Den första april 2015 trädde en författning i kraft som innefattar ett förbud mot utsläpp av toalettavfall från fritidsbåtar inom Sveriges sjöterritorium. Redan före denna författning var det obligatoriskt för fritidsbåtshamnar att ha mottagningsanordningar för avfall, inklusive latrin, från fritidsbåtar. Många hamnar och båtklubbar har därför sugtömningsstationer för att kunna ta emot latrin. Detta avfall förs sedan till avloppsreningsverk för behandling på samma sätt som hushållsavlopp. Hur båtlatrinet hanteras vid insamlingen skiljer sig dock mycket åt inom Sverige. Vissa sugtömningsstationer är kopplade direkt till det kommunala avloppsnätet, om placeringen tillåter det, medan andra har blivit nekade detta. En anledning till detta är osäkerheten beträffande latrinets volym och innehåll och därmed osäkerhet i dess påverkan på avloppsreningsprocessen. För att fylla dessa kunskapsluckor och undersöka latrinets påverkan på ekosystemet vid direktutsläpp utfördes denna studie som den första av sitt slag i Sverige. Studien innefattar provtagningar och volymsberäkningar och är en del av ett LOVA-projekt som ett samarbetsprojekt mellan Norrtälje kommun, Vaxholms stad, Värmdö kommun, Transportstyrelsen och Ecoloop AB. Inom studien utfördes under hösten 2016 provtagningar på latrin från fyra sugtömningsstationer i de deltagande kommunerna. Provtagningen visade på höga koncentrationer av näringsämnen, syreförbrukande ämnen och metaller jämfört med hushållsavlopp. Analys av ett urval kemikalier samt bakterier utfördes för att påvisa eventuell användning av sanitetsvätskor vilka används i båttoaletter för att förhindra dålig lukt ombord. På grund av motstridiga resultat och osäkerhet i använd analysmetod kan användning av sanitetsvätskor inte påvisas och vidare analys bör utföras. Hos de flesta avloppsreningsverk finns det möjlighet att tillföra båtlatrinet successivt och därmed späda ut det. Utspädningen förhindrar att det koncentrerade båtlatrinet hämmar de biologiska processerna utförda av mikroorganismer på avloppsreningsverken. Då båtlatrinet har en sammansättning som avviker från hushållsvatten kan det även hota ett avloppsreningsverks eventuella Revaq-certifiering som garanterar att slammet har en kvalitet som möjliggör återföring till skogs- och jordbruk. Att samla in latrin kan alltså ge upphov till att avloppsreningsverken inte klarar av sina åtaganden med avseende på reningskrav, men problemen om avloppet släpps ut till naturen kan vara ännu allvarligare. Stockholms skärgård ligger i Östersjön vilket är ett av världens mest påverkade hav med eutrofiering som ett av de största hoten. Utsläpp av båtlatrin bidrar till ökad eutrofiering då det är väldigt näringsrikt. Enligt en enkätundersökning utförd inom studien innehåller en medelstor septiktank 34 l båtlatrin. Detta motsvarar exempelvis ungefär 2,5 g fosfor och 50 g kväve. Beräkningar utgående från enkätundersökningen visade även att det idag samlas in ungefär 350 m3 latrin per år in i de deltagande kommunerna. Införandet av utsläppsförbudet motiverades från miljö- och hälsosynpunkt då det skulle minska tillförseln av näringsämnen och smittsamma bakterier till miljön. Båtlatrinets höga innehåll av näringsämnen och metaller kan bidra till miljöproblem vid utsläpp. Dess påverkan på miljön i relation till andra källor kan dock inte påvisas i denna studie. Hälsoaspekten är desto påtagligare då båtlatrinet innehåller en hög mängd bakterier. / The first of April 2015 a constitution came into force which comprises a prohibition of discharge of sewage from leisure boats in Swedish territorial waters. It was mandatory for leisure boat marinas already before this constitution to have waste reception facilities for waste, including sewage, from leisure boats. As a result of this many marinas and leisure boat clubs have pump out stations in order to receive sewage. This waste is then transferred to sewage treatment plants for treatment as household sewage. How the boat sewage is handled at the collection differs within Sweden. Some pump out stations are connected directly to the municipal sewer system, if the placing permits, while some have been denied to connect. One of the reasons for this difference is uncertainty about volume and content of the boat sewage and hence uncertainty in the effects it has on the sewage treatment process. This study was performed in order to fill these knowledge gaps and to investigate the impact of discharge on the ecosystem, as the first of its kind in Sweden. The study includes sampling and volume calculations and is part of a LOVA-project as a cooperation project between Norrtälje, Vaxholm and Värmdö municipalities, the Swedish Transportation Agency and Ecoloop AB. During the autumn 2016 four pump out stations within the participating municipalities were sampled as a part of the study. The analysis of boat sewage showed high concentrations of nutrients, oxygen consuming substances, and metals in comparison with household sewage. Analyzes of a selection of chemicals and bacteria were performed in order to demonstrate the possible use of sanitary fluids, which are used in toilets to prevent odors. Because of conflicting results and uncertainty in the analysis method used no detection of the use of sanitary liquids could be done and further analysis should be carried out. It is possible in most sewage treatment plants to add the boat sewage gradually and in that way dilute it. The dilution prevents the concentrated boat sewage to inhibit the biological processes performed by microorganisms in sewage treatment plants. The boat sewage can be a threat to the Revaq-certification of some sewage treatment plants. Revaq-certification guarantees that the sludge is of a quality that allows recycling to forestry and agriculture. Collection of boat sewage can cause sewage treatment plants to not meet their commitments in terms of treatment requirements, but the problems with discharge can be even more serious. Stockholm archipelago is located in the Baltic Sea which is one of the most affected seas with eutrophication as one of the greatest threats. Discharge of boat sewage contributes to eutrophication since it is very nutritious. According to a survey conducted within this study an average boat septic tank contains 34 l sewage. This is equivalent to for example 2.5 g phosphorus and 50 g nitrogen. Calculations based on the survey also shows that the total volume of boat sewage collected in pump out stations in the participating municipalities is 350 m3 per year. The introduction of the prohibition of discharge was motivated from an environmental and health point of view since it would reduce the supply of nutrients and infectious bacteria to the environment. The high content of nutrients and metals in the boat sewage would contribute to environmental problems when discharged. The impact on the environment in relation to other sources could not be shown in this study. The health aspect, on the other hand, is unmistakable since the boat sewage contains a high amount of bacteria.

