Vatten som har förorenats genom att det passerat genom en deponi kallas för lakvatten. Detta vatten behöver tas omhand för att undvika negativ påverkan på miljön. Lakvattnets karaktär beror till stor del på vilken typ av avfall som har deponerats. Deponin Tippa ska ta fram ett förslag på lokalt omhändertagande av sitt lakvatten. Tippas lakvatten har karaktäriserats utifrån 11 provtagningar tagna år 2009. Analysresultaten visar att de föroreningar som överskrider satta riktvärden är; organiskt material i form av BOD och COD, kväve i form av ammonium och totalkväve samt metallerna järn och koppar. För att kunna utforma en reningsprocess som skulle kunna hantera dessa föroreningar har en litteraturstudie utförts som ska ligga till grund för bedömning av vilken/vilka tekniker som lämpar sig för Tippas förutsättningar. Litteraturstudien består av en sammanställning av de konventionella reningstekniker som används för rening av lakvatten och driftserfarenheter samt processbeskrivningar från 18 Svenska deponier. Med litteraturstudien som grund har en kombination av teknikerna SBR (öppen) och Sandfilter bedömts som de bäst lämpade alternativen i en reningsprocess för Tippas lakvattensituation. Reningsprocessen är uppdelad i fyra efter varandra följande zoner. Zon 1 är ett utjämningsmagasin dimensionerat för att kunna hålla vattenvolymer motsvarande två månaders medelflöde. I Zon 2 sker luftning med fyra stycken ytluftare, och den har dimensionerats efter modellen för en totalomblandad tankreaktor. I Zon 3 tillsätts metanol vilket främjar denitrifikation, och vattnet leds slutligen till Zon 4 vilket är en sandfilterbädd dimensionerad efter nödvändig filterkapacitet för att klara lakvattenflödet. Investeringskostnaderna för reningsprocessen uppskattas till 13,4 Mkr. Till detta kommer driftskostnader som uppskattas ligga kring 0,4 Mkr per år. / Water that has been contaminated by passing through a landfill is called leachate. This water needs to be treated to avoid negative environmental effects on the surrounding area. The composition of the leachate varies widely depending on the type of waste deposited in the landfill. The landfill Tippa is making plans for a process to treat its leachate locally. Tippas leachate has been characterized through 11 leachate samples collected throughout the year 2009. The results from analyzing the leachate show that the contaminants that exceed the recommended limits are; organic matter as BOD and COD, nitrogen as Ammonia and total nitrogen, as well as iron and copper. A summary of conventional technology for wastewater treatment has been made with information from various literary sources. Together with a summary of process descriptions for the leachate treatment from 18 Swedish landfills this constitutes a basis of reference for how to design a process best suited for Tippa. Through a process of selection, a modified version of SBR and Sand filtration have been selected as the most suitable technologies for local leachate treatment. The process consists of four sequent zones. Zone 1 is a storage basin that can hold volumes of up to two months worth of average flow. Zone 2 is aerated through four surface aerators and has been designed after the model for a continuously stirred tank reactor. In Zone 3 methanol is added to promote denitrification. Zone 4 is a sand filter that has been designed based on the required filter capacity. The investments costs for this process have been estimated to 13,4 Mkr, and operation costs to 0,4 Mkr per year.

Användandet av deponier är en av de vanligaste metoderna för avfallshantering globalt. Trots insatser som gjordes för att förbjuda hushållsavfall i deponier under millennieskiftet, deponier skapade innan restriktionerna är fortfarande en risk för miljön. Under 2014 öppnade SÖRAB en kontinuerlig biologisk reningsanläggning (KBR-anläggning) på Löt Avfallsanläggning för att hantera lakvatten från en gammal deponi som under en tid fylldes med hushållsavfall. Sedan dess har SÖRAB arbetat med att förbättra KBR-anläggningen. Målet med denna studie är att utforma en driftstrategi för KBR-anläggningen för att förbättra kvävereningen vid låga temperaturer. Ett antal laborativa försök genomfördes, såsom den mikrobiella konsortiets livsduglighet i lakvattnet och tillväxten i både rumstemperatur och vid 4°C, bioaugmentation genom att berika den mikrobiella cellkulturen som redan finns i lakvattnet och hur detta förbättrar kvävereningen i jämförelse med tillsatser av den kommersiella bakterieblandningen ClearBlu Environmental och andra externa kolkällor. Resultaten från dessa laborativa försök påvisade komplett nitrifikation i både rumstemperatur och 4°C i berikat lakvatten från KBR-anläggningens L2A bassäng efter fem dagar. Försöket visade även på syresatt denitrifikation. Dessutom påvisades komplett denitrifikation inom fem dagar, vid rumstemperatur i lakvatten från anläggningens L2B bassäng. Under efterföljande pilotförsök påvisades möjligheten till upplivandet av den biologiska kvävereningen genom berikningen av den mikrobiella cellkulturen i lakvattnet. I ett pilotförsök då lakvatten från L2B bassängen berikades, komplett denitrifikation skedde under en anaerob fas på 16 