<p>In the process of making carton boards into Skoghall Mill, are great quantities of water being contaminated. This water has to be treated before it is possible to release into the recipient, Kattfjorden. One of the contaminations that is important to extract from the wastewater, is organic carbon (measured as TOC-total organic carbon) because microbiological breakdown can lead to the bottom becomig free of oxygen.</p><p>The wastewater treatment at Skoghall Mill is done through an external wastewater treatment that is located at the factory. The biological treatment (aerated lagoon) is a 140 000 m3 water pool with surface aerator, which is give oxygen to the water. In the lagoon live microorganisms who performs the biggest part of the TOC-reduction.</p><p>One problem with the lagoon is that the treatment of TOC is considerably worse during wintertime than during summertime. The reduction is during wintertime only 40 %, while during summertime it is about 70-80 %. This seasonal variation can to a large extent be explained by, that the water temperature in the lagoon decreases wintertime. The low water temperature does that the biological activity in the lagoon is reduced, which reduces the TOC-reduction. A second reason can also be that the microorganisms do not have enough bioavailable nutrients that is needed for growth of a new biomass.</p><p>In this thesis the need of nutrient has been examined. In two test pools, addings of nutrient were being done, to come to the conclusion of a good dosage of nutrient which would lead to a larger reduction of TOC, without enlarged quantities of nitrogen/phosphorus in the outgoing water. One of the test pools hold a summer temperature (30°C), and the other test pool hold a winter temperature (10°C). The test was performed this way to see if there would be any difference in the need of nutrient between summertime and wintertime.</p><p>The most important conclusion was that a nutrient dosage to the Skoghall aerated lagoon, rise the TOC-reduction wintertime. It was also concluded that it was foremost the nitrogen that contributed to the raised TOC-reduction, and nitrogen is thereby considered to be the growth restraining element wintertime. It seemed like phosphorus had been overdosed during the tests, while enlarged halts of the substance could be seen in the outgoing water, and an optimal dosage of phosphorus could not be done. The recommendation that came as a results from the tests, was that during wintertime add nitrogen and phosphorus according to TOC:N:P-quota 100:0,75:0,10. To the summer pool was no considerable improvement of the TOC-reduction seen, as a result of the nutrient addings. It is also no reason to dosage nutrients in summertime.</p> / <p>Vid tillverkning av kartong och pappersmassa på Skoghalls Bruk förorenas stora mängder vatten, som därmed måste renas före utsläpp till recipienten, Kattfjorden, en vik i Vänern. En av de föroreningar som är viktig att avlägsna ur avloppsvattnet är organiska kolföreningar (TOC-total organic carbon) eftersom det vid mikrobiologisk nedbrytning av TOC åtgår syre vilket kan leda till att sjöbotten blir syrefri.</p><p>Rening av avloppsvatten på Skoghall Bruk sker genom en extern reningsanläggning som är placerad på bruket. Det biologiska reningssteget i reningsanläggningen är en s.k. luftad damm. Detta är en 140 000 m3 stor vattenbassäng med ytluftare som syresätter vattnet. I dammen lever mikroorganismer vilka utför den största delen av TOC-reduktionen i brukets reningsanläggning.</p><p>Ett problem med dammen är att reningen av TOC är betydligt sämre vintertid än sommartid. Reduktionen av det till dammen inkommande TOC, är vintertid endast ca 40 % medan den sommartid ligger kring 70-80 %. Denna årstidsvariation kan till stor del förklaras av att vattentemperaturen i dammen sjunker vintertid. Den låga temperaturen medför att den biologiska aktiviteten i dammen sjunker, vilket hämmar TOC-reduktionen. En annan orsak till en låg TOC-reduktion kan vara att det för mikroorganismerna råder brist på biotillgängliga närsalter (kväve och fosfor) som behövs för tillväxt av ny biomassa.</p><p>I detta examensarbete har det undersökts behovet av närsalter för att höja TOC-reduktionen. I två laborationsdammar (ca 20 l) skedde doseringar av närsalter i syfte att finna en bra doseringskvot som innebar en ökad reduktion av TOC, utan att det blev förhöjda kväve-/fosforhalter i utgående vatten. En av laborationsdammarna höll sommartemperatur (ca 30°C) och en höll vintertemperatur (ca 10°C) vilket gjordes för att undersöka om det var skillnad av närsaltsbehovet mellan sommar och vintertid.