Avloppsslam innehåller näringsämnen, som bör återföras till naturen för att skapa ett så kallat näringskretslopp. Genom att optimera hygieniseringen av avloppsslam med effektivare behandlingsmetod kan avloppsslam bli mer lämpligt att avsättas ur ett bättre ekonomiskt- och miljömässigt perspektiv. Syftet med arbetet var att undersöka och bedöma om effektiviseringav befintlig slambehandling är möjlig för att uppnå tillräcklig hygienisering. Utifrån den effektiviserade slambehandlingsmetoden utreda möjliga avsättningsalternativ som lämpar sig bäst för avloppsslammet i Avesta kommun. En litteraturöversikt utfördes för att öka kunskapen och förståelsen av avloppsslam, desshantering och avsättning. Fallstudien är utformad med kvalitativ metod och informationen har inhämtats från vetenskapliga artiklar, myndigheter, rapporter, examensarbeten och personligkontakt som komplement för att erhålla en god förståelse. Uppgradering av mesofil rötning av avloppsslam vid 37 °C till termofil rötning, 55 °C – 65 °C innebär förhöjd temperatur; det kräver mer energi och ökade energikostnader. Komponenter av den mesofila rötningsprocessen kommer att behöva uppgraderas eller bytas ut och därför tillkommer extra kostnader som också behöver ses över. Fördelarna med termofil rötning inkluderar kortvariga uppehållstider, mindre rötkammare och slammet blir tillräckligt hygieniserat. Ett framtidsscenario är framtaget utifrån effektiviserad slambehandling där två avsättningsalternativ är mest lämpliga för avloppsslammet i Avesta kommun. Gödsel till produktiv mark är ett av de föreslagna alternativ som tillåter fosforn återvinnas och återanvändas. Om inte termofil rötning som effektivisering hade erhållit tillräcklig hygienisering borde andra komplementerande processer ha införts, exempelvis komposteringstrumma eller pastörisering. En fullständig kostnadsjämförelse mellan befintlig slambehandlingsmetod och mer effektiviserad slambehandlingsmetod är dock nästan omöjlig att utföra då alla kostnader beror på val av komponenter och faktorer. Denna fallstudie bidrar med ett underlag som kan ge större möjligheter för Avesta Vatten och Avfall AB att välja den mest lämpliga avsättningen för avloppsslammet i Avesta kommun i framtiden. / Sewage sludge contains nutrients, which should be returned to nature to create a so-called nutrient circulation. By optimizing sanitisation of sewage sludge with effective treatment methods, sewage sludge can be more appropriately disposed from a better economic- and environmental perspective. The aim of this work was to investigate and judge the efficiency of existing sludge treatment is possible to achieve a sufficent sanitation. Based on the streamlined sludge treatment method investigate the disposal options that is best suited for sewage sludge in Avesta town. A literature review was conducted to increase the knowledge and understanding of sewage sludge, its treatment and disposal. The case study is formed with qualitative method and information which has been collected from the scientific articles, authorities, reports, theses and personal contact as a complement to obtain a good understanding. Upgrading of mesophilic digestion of sludge at 37 ° C to thermophilic digestion at 55 ° C - 65 ° C means increased temperature; this requires more energy and hence increases energy costs. Components of the mesophilic digestion process need to be upgraded or replaced and therefore additional costs should also be considered. The advantages of the thermophilic digestion include short residence time, smaller digester and sludge becomes sufficiently disinfected. A future scenario is developed based on more efficient sludge treatment where two disposal options are most appropriate for the sewage sludge in Avesta town. Returning digestate to productive land is one of those suggested alternatives that allows phosphorus to be recovered and recycled. If not thermophilic digestion as streamlining is not effective enough for sufficient sludge sanitation, other complementary processes have to be introduced, for instance, composting drum or pasteurization. A full cost comparison between the existing sludge treatment and more efficient sludge treatment method is, however, almost impossible to be performed when all costs depend on the choice of components, factors and so on. This case study contributes with first-hand information that can provide greater opportunities for Avesta Vatten och Avfall AB to select the most appropriate options for sewage sludge disposal in Avesta town in the future.

