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

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

Som följd av utökat tillstånd för produktion vid Billerud AB:s pappersbruk, Gruvön, i Grums har bruket byggt en ny avloppsreningsanläggning med flerstegsrening. Den tidigare reningsanläggningen, en luftad damm belägen i Ålviken i anslutning till Vänern, kommer därmed att stängas. Syftet med föreliggande rapport har därför varit att undersöka huruvida dammen behöver hållas aktiv genom luftning en tid framöver för att gynna nedbrytning av organiskt material samt undvika uppkomsten av illaluktande gaser. Nedbrytningshastigheten har studerats med hjälp av glödförlust, COD-tester och alkalinitet. COD-testerna genomfördes enligt ampullmetoden Hach-Lange i miljölabbet vid Gruvöns bruk. Alkaliniteten har bestämts genom titrering av svavelsyra. Försöken gjordes under en tidsperiod på tre månader. Slam hämtades från tre provpunkter i dammen och delades upp i en anläggning för aerobisk nedbrytning samt för anaerobisk nedbrytning. De resultat som framkom vid undersökningarna var att nedbrytningen i samtliga provpunkter sker långsamt. Genom linjärregression har tiden för nedbrytningen beräknats. För att bryta ner det organiska materialet i dammen skulle det, enligt den här metoden, ta ca 3 år för den anaeroba processen samt 15 år för den aeroba processen. Den stora tidsskillnaden här emellan beror till stor del på var i dammen slammet är upphämtat. Att stänga av luftarna i dammen efter att avloppsvattenflödet stängts av innebär energimässiga och ekonomiska vinster. Den anaeroba nedbrytningen som följer därefter kommer då att skapa illaluktande gaser såsom svavelväte och metangas. / As a result of increased permission to produce paper and paper pulp at the paper mill Gruvön AB in Grums the mill has built a multiple step waste water treatment construction. The previous treat construction was an aerated lagoon located in Vänern which now will be shut down. The aim of this report is to examine whether this aerated lagoon needs to be aereated to keep the decomposition of the organic material and/or to avoid origin of odours. The decomposition rate is studied by loss on ignition, COD-tests and alcalinity. The COD-tests was performed in the environmental lab at Gruvön by the ampoule method according to Hach-Lange. The alcalinity was determined by titration with sulfuric acid. The experiments were performed during a period of three months. Sludge was collected from three test points from the lagoon. The sludge was then separated into one construction to measure the aerobic decomposition and one to measure the anaerobic decomposition. The results show that the decomposition rate is low. The decomposition rate has been evaluated by linear regression. This method indicates that it would take about three years for the anaerobic process and about 15 years for the aerobic process to degrade all the organic compound. The difference in time between the two processes is probably dependent on for example the test points localization in the lagoon. To turn off the aerators of the lagoon could save energy and gain economical profits. The anaerobic decomposition that begins after closing down the aerators could result in creation of chemical odours such as hydrogen sulphide and methane.

Diss. Linköping : Univ., 2004. / Härtill 6 uppsatser.

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

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

Collecting rainwater for use in toilets is currently uncommon in Sweden. Technology for treatingrainwater and using it for toilet flushing is only found in three buildings in Sweden today. Twoof these buildings are Celsiushuset in Uppsala and Sergelhusen in Stockholm. The buildings thatutilize this technology are relatively newly constructed, and there has been no investigation intohow the systems have performed in terms of operation, efficiency, or user experience. Thesystems in Celsiushuset and Sergelhusen have only been in use for a little over two years andhave not been evaluated during this time. The actual efficiency of the systems is thereforeunknown, and investigations need to be conducted to analyze their efficiency, user experience,and any issues related to system management. This thesis has been conducted in collaboration with Structor Mark Uppsala, which has designedthe external part of the system in the aforementioned buildings. The thesis work has been carriedout using surveys, observations, document analysis, and interviews. The study reveals that thereis some discoloration of the toilet water, which has had an impact on the water and sanitationcomponents. The investigation also shows that most users do not have a problem with moderatediscoloration of the toilet water as long as they are aware of the cause of the discoloration. The amount of rainwater used compared to drinking water in the Celsiushuset system wascalculated to be 12.7 percent since the building's commissioning, but the theoretical efficiency isaround 50 percent. For Sergelhusen, it has not been possible to calculate the actual efficiency, butthe theoretical efficiency is approximately 40 percent. Celsiushuset has had issues with theoperation of the system's control, resulting in the dry-run protection of the pump tripping whenwater should be pumped into the building from the reservoir. Sergelhusen has needed to modifythe system due to excessively high levels of discoloration in the water and has installed additionaltreatment steps, which have led to reduced discoloration. The study shows that discoloration in the toilet water does not have a negative impact on the user'sexperience. However, it is important to consider the choice of materials for the roof and water andsanitation components that are affected by the use of rainwater. Furthermore, the design of the roofis crucial regarding the use of green roofs, which has a significant impact on the quality ofrainwater and requires additional treatment steps in the system.