</p><p>Den viktigaste slutsatsen av försöken var att en närsaltsdosering till Skoghalls luftade damm höjer TOC-reduktion vintertid. Det konstaterades att det var kvävet som främst bidrog till den ökade TOC-reduktionen och kväve anses därmed vara det tillväxtbegränsande ämnet vintertid. Fosfor tycktes ha överdoserats under försöken, då det sågs förhöjda halter i utgående vatten, och en optimal dosering av fosfor kunde inte avgöras. Den rekommendation som föll ut av de laborativa försöken var att vintertid dosera kväve och fosfor enligt TOC:N:P-kvot 100:0,75:0,10. Till sommardammen sågs inte någon förbättring av TOC-reduktionen till följd av närsaltstillsatserna, vilket innebär att närsaltsdoseringar sommartid är obefogat. Vidare sågs tendenser till att slammets sedimentationsegenskaper, hos framförallt vinterdammen, blev bättre till följd av närsaltsdosering, men brist på mätdata medför att det är svårt att dra slutsatser om det verkligen varit så.</p>

In the process of making carton boards into Skoghall Mill, are great quantities of water being contaminated. This water has to be treated before it is possible to release into the recipient, Kattfjorden. One of the contaminations that is important to extract from the wastewater, is organic carbon (measured as TOC-total organic carbon) because microbiological breakdown can lead to the bottom becomig free of oxygen. The wastewater treatment at Skoghall Mill is done through an external wastewater treatment that is located at the factory. The biological treatment (aerated lagoon) is a 140 000 m3 water pool with surface aerator, which is give oxygen to the water. In the lagoon live microorganisms who performs the biggest part of the TOC-reduction. One problem with the lagoon is that the treatment of TOC is considerably worse during wintertime than during summertime. The reduction is during wintertime only 40 %, while during summertime it is about 70-80 %. This seasonal variation can to a large extent be explained by, that the water temperature in the lagoon decreases wintertime. The low water temperature does that the biological activity in the lagoon is reduced, which reduces the TOC-reduction. A second reason can also be that the microorganisms do not have enough bioavailable nutrients that is needed for growth of a new biomass. In this thesis the need of nutrient has been examined. In two test pools, addings of nutrient were being done, to come to the conclusion of a good dosage of nutrient which would lead to a larger reduction of TOC, without enlarged quantities of nitrogen/phosphorus in the outgoing water. One of the test pools hold a summer temperature (30°C), and the other test pool hold a winter temperature (10°C). The test was performed this way to see if there would be any difference in the need of nutrient between summertime and wintertime. The most important conclusion was that a nutrient dosage to the Skoghall aerated lagoon, rise the TOC-reduction wintertime. It was also concluded that it was foremost the nitrogen that contributed to the raised TOC-reduction, and nitrogen is thereby considered to be the growth restraining element wintertime. It seemed like phosphorus had been overdosed during the tests, while enlarged halts of the substance could be seen in the outgoing water, and an optimal dosage of phosphorus could not be done. The recommendation that came as a results from the tests, was that during wintertime add nitrogen and phosphorus according to TOC:N:P-quota 100:0,75:0,10. To the summer pool was no considerable improvement of the TOC-reduction seen, as a result of the nutrient addings. It is also no reason to dosage nutrients in summertime. / Vid tillverkning av kartong och pappersmassa på Skoghalls Bruk förorenas stora mängder vatten, som därmed måste renas före utsläpp till recipienten, Kattfjorden, en vik i Vänern. En av de föroreningar som är viktig att avlägsna ur avloppsvattnet är organiska kolföreningar (TOC-total organic carbon) eftersom det vid mikrobiologisk nedbrytning av TOC åtgår syre vilket kan leda till att sjöbotten blir syrefri. Rening av avloppsvatten på Skoghall Bruk sker genom en extern reningsanläggning som är placerad på bruket. Det biologiska reningssteget i reningsanläggningen är en s.k. luftad damm. Detta är en 140 000 m3 stor vattenbassäng med ytluftare som syresätter vattnet. I dammen lever mikroorganismer vilka utför den största delen av TOC-reduktionen i brukets reningsanläggning. Ett problem med dammen är att reningen av TOC är betydligt sämre vintertid än sommartid. Reduktionen av det till dammen inkommande TOC, är vintertid endast ca 40 % medan den sommartid ligger kring 70-80 %. Denna årstidsvariation kan till stor del förklaras av att vattentemperaturen i dammen sjunker vintertid. Den låga temperaturen medför att den biologiska aktiviteten i dammen sjunker, vilket hämmar TOC-reduktionen. En annan orsak till en låg TOC-reduktion kan vara att det för