Stora mängder receptbelagda- och receptfria läkemedel brukas årligen. Farmaceutiska föreningar såsom exempelvis preventivmedel, antibiotikum och smärtstillande läkemedel når reningsverk via urin och fekalier. Traditionella reningsverk saknar förmågan att helt reducera dessa föreningar och de släpps ut via det utgående vattnet till en recipient där de kan medföra en negativ påverkan i miljön. Duvbackens reningsverk i Gävle har en traditionell uppbyggnad och det behandlade spillvattnet släpps ut i Inre Fjärden. Syftet med denna studie är att utifrån Duvbackens avloppsreningsverks förhållanden föreslå en rekommenderad kompletterande reningsmetod för att reducera läkemedelsrester ifrån spillvattnet.   För att kunna föreslå en kompletterande reningsmetod har en provtagning efter läkemedelssubstanser på det inkommande och det utgående spillvattnet genomförts i Duvbackens reningsverk. Detta för att se vilka substanser reningsverket reducerar och vilka som släpps ut i Inre Fjärden.  En litteraturstudie har genomförts där aktivt kol och ozons reduktionsförmåga av läkemedelsrester granskats, samt vart i reningsverket de bör implementeras. Kostnader av aktivt kol och ozon har ställs i förhållande till varandra genom en ekonomisk undersökning.   Duvbackens reningsverk är dimensionerat för 100 000 personekvivalenter och är beläget mellan stadsdelarna Brynäs och Bomhus i Gävle. Reningsverket använder sig av mekanisk, biologisk och vid behov kemisk rening. Resultaten från provtagningen visade att av de 22 läkemedelssubstanser vilka granskats reducerades sex substanser med mindre än 45 % och två substanser fick en förhöjd halt efter de passerat Duvbackens reningsverk.   Både ozon och aktivt kol har i tidigare pilotförsök visat god förmåga att reducera läkemedelssubstanser från avloppsvatten. Variation av reduktionsgrader har visats bero på kolförbrukning och dosering av ozon. En skillnad mellan de kompletterande reningsmetoderna är att aktivt kols reduktionsförmåga försämras med tiden medan ozon har en mer konstant reduktion av läkemedelssubstanser.   Ozon bör implementeras efter slutsedimenteringen följt av ett sandfilter för att reducera reaktiva biprodukter. Vid användning av aktivt kol bör reningsmetoden implementeras efter slutsedimenteringen, då det är av stor vikt att spillvattnet inte har för höga halter av suspenderade ämnen som mättar kolet. När aktivt kol och ozons kostnader jämförts under samma förhållanden har aktivt kol visats vara marginellt dyrare. Energikostnader utgör de stora kostnaderna för ozonrening medan kolförbrukningen visats utgöra den stora kostnaden för rening med aktivt kol. / Large amounts of prescription- and non-prescription pharmaceutical drugs are used annually. Pharmaceutical compounds such as contraception, antibiotics and analgesic drugs end up in sewage treatment plants via urine and feces. The traditional sewage treatment plant lacks the ability to completely reduce pharmaceutical compounds and they are emitted via efflux to a recipient, where they can have a negative impact on the environment. The sewage treatment plant Duvbacken in Gävle has a traditional structure and the treated effluent end up in Inre Fjärden. The purpose of this study is to recommend a complementary treatment method to reduce pharmaceutical compounds based on the sewage treatment plant Duvbacken’s circumstances.   In order to recommend a complementary treatment method samples of the incoming and outgoing efflux have been tested for pharmaceutical substances. The samples were taken to see what substances the sewage treatment plant reduces and what substances end up in Inre Fjärden. A literature review was conducted to examine activated carbon and ozone’s ability to reduce pharmaceutical compounds, it also researched where the treatment methods should be implemented. An economical investigation was done to show the costs for activated carbon and ozone in relation to each other.   The sewage treatment plant Duvbacken in Gävle is constructed for 100 000 persons and is located between the suburban areas Brynäs and Bomhus. The sewage treatment plant uses mechanical, biological and if necessary chemical treatment. The results from the samples of the 22 substances that were examined showed that six pharmaceuticals were reduced by less than 45 % and two substances had an increased concentration after treatment in the sewage treatment plant.   Both ozone and activated carbon have in previous studies shown good ability to reduce pharmaceutical substances from the municipal efflux. Variations in the ability to reduce pharmaceuticals depends on carbon consumption and ozone dosage. One difference between the complementary treatment methods are that activated carbons ability to reduce pharmaceuticals decreases with time, while ozone has a more constant reduction.   Ozone should be implemented after the traditional treatment followed by a sand filter to reduce reactive byproducts. Activated carbon should also be implemented after the traditional treatment due to an efflux with high content of suspended substances can saturate the carbon. When the costs of activated carbon and ozone are compared under the same circumstances it has been shown that activated carbon is marginally more expensive. The energy use represents the major costs for ozone treatment while carbon consumption has shown to be the major cost for activated carbon.

