duvbacken behöva förbättra kvävereningen vid reningsverket avsevärt

Vid byggnation av betongväggar på vatten- och reningsverk används dom tvåmetoderna platsgjutna och prefabricerade väggar. Metoderna ger liknande resultatmen skiljer sig avsevärt i genomförande. Vi har därför valt att studera ämnet och draslutsatser om vilken metod som är att föredra.För att studera ämnet valde vi Skebäcks Reningsverk i Örebro som studieobjekt därdom båda metoderna att uppföra nya mellanväggar i betong har använts i sambandmed ombyggnation av befintliga bassänger.Vi har valt att studera kostnader och arbetsmiljöfrågor kring dom två olikabyggmetoderna.Som underlag för kostnadsberäkningen har vi använt Wikells Sektionsdata samtprisuppgifter från leverantörer. För att studera arbetsmiljön har intervjuer genomförtsmed två yrkesverksamma betongarbetare. Intervjuerna gav sedan underlag för enenkät som skickades ut till yrkesverksamma betongarbetare.Vår studie visar att prefabricerade väggar beräknas ge en lägre byggkostnad änmotsvarande platsgjuten vägg vid ett reningsverk. Studien visar även attbetongarbetare föredrar prefabricerade lösningar ur arbetsmiljösynpunkt. Fysisktpåfrestande moment undviks och tiden som spenderas på arbetsplatsen minskar vidprefabricerade betongelement. / When building concrete walls at water and wastewater treatment plants , the twomethods are cast-in-place and prefabricated walls. The methods give similar resultsbut differ considerably in implementation. We have therefore chosen to study thesubject and draw conclusions about which method is preferable.To study the subject, we chose Skebäcks wastewater treatment plant in Örebro as astudy object where both methods of constructing newpartitions in concrete havebeen used in connection with the reconstruction of existing basins.We have chosen to study costs and work environment issues around the twodifferent construction methods. As a basis for the cost calculation, we have usedWikell's Sektion Data and price information from suppliers. To study the workenvironment, interviews were conducted with two professional concrete workers. Theinterviews then provided the basis for a questionnaire that was given to professionalconcrete workers.Our study shows that prefabricated walls provide a lower construction cost than thecorresponding cast-in-place wall at wastewater treatment plant . The study showsthat concrete workers prefer prefabricated solutions from a work environment pointof view. Physically stressful moments are avoided and the time spent in theworkplace is reduced when building with prefabricated concrete walls.

Pharmaceutical residues are passing our wastewater treatment plants and flowing out in to the nature. The medical substances are built to affect different processes in our bodies, but also affect other species and increase the risk of developing multi resistant bacterial strains, not curable with antibiotics. This has made wastewater treatment plants (WWTPs) interested in investing in pharmaceutical removal. This study describes what criteria that are important to consider when choosing technology for pharmaceutical removal, and presents a model for the WWTPs to use when choosing pharmaceutical removal technology. Secondly, the study presents a reasoning regarding business model concepts. These concepts are presented to aid suppliers of pharmaceutical removal technology, when designing their business models. The method of choice is a qualitative research study based on interviews and document analysis. / Aktiva läkemdelssubstanser passerar idag våra reningsverk oförändrade och rinner ut i naturen. Dessa substanser är tillverkade för att påverka olika biologiska processer i våra kroppar, men de påverkar också andra arter och ökar risken för att utveckla antibiotikaresistenta bakterier som vi inte kan bota oss från. Dessa risker har gjort reningsverk intresserade av att investera i läkemedelsrening. Denna studie beskriver vilka kriterier som är viktiga att överväga vid val av teknik för läkemedelsrening och presenterar sedan en modell som reningsverk kan använda när de väljer teknik för läkemedelsrening. Ett resonemang förs också kring olika affärsmodellskoncept som kan nyttjas av leverantörer av teknik för läkemedelsrening, när de utvecklar sina affärsmodeller. Den valda metoden för studien är baserat på ett kvalitativt förhållningssätt med intervjuer och dokumentanalyser.