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

Avloppsreningsanläggningar är idag utformade för att rena bort föroreningar i form av organiskt material, suspenderade fasta ämnen och växtnäringsämnen (exempelvis fosfater och nitrater). Myndighet i Sverige har satt upp restriktioner och lagar gällande hur mycket av de olika föroreningarna som det är okej att utgående vatten innehåller. En typ av föroreningar som dock inte blivit undersökt och som inte har lika tydliga restriktioner och utsläppslagar är utsläpp av läkemedelsrester och aktiva läkemedelssubstanser. Den största andelen av läkemedelsrester som återfinns i avloppsvatten är på grund av mänsklig konsumtion. Människan har under evolutionen alltid strävat efter att hitta nya metoder för att leva längre, må bra och undvika smärta. Under de senaste årtiondena har konsumtionen av läkemedel ökat, detta på grund av behandling av åldersrelaterade och kroniska sjukdomar, i kombination med en ändrad och mer generös receptutskrivning från sjukhusen.  Läkemedlen som vi konsumerar kommer inte att brytas ner helt av våra kroppar, och restprodukterna kommer utsöndras vida urinen. Urinen kommer sedan, vi avloppen, komma till ett av de lokala avloppsreningsverken, som idag inte har förmåga att rena bort de aktiva läkemedelssubstanserna från vattnet. Det kommer sedan att påverka omgivande vattendrag, djurliv och på lång sikt även ekosystemen.  Tidigare studier har genomförts med syfte att hitta miljövänliga och hållbara metoder för att rena vattnet från mikroföroreningar och läkemedelsrester. En av teknikerna som undersökts är oxidation och adsorption processer. Ett sätt att genomföra oxidation är genom ozonering, som genom sin höga oxidationspotential och miljövänliga slutprodukter i form av bland annat syre gör den till ett miljövänligt alternativ. Vad gäller adsorption processer så är aktivt kol en av de vanligaste teknikerna som används idag och det har visat på goda resultat. Ett vanligt förekommande problem med aktiva kolfilter är att det måste bytas ut när det blivit mättade vilket både kostar pengar, arbetskostnader och en avstannad vattenprocess.  Denna avhandling behandlar utvärdering och process optimering av vattenrening vid behandling av ozon med avseende att rena vatten från aktiva läkemedelssubstanser. För att göra detta har två pilotanläggningar för vattenrening, placerade på två olika platser i Sverige (plats 1 och plats 2) undersökts och optimerats. Båda systemen är utrustade med ett sandfiltersteg, ozonerigssteg anst ett avslutade poleringssteg i form av aktivkolbädd. De två olika systemen är kopplade så inkommande vatten är utgående vatten från likat avloppsreningsverk. Undersökta variabler är injicerad ozonhalt (uteffekt baserat på ozongeneratorns kapacitet) och i ett av fallen, vattenflödet genom systemet. Syftet med arbetet var att hitta optimala driftförhållande med avseende på reducerad mängd läkemedelssubstanser i vatten och energiförbrukning.  Resultaten visade att den parameter som influerade resultatet mest var mängden ozon som injicerades till systemet. Systemet som var installerat på plats 2 var det mest effektiva baserat på både energiförbrukning per m3 vatten och med avseende på reningsgraden på vattnet. Systemet rena vattnet från läkemedelssubstanser upp till mellan 95–100%, vid ett vattenflöde på 16 m3/h och en uteffekt av ozongeneratorn på 75%.  Systemet på plats 1 hade en halverad ozonkapacitet jämfört med systemet på plats 2 och visade inte på fullt lika effektiv rening. Vattnet som bäst renat till 80%, vid ett vattenflöde på 2,5 m3/h och en uteffekt av ozongeneratorn på 100% (motsvarar 50% på plats 2). / Wastewater treatment plants today are designed to reduce pollutants in the form of organic material, suspended solids, plant nutrients (phosphates and nitrates) and microbes from the water. Governments have set up restrictions and laws around in what amount release of different pollutants is acceptable or not. But one type of pollutant that have not been investigated to the same degree is the micropollutants such as pharmaceuticals or active pharmaceutical ingredients (APIs). The biggest amount of APIs release to water is due to human consumption of medicine. Humans have during the evolution strived to find new ways to live longer, stay healthier and avoid pain. Over the last decade there has been an increased consumption of medicine, due to the need to treated ageing related and chronic diseases, together with a change in the clinical practice leading to a more generous prescription approach.  The APIs that we consume will not be totally decomposed in our body, which means that we sooner or later will exude it in form of example urine. The urine will end up in the local WWTP, which today, does not have the ability to reduce APIs in large amount. Due to this, release of APIs to surrounding watercourse will come to affect the animals and eco-system.  Many studies have been done with a goal to find an environmentally friendly way to reduce micropollutants from the wastewater. One of the techniques that has been investigated is oxidation (e.g., ozonation) and adsorption (e.g., activated carbon) processes. Ozonation is an ideal technique due to the high oxidation potential of ozone, environmentally friendly end-products (e.g. oxygen) and low sludge production. Several reports elucidated that application of ozonation for wastewater can have a reducing effect of APIs, and a more studied technique for removal of micropollutants and APIs is activated carbon (AC). But AC has some common struggle, one example is that it works as a filter and that it due to adsorption can be saturated.  The project contained evaluation and process optimization of water purification by oxidation with ozone with aim to purifying water from APIs. To do this, two pilot plants for water purification, located in two different locations in Sweden (location 1 and location 2) will be evaluated and optimized. Both systems are equipped with a sand filter, ozonation step and a polishing step of activated carbon. The two different systems are connected so that incoming water to the system, is outgoing water from a local wastewater treatment plant. The variables evaluated are injected ozone concentration (output power based on the capacity of the ozone generator) and in one of the cases, the water flow through the system. The purpose of the work was to find optimal operating conditions regarding reduced amount of drug substances in water and energy consumption.  The system installed at location 2 is the most effective system from a perspective of both micropollutants reduced and energy used per m3. The API reduction is between 95-100% for the outgoing water and the ozonation step stands for 95-100% of that reduction, which increases the lifetime of the GAC filter. For optimal process settings a water flow of 16 m3/h and an out effect of 75% from the ozone generator was determined.  At location 1 the APIs reduction achieved was 80% after ozonation and 100% after the GAC filtration, and the process settings were 100% out effect (correspond to 50% at location 2) on the ozone generator and a water flow of 2.5 m3/h.

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