Vid Hammarby Sjöstadsverk drivs en pilotanläggning som är en mindre skala av det framtida avloppsreningsverket i Henriksdal. Delar av reningsprocessen består av membranbioreaktorer. I pilotanläggningen finns en zon kallad RAS-DeOx dit returslammet från membrantankarna och rejektvattnet från slambehandlingen leds. Luftning av membrantankarna gör att returslammet är syrerikt och rejektvattnet innehåller mycket ammonium.Zonen fungerar som ett nitrifikationssteg då syret i returslammet kan oxidera ammoniumet från rejektvattnet. Dessutom kan zonen minska syrehalterna i returslammet för att undvika att det hamnar i pilotanläggningens fördenitrifikation. För att få bättre uppfattning om vad som sker i zonen och hur denna fungerar som ett nitrifikationssteg studerades nitrifikation, denitrifikation och syreförbrukningen i zonen. För att utvärdera RAS-DeOx-zonen belastades den med olika nivåer av ammonium från rejektvattnet vid olika hög luftning i membrantankarna. Detta utfördes både experimentellt direkt på pilotanläggningen och i en simuleringsstudie där processimuleringar genomfördes i en simuleringsmodell. I modellen utvärderades även två styrstrategier för zonen.Resultaten från studierna visade att både nitrifikation och denitrifikation förekom i zonen. Jämfört med simuleringsstudien varierade omfattningen av nitrifikation och denitrifikation mer i den experimentella studien. Båda studierna visade att det fanns risk att syre hamnande i pilotanläggningens fördenitrifikation. Styrstrategierna visade att det inte var fördelaktigt för pilotanläggningens resurseffektivitet att zonen luftades vid hög ammoniumbelastning från rejektvattnet. Det visade sig också att det var ingen större skillnad när det gällde pilotanläggningens prestation vid högt, lågt eller styrt returflöde för zonen. Däremot skiljde sig prestationen mer avseende luftning och koldosering.Utöver att det förekom nitrifikation och denitrifikation i zonen bedömdes den även fungera som ett nitrifikationssteg för ammoniumet i rejektvattnet. Dessutom minskade den syrehalterna i returslammet. Hur väl ammonium nitrifierades och syre förbrukades i zonen berodde på förhållandena i pilotanläggningen och förhållandet mellan mängden ammonium och syre i zonen. / At Hammarby Sjöstadsverk there is a pilot plant which is a smaller version of the future wastewater treatment plant at Henriksdal. Parts of the treatment process steps are membrane bioreactors. There is a zone in the pilot plant which is called RAS-DeOx to where the return activated sludge from the membrane tanks and the reject water from the sludge treatment are pumped. The return activated sludge contains oxygen since the membranetanks are aerated and the reject water has high contents of ammonium.The zone works as a nitrification step for the ammonium in the reject water, and also reduces the oxygen levels in the return sludge to avoid oxygen in the pilot plant's pre-denitrification step. To aquire a better understanding of what occurs in the zone and how it functions as a nitrification step; nitrification, denitrification and oxygen consumption was studied in the zone. To evaluate the RAS-DeOx-zone it was loaded with different loads of ammonium from the reject water at different levels of aeration in the membrane tanks. This was evaluated both experimentally at the pilot and in a simulation model of the pilot. In the simulation model two control strategies for the zone were also evaluated.It was shown that both nitrification and denitrification occurred in the zone. Furthermore, both studies showed that there is a risk that oxygen occurs in pilot's pre-denitrification step if the ammonium load in zone was low. Then, all of oxygen in the zone was not consumed. As for the control strategies, it was shown that the benefits were low for the resource efficiency of the pilot when the zone was aerated during high loads of ammonium. The performance of the pilot was similiar for high, low and regulated return flows for the zone, but the aeration and carbon dosage in the pilot differed.Besides that both nitrification and denitrification occurred in the zone, it was also functioning as a nitrification step for the ammonium from the reject water. The oxygen from the return sludge was reduced as well. The extent of nitrification and consumption of oxygen in the zone depended on the circumstances in the pilot and the relationship between the amount of oxygen and ammonium.

Avloppsreningsverket i Forsmark renar vattnet med aktivt slam i en satsvis biologisk rening (SBR) reaktor samt med våtmarker. Våtmarkerna består av fyra pulskärr och en damm. Pulskärren är utformade som bassänger fyllda med grus som filtermaterial där ytan är bevuxen. Pulskärren beskickas satsvis med 60 m^3 vatten när någon av SBR-reaktorerna töms, vattnet rinner då ut över ytan samtidigt som det perkolerar ner i bädden. När SBR-reaktorn har tömts är hela pulskärret mättat. Tömningen av pulskärret sker genom ett dränerande gruslager i botten och sedan flödar vattnet vidare ut genom ett ställbart dräneringsrör till slutdammen. Pulskärrens uppgift är att stoppa partiklar och att fungera som ett nitrifierande steg ifall verket i framtiden skulle få ökade reningskrav. I detta arbete har pulskärrens funktion som nitrifierare av ammonium undersökts. Detta genom att sammanställa befintliga driftdata från reningsverket, fältstudier samt en litteraturgenomgång. Målet med fältstudien var att mäta halten ammonium, nitrat och totalkväve i vattnet som gick in och ut ur pulskärret för att se hur halterna ändrades. Dessutom mättes temperatur, syrehalt, pH och konduktivitet. Provtagningen genomfördes på två pulskärr med tömningstiderna två respektive fyra timmar. Resultaten visade att ammoniumhalterna halveras i pulskärren. Inkommande ammonium till pulskärren var cirka 3 mg/l under studien men om ammoniumkoncentrationen skulle öka kommer nitrifikationen antagligen ske i liknande utsträckning. Detta då liknande system påvisat sådana resultat. Ökad tömningstid för pulskärren medför ökad