mikroorganismerna råder brist på biotillgängliga närsalter (kväve och fosfor) som behövs för tillväxt av ny biomassa. I detta examensarbete har det undersökts behovet av närsalter för att höja TOC-reduktionen. I två laborationsdammar (ca 20 l) skedde doseringar av närsalter i syfte att finna en bra doseringskvot som innebar en ökad reduktion av TOC, utan att det blev förhöjda kväve-/fosforhalter i utgående vatten. En av laborationsdammarna höll sommartemperatur (ca 30°C) och en höll vintertemperatur (ca 10°C) vilket gjordes för att undersöka om det var skillnad av närsaltsbehovet mellan sommar och vintertid. Den viktigaste slutsatsen av försöken var att en närsaltsdosering till Skoghalls luftade damm höjer TOC-reduktion vintertid. Det konstaterades att det var kvävet som främst bidrog till den ökade TOC-reduktionen och kväve anses därmed vara det tillväxtbegränsande ämnet vintertid. Fosfor tycktes ha överdoserats under försöken, då det sågs förhöjda halter i utgående vatten, och en optimal dosering av fosfor kunde inte avgöras. Den rekommendation som föll ut av de laborativa försöken var att vintertid dosera kväve och fosfor enligt TOC:N:P-kvot 100:0,75:0,10. Till sommardammen sågs inte någon förbättring av TOC-reduktionen till följd av närsaltstillsatserna, vilket innebär att närsaltsdoseringar sommartid är obefogat. Vidare sågs tendenser till att slammets sedimentationsegenskaper, hos framförallt vinterdammen, blev bättre till följd av närsaltsdosering, men brist på mätdata medför att det är svårt att dra slutsatser om det verkligen varit så.

The drive of the EU countries and most of the world towards a circular economy and togenerate zero waste raised a need to study more efficient and less costly treatment processes. The treatment of secondary and by-product fractions to convert them from what is considered waste to a resource will contribute to the movement towards zero waste and circular economy. The fines fraction of construction and demolition waste (CDW) contains high organic materials measured as total organic carbon TOC above the allowed landfilling levels that are allowed for landfilling in Sweden, yet lower organic matter than is required for energy recovery by incineration. The need for new processes to reuse and recycle materials have emphasized the work of thisstudy, this thesis research aims to develop viable, simple treatment methods and pathways ofrecycling systems to convert by-products that are considered waste to reusable and treatable fractions by reducing the total organic carbon TOC. Which have been defined in the researchquestion of this study “How can functional recycling become more effective through the development of innovative treatment pathways for by-products of the recycling system”? and its sub-questions. This study examined a fines fraction from the CDW sorting in Norway using mechanicalseparation methods including single and combined sequential processes of air classificationand float/sink density separation. Using single process batch separation of float/sink had produced a 73.80% weight of the original fines fraction, with reduced TOC from originally 35.54% DM to 4.09% DM which can be considered to be landfilled as non-hazardous provided that it meets all other leachateanalysis criterion, on the other hand, the process produced concentrated the organic carbon inthe float fraction giving a TOC of 40.14% DM to consider treating it with energy recovery. Using a single separation process of high air velocity with the zigzag air classification has lowered the TOC of 19.49% weight of the treated fraction to 1.8% DM from 35.54% DM of the original fines fraction, which can be considered to be landfilled as inert waste if it meetsall other leachate analysis criterion, or can be considered to be used in road base layers, and concentrated the organic carbon in the other fraction to TOC of 19.90% DM that which need further treatment. Using sequential air classification followed by float/sink sequentialseparation produced different low TOC fractions suitable for landfilling in the categoriesinert, non-hazardous, and hazardous waste in Sweden and concentrated the organic content toTOC levels of 20-48% DM TOC which can be considered for energy recovery recycling. The use of sequential density separation processes can lead to better results and can be controlled more to produced better fractions. The conclusion of this study, using float/sink and airclassification separation methods as single or combined sequential processes had successfully produced two fractions firstly the reduced the total organic carbon separated fraction to be suitable the landfilling requirements in Sweden at the same time concentrated the organicmaterial of the other fraction to be suitable for incineration.