nitrifikation, pulskärren bör därför ställas om så att tömning sker under cirka fyra timmar. För att hitta en optimal tömningstid bör vidare undersökningar göras. Forsmarks avloppsreningsverk möter de reningskrav som ställts med marginal. Trots att detta inte var syftet, avskiljs 80 % av inkommande kväve och det kunde konstateras att den största kväveavskiljningen sker i SBR-reaktorn. Kvävereduktionen har uppstått då verket haft låg belastning samtidigt som mycket syre tillsatts till processen. Då rening genom pulskärr sker efter att vattnet passerat genom SBR-reaktorerna borde luftningen kunna minskas för att istället utnyttja pulskärrens nitrifierande egenskaper. Svensk kärnbränslehantering AB har planer på att leda lakvatten till reningsverket för att avskilja kväverester, skulle detta ske kommer flödena över pulskärren att öka. Att den hydrauliska belastningen ökar borde inte utgöra några problem då flödena troligen inte kommer överstiga pulskärrens kapacitetsgränser. I extrema fall kan tömningstiden på pulskärren minskas. / Forsmark wastewater treatment plant treats wastewater using an active sludge process in sequencing batch reactors (SBR:s) and followed by constructed wetlands. The wetlands consist of four intermittent loaded soil filters (ILS:s) and a pond. The ILS:s is designed as pools filled with filter material and with a plant-grown surface. One of the ILS:s fills up with water when one of the SBR reactors is emptied. The water flows out over the surface as it percolates into the bed. When the SBR reactor is emptied, the entire ILS becomes saturated. The ILS then drains through a drainage gravel layer at the bottom and further through an adjustable drainage pipe into the dam. The purpose of the ILS:s is to work as extra filter for removal of the remaining particles and escaping sludge. They have also been thought to act as a nitrifying step if the plant would have tougher cleaning requirements in the future. In this report, the function of the ILS:s as nitrifying steps was investigated by compiling existing operating data from the treatment plant, with conducted field studies and through a literature review. The field study aimed at measuring ammonium, nitrate and total nitrogen in the water at the entering and the outlet in the ILS to see how the different nitrogen concentrations was affected. Temperature, oxygen, pH and electricalconductivity were also measured. The sampling was done on two ILS with different drainage time, two and four hours. The results showed that the ILS:s nitrifies the incoming water with an average efficiency of 50 % depending on the ammonium contentration in the incoming water. An increased drainage time for the ILS seamed to result in better nitrification. Therefore, the ILS:s should be changed to drain for at least four hours. Should the ammonium concentration increase above 3 mg/l the nitrification rate would probably be about the same. Similar systems such as have shown similar nitrification removal but with higher ammonia concentrations. Forsmarks wastewater treatment plant meets the purification requirements imposed on the plant with margin. It is remarkable that, without planning for any nitrogen removal, the removal is about 80 % of incoming nitrogen, most of which is removed in the SBR reactor. Svensk Kärnbränslehantering AB plans to lead leachate to the treatment plant for nitrogen removal. If this plan is fulfilled, the flows through the ILS will increase. This should not be a problem as the total flow trought the ILS will not exceed the capacity limits of the ILS. In case of high flows, the emptying time of the ILS:s can be reduced.

Avloppsreningsverk (ARV) utgör en viktig del som spridningsväg för utsläpp av organiska mikroföroreningar, som per- och polyfluorerade alkylsubstanser (PFAS) och läkemedelssubstanser, från samhället till den akvatiska miljön. Befintliga reningssteg vid ARV reducerar mikroföroreningar dåligt varav denna studie syftade till att jämföra reduktionseffektiviteten av 5 olika granulära aktiva kol (GAK) och en anjonbytare (AIX) för att välja ut det material som är mest lämpat för vidare undersökningar i pilotskala inför installation ett avancerat reningssteg i Kungsängsverkets ARV i Uppsala. GAK (Filtrasorb 400, Cyclecarb 401, Brennsorb 1240, Aquasorb 5000 och Aquasorb 2000) utvärderades för avskiljning av 13 PFAS-ämnen i ett inledande bägarförsök genom placering i avloppsvatten från Kungsängsverket i 8 h. Cyclecarb 401 var mest effektivt vid avskiljning av PFAS där reduktionsgraden för PFAS-11 (85 %) och PFOS (90 %) var 35 % och 40 % högre än för det minst effektiva GAK Brennsorb 1240. Cyclecarb 401, Brennsorb 1240 och AIX Purolite 694E undersöktes i ett andra bägarförsök enligt en liknande metod, men utvärderades med avseende på avskiljning av 12 PFAS och 18 läkemedelssubstanser över 48 h. Resultatet för PFAS var likvärdigt för GAK, men AIX visades nå samma reduktionsgrad av PFAS som Cyclecarb 401 och detta skedde snabbare. Efter 48 h var reduktionen med GAK högst för läkemedelssubstanser (91-99 %) och med AIX för PFAS (78 %). Samtliga adsorbenter tillfördes även till kolonner, där Purolite 694E även seriekopplades efter Cyclecarb 401, med ett kontinuerligt flöde av avloppsvatten motsvarande 5 min kontakttid (EBCT). Även om duplikatprover togs varje vecka genomfördes inom ramen för detta examensarbete analyser för de prover tagna en timme (12 bäddvolymer), 2 veckor (4000 bäddvolymer) och 7 veckor (14 000 bäddvolymer) efter start för 12 PFAS och 18 läkemedelssubstanser. Purolite 694E reducerade PFAS bäst, 40-50 % bättre än GAK, följt av negativt laddade läkemedelssubstanser och adsorptionen för dessa ämnen var bättre över tid än för GAK. Seriekoppling av AIX efter GAK förbättrade reduktionsgraden över tid för främst PFAS (30 % ökning vid 14 000 bäddvolymer). Även för läkemedelssubstanser med negativ laddning som adsorberades väl av AIX. Adsorptionen till AIX gynnades mest av substanser med negativa laddning. Adsorptionen till samtliga adsorbenter gynnades av PFAS med en sulfonatgrupp, en lägre syrakonstant, en högre fördelningskonstant mellan oktanol och vatten samt en längre kolkedja. En seriekoppling av AIX efter GAK är främst intressant för förbättrad avkiljning av diklofenak och PFOS vid Kungsängsverket, men även avskiljning av andra PFAS och negativt laddade läkemedelssubstanser kan förbättras. Andra ämnen adsorberades väl av GAK där Cyclecarb 401 i samtliga försök visats mest effektiv. De analyserade provpunkterna för kolonnförsöket var för få varav en kommande noggrannare undersökning över hela försökets genomförande kommer påvisa livslängderna för varje adsorbent vid EBCT 5 min. EBCT var kort varav efterföljande försök bör undersöka avskiljningens effektivitet för Kungsängsverket vid längre EBCT. / Waste water treatment plants (WWTPs) constitute an important role in releasing organic micropollutants, such as per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) and pharmaceuticals, from the society into the aquatic environment. Reduction of them in existing treatment methods in WWTPs is insufficient which is why the aim of this study was to examine the reduction efficiency for 5 granular activated carbons (GAC) and an anion exchange resin (AIX) and choose the adsorbent most suited for further studies in pilot scale before an advanced treatment step is built to Kungsängsverket WWTP in Uppsala.  GAC (Filtrasorb 400, Cyclecarb 401, Brennsorb 1240, Aquasorb 5000 and Aquasorb 2000) were evaluated for 13 PFAS compounds in an initial batch experiment using wastewater from Kungsängsverket during 8 h. Cyclecarb 401 had the highest removal efficiency for PFAS where the reduction grade for PFAS-11 (85 %) and PFOS (90 %) was 35 % and 40 % higher than for the least efficient GAC Brennsorb 1240. Cyclecarb 401, Brennsorb 1240 and the AIX Purolite 694E were evaluated in a second batch experiment through a similar method, analyzed for 12 PFAS and 18 pharmaceuticals over 48 h. The results for PFAS were similar for GAC, but AIX reached the same reduction grade for PFAS as Cyclecarb 401 which also happened faster. After 48 h reduction with GAC was best for pharmaceuticals (91-99 %) and with AIX for PFAS (78 %). Finally, these adsorbents were placed in individual columns, where Cyclecarb 401 was connected to an additional column with Purolite 694E, with a continuous flow of wastewater with an empty bed contact time (EBCT) of 5 min. Even though duplicate samples were taken each week analysis was performed for samples taken an hour (12 bed volumes), 2 weeks (4000 bed volumes) and 7 weeks after start (14 000 bed volumes) for 12 PFAS and 18 pharmaceuticals. Purolite 694E reduced PFAS the best, 40-50 % better than GAC, followed by negatively charged pharmaceuticals and adsorption for these compounds was better over time than with GAC. AIX after GAC increased reduction grade over time primarily for PFAS (30 % improvement after 14 000 bed volumes) but also for pharmaceuticals well adsorbed by AIX. Adsorption to AIX was mainly improved with a negative charge of the compound. Adsorption to adsorbents was favored for PFAS containing a sulfonate group, compounds with a lower acid dissociation constant, a higher octanol-water partition coefficient and a longer carbon chain. Implementation of AIX after GAC would be of interest for Kungsängsverket mainly due to the improved removal of diclofenac and PFOS, but also if removal of other PFAS and pharmaceuticals will become prioritized. Other compounds were removed by GAC well where Cyclecarb 401 was most effective in all experiments. The analyzed samples for the column experiment were too few which is why a more comprehensive study of all samples over the whole experiment period will be able to determine the life length of each adsorbent for EBCT 5 min. EBCT was short which is why further experiments need to examine the reduction efficiency for Kungsängsverket at a longer EBCT.

Denna studien har gjorts på blåmusslor, Mytilus edulis trossulus, för att undersöka effekter av det antidepressiva läkemedlet Citalopram på blåmusslans fysiologiska funktioner. Blåmusslan är en vanligt förekommande art i Östersjön där den fungerar som en nyckelart som; bidrar till den biologiska mångfalden, är långt ner i näringskedjan och är anpassningsbar. Dessa egenskaper gör den även lämpad som testorganism i denna studie. Citalopram är ett av Sveriges vanligaste läkemedel för att behandla psykisk ohälsa och den verkar genom att blockera återupptaget av serotonin i hjärnan och ingår i läkemedelsgruppen serotoninhämmare (SSRI). Serotonin påverkar flera olika funktioner i kroppen såsom rörelseförmåga, sinnesstämningar och mättnadskänsla. Läkemedel inklusive Citalopram återfinns i sjöar och vattendrag, detta för att läkemedel inte renas bort i våra reningsverk och för att det idag inte finns några krav på läkemedelsrening i svenska avloppsreningsverk. Läkemedel tillverkas för att vara aktiva vid låga koncentrationer vilket gör att de även har en negativ effekt på marina organismer. I denna studie har vi analyserat effekter av Citalopram på blåmusslans fysiologiska funktioner genom tre analyser, filtrering, rörelse och produktion av byssustrådar i tre olika koncentrationer (0 ng/l, 20 ng/l och 200 ng/l). Analyserna utfördes under två tidsperioder, exponering av läkemedel under 96 timmar samt remediering utan läkemedel under 72 timmar. Studien visar en signifikant skillnad i filtrering (P-värde = 0.04416) mellan grupperna under exponeringen där fler blåmusslor som var exponerade för 200 ng/l visade en lägre filtreringsaktivitet (fler individer var helt stängda). Under remedieringen observerades en signifikant högre mortalitet bland blåmusslor som exponerats för 200 ng/l (P-värde = 0.01347). Blåmusslor exponerade för 200 ng/l Citalopram visade även en lägre produktion av byssustrådar (P-värde= 0.02702). I den här studien kan vi se att läkemedlet Citalopram har en negativ påverkan på flera av blåmusslans fysiologiska funktioner. / The aim of this study was to investigate the effects of the antidepressant drug Citalopram on blue mussels, Mytilus edulis trossulus, in the Baltic Sea. The blue mussel is a common species that is considered a key species in the Baltic Sea as it contributes to biodiversity, and is adaptable which makes it suitable as a test organism in this study. Selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs) are the most commonly prescribed antidepressants and a common SSRI substance is Citalopram. This substance is one of Sweden's most common drugs for treating mental illness. Serotonin affects several different functions in the body such as movement, mood and saturation. Many pharmaceuticals including Citalopram are found in lakes and streams, this is because pharmaceuticals are not purified in our wastewater treatment plants and there is no requirements for filtration of pharmaceuticals in Swedish wastewater treatment plants as of today. Pharmaceuticals are manufactured to be active even at low concentrations, a negative side effect of this is that it is also active in the environment causing negative effects on marine organisms. In this study, we analyzed the effects of Citalopram on the physiological functions of the blue mussel by three analyzes; filtration, movement and production of byssus threads using three different concentrations (0 ng /l, 20 ng/l och 200 ng/l) of Citalopram. The analyzes were carried out over two time periods, exposure of drugs for 96 hours and remediation without drugs for 72 hours. The study shows a significant difference in filtration (P-value = 0.04416) between the groups during exposure, where more blue mussels that were exposed to 200 ng/l showed a lower filtration activity (more individuals completely closed). During the remediation, a significantly higher mortality was observed among blue mussels exposed to 200 ng/l (P value = 0.01347). Blue mussels exposed to 200 ng/l Citalopram also showed lower production of byssus threads (P value = 0.02702). In this study we can see that the drug Citalopram has a negative effect on several of the blue mussel's physiological functions.

This thesis focuses on modeling the primary sludge in the thickening process at Henrikdals wastewater treatment plant in Stockholm, Sweden. The thickening process is one of the core processes at the wastewater treatment plant, where the goal is to thicken a residual product called primary sludge. Two thickener belts are used to thicken the sludge gravimetrically. Polymer is also added to increase the dewaterability and to thicken the sludge. The thickness of the sludge is measured by the total solids content (TS) in the sludge and is measured with total solid measurement sensors. These sensors have, however, been shown to be inaccurate. A long short-term memory network (LSTM) and a feed-forward neural network were compared by using sensor and instrument data to predict the TS in the thickened primary sludge. To validate the performance of the models, manual laboratory testing samples were compared with the predictions of the models. Simulations in Simulink were also performed with the intent of simulating the thickening process. By using a machine learning model that could predict the TS, hypotheses regarding reductions in the polymer dosage were explored. A feed-forward and feedback control strategy in combination with the LSTM architecture were used and it was shown that the TS of the thickened sludge could be controlled by regulating the polymer dosage. Thus, using a feedback control strategy gives further opportunities for the wastewater treatment plant to choose whether a lower polymer consumption or a higher TS is preferred, as these two variables correlate with each other. / Syftet med detta arbete var att ta fram maskininlärningsmodeller av primärslamsförtjockningen på Henriksdals avloppsreningsverk i Stockholm, Sverige. Förtjockningsprocessen är en av de viktigaste delerna i avloppsreningsverk, där målet är att förtjocka en restprodukt som kallas primärslam. Förtjockningen sker i två separata linjer. Polymer tillsätts och slammet förtjockas genom gravimetrisk avvattning på ett silband. Slammets torrsubstanshalt (TS) är ett mått på slammets tjockhet och beräknas med hjälp av att använda sensorer. Dessa sensorer har dock visats sig vara opålitliga. Genom att använda tillgänglig process-, maskin- och instrumentdata så har en long short-term memory (LSTM) arkitektur och ett framkopplat neuralt nätverk jämförts för att uppskatta torrsubstansen i primärslammet. Manuell provtagning och labbanalys utfördes för att validera prestandan i de två modellerna. Hypoteser kring att kunna optimera TS-halten eller minska polymerförbrukningen utforskades genom att simulera processen i Simulink. Resultaten visade att användandet av en fram och återkopplingsregulator tillsammans med en LSTM arkitektur kan minska polymerförbrukningen och kan ge en jämnare TS-halt i det förtjockade slammet. Däremot måste en avvägning mellan hög TS-halt och låg polymerförbrukning göras, då dessa två variabler korrelerar med varandra

Varje studie av en verklig process eller ett verkligt system är baserat på mätdata. Förr var den tillgängliga datamängden vid undersökningar ytterst begränsad, men med dagens teknik är mätdata betydligt mer lättillgängligt. Från att tidigare enbart haft få och ofta osammanhängande mätningar för någon enstaka variabel, till att ha många och så gott som kontinuerliga mätningar på ett större antal variabler. Detta förändrar möjligheterna att förstå och beskriva processer avsevärt. Multivariat analys används ofta när stora datamängder med många variabler utvärderas. I det här projektet har de multivariata analysmetoderna PCA (principalkomponentanalys) och PLS (partial least squares projection to latent structures) använts på data över avloppsvatten insamlat på Hammarby Sjöstadsverk. På reningsverken ställs idag allt hårdare krav från samhället för att de ska minska sin miljöpåverkan. Med bland annat bättre processkunskaper kan systemen övervakas och styras så att resursförbrukningen minskas utan att försämra reningsgraden. Vissa variabler är lätta att mäta direkt i vattnet medan andra kräver mer omfattande laboratorieanalyser. Några parametrar i den senare kategorin som är viktiga för reningsgraden är avloppsvattnets innehåll av fosfor och kväve, vilka bland annat kräver resurser i form av kemikalier till fosforfällning och energi till luftning av det biologiska reningssteget. Halterna av dessa ämnen i inkommande vatten varierar under dygnet och är svåra att övervaka. Syftet med den här studien var att undersöka om det är möjligt att utifrån lättmätbara variabler erhålla information om de mer svårmätbara variablerna i avloppsvattnet genom att utnyttja multivariata analysmetoder för att skapa modeller över variablerna. Modellerna kallas ofta för mjukvarusensorer (soft sensors) eftersom de inte utgörs av fysiska sensorer. Mätningar på avloppsvattnet i Linje 1 gjordes under tidsperioden 11 – 15 mars 2013 på flera ställen i processen. Därefter skapades flera multivariata modeller för att försöka förklara de svårmätbara variablerna. Resultatet visar att det går att erhålla information om variablerna med PLS-modeller som bygger på mer lättillgänglig data. De framtagna modellerna fungerade bäst för att förklara inkommande kväve, men för att verkligen säkerställa modellernas riktighet bör ytterligare validering ske. / Studies of real processes are based on measured data. In the past, the amount of available data was very limited. However, with modern technology, the information which is possible to obtain from measurements is more available, which considerably alters the possibility to understand and describe processes. Multivariate analysis is often used when large datasets which contains many variables are evaluated. In this thesis, the multivariate analysis methods PCA (principal component analysis) and PLS (partial least squares projection to latent structures) has been applied to wastewater data collected at Hammarby Sjöstadsverk WWTP (wastewater treatment plant). Wastewater treatment plants are required to monitor and control their systems in order to reduce their environmental impact. With improved knowledge of the processes involved, the impact can be significantly decreased without affecting the plant efficiency. Several variables are easy to measure directly in the water, while other require extensive laboratory analysis. Some of the parameters from the latter category are the contents of phosphorus and nitrogen in the water, both of which are important for the wastewater treatment results. The concentrations of these substances in the inlet water vary during the day and are difficult to monitor properly. The purpose of this study was to investigate whether it is possible, from the more easily measured variables, to obtain information on those which require more extensive analysis. This was done by using multivariate analysis to create models attempting to explain the variation in these variables. The models are commonly referred to as soft sensors, since they don’t actually make use of any physical sensors to measure the relevant variable. Data were collected during the period of March 11 to March 15, 2013 in the wastewater at different stages of the treatment process and a number of multivariate models were created. The result shows that it is possible to obtain information about the variables with PLS models based on easy-to-measure variables. The best created model was the one explaining the concentration of nitrogen in the inlet water.

Det senaste årtiondet har man uppmärksammat läkemedelsrester i den akvatiska miljön. Kommunala avloppsreningsverk är en av de viktigaste källorna till detta. Denna rapport behandlar frågan om att bygga ut avloppsreningsverk med teknik för att reducera läkemedel från kommunalt avloppsvatten. En telefonenkät har genomförts med personal på kommunala avloppsreningsverk. Med hjälp av den försöker rapporten sammanfatta läget för läkemedelsrening i svenska kommuner, hur långt man har kommit, vilka drivkrafter som kan stimulera arbetet och utmaningar som kan komma med det. Rapporten försöker också identifiera skillnader mellan kommuner som kan avgöra om man jobbar för att införa läkemedelsrening. Undersökningen visar att majoriteten av svenska kommuner ännu inte har börjat jobba med frågan; de som har börjat är främst stora kommuner. De flesta har dock hört talas om minst en reningsteknik för läkemedelsrening. I små kommuner är ekonomi och brist på kunskap en framtida utmaning. För de flesta kommuner skulle lagstiftning och lokala politiska beslut vara de viktigaste drivkrafterna för att börja jobba med frågan. Ungefär hälften av kommunerna uppgav att de trodde man skulle börja jobba med frågan inom 15 år. / Pharmaceutical residues in the aquatic environment has been a growing concern in the last decade, and municipal wastewater treatment plants (WWTPs) are an important source of pharmaceuticals to the aquatic environment. This paper treats the question of upgrading public WWTPs with technology for reducing pharmaceutical residues in wastewater. By means of a telephone survey directed at personnel at municipal WWTPs, this report tries to conclude the position of Swedish municipalities; what work has already been done in this area, what possible motives might propel upgrading WWTPs, and challenges that might follow with it. The report also investigates whether there are any differences between municipalities that might determine whether a municipality has engaged in this area. The investigation shows that the majority of Swedish municipalities has not yet started working towards upgrading WWTPs. Those that have are mainly large municipalities. However most have heard of treatment techniques. For small municipalities economy and a lack of knowledge pose a future challenge. For most of the municipalities, legislation and local political decisions would be the most important drives towards upgrading WWTPs. About half of the municipalities in the survey thought that they might start working towards upgrading WWTPs within 15 years.