dagar samt nitrifikation och aerob denitrifikation under ett påföljande 17 dagar lång aerob fas. Ett annat pilotförsök då lakvatten från L2A bassängen berikades påvisade både aerob och anaerob nitrifikation, då ammoniumrening skedde i både den syresatta och syrefria fasen. Tillsatsen av nutrient broth (näringsbuljong) kan påverka KBR-anläggningen, vilket kväver vidare studier. Resultatet från detta projekt tydligt påvisar att kvävereningen i KBR-anläggningen kan förbättras genom att berika den redan närvarande mikrobiella kulturen. / Landfilling has been one of the most popular methods of handling waste globally. Despite the efforts made to stop the disposal of household waste during the turn of the millennia, the landfills formed before these restrictions are still at risk for causing harm to the environment. In 2014, SÖRAB opened a continuous-flow biological treatment (KBR) facility in Löt to treat the leachate produced in one of their older landfills, once filled with household waste. Since then, SÖRAB has been working on improving the treatment facility. The aim of this the study is to find a suitable process to enhance the nitrogen removal at low temperature. Several laboratory scale experiments were performed, such as viability of microbial consortia in the leachate and growth at room temperature and at 4°C, testing bioaugmentation by enriching the microbial cell culture in the leachate and their efficiency in removing nitrogen, compared to the commercial cell culture ClearBlu Environmental and carbon source addition. The results displayed complete nitrification at both room temperature and 4°C in bioaugmented, enriched leachate originating from the L2A basin of the KBR facility, after five days. These trials also suggested the occurrence of aerated denitrification. Complete denitrification within five days was seen at room temperature in bioaugmented, enriched leachate from the L2B basin of the same facility. The ensuing pilot scale trials proved the possibility to revive the biological nitrogen removal by microbial cell culture enrichment. In one pilot in which leachate from the L2B basin was enriched, complete denitrification in the anaerobic phase consisting of 16 days occurred, along with some nitrification and aerated denitrification in the 17 day long aerated phase that followed. Another pilot scale trail in which leachate from the L2A basin was enriched, both aerobic and anaerobic nitrification occurred, as ammonium removal occurred in both the aerated and unaerated phases. The addition of nutrient broth might influence the KBR system which needs further study. The results from this project clearly demonstrate that nitrogen removal in the KBR facility could be enhanced using a culture naturally present in the facility.

Klädindustrin är idag en stor bidragande orsak till negativa miljöpåverkningar. Om avtrycket från den industrin ska minska behöver det ”fast fashion” fasas ut och ett nytt sätt att se på kläder implementeras. De enklaste sätten att minska avtrycket är att återanvända eller återvinna kläder. Renewcell återvinner textilier och bryter ner bomullen och återvinner den som nytt material - Circulose®. Det materialet skickas vidare för att bli nya kläder och på så sätt stängs loopen för textilindustrin. Av produktionen av Circulose® tillkommer ett nytt slags processavlopp som inte hunnits forskas mycket på. Paralleller till textilindustrin kan visserligen dras och där är processavloppen av heterogen karaktär. Renewcell vill se om det går att reducera det organiska materialet i avloppet till en nivå på 10 mg/l. Den här studien vill hjälpa till att fylla det forskningsgap som finns för reningsteknik inom textilåtervinningsindustrin idag. Med en ny marknad i uppstart är det viktigt att avlopp hanteras på ett bra och ansvarsfullt sätt. Syftet med studien var att undersöka experimentellt och litterärt om det går att reducera ner BOD7 i Renewcells processavloppet till 10 mg/l. En MBBR har efterforskats och jämförts med en MBR, där en MBBR ansågs vara mer resistent mot variationer och farliga ämnen. Det byggdes en MBBR i laborationsskala kopplat till processavloppet för att analysera reduktionen av BOD7 och för att göra en experimentell undersökning hur den kemiska fällningen påverkas om vattnet behandlades biologiskt först. Studien resulterade i att Renewcells karaktär på processavlopp är heterogent och är hanterbart av mikroorganismer. Dock, på grund av att ingen fullt utvecklad biofilm nåddes samt variationer i processen är det fortfarande osäkert om det fungerar att implementera en MBBR hos Renewcell. Processförändringar som ett produktionsstopp är inga problem för en fullt utvecklad MBBR att hantera. Processavloppet innehåller en stor mängd organiskt material, men saknar tillräckligt med näringsämnen. För detta projekt var 58 % reduktion av BOD7 den högsta som redovisades och det nåddes inte heller en fullt utvecklad biofilm. Att biologiskt behandla avloppet innan en kemisk fällning gav positiva resultat då reduktionen av metalljoner förbättrades. Allt som allt anses det vara möjligt att implementera en MBBR hos Renewcell om rätt förutsättningar finns och det ges en möjlighet att utveckla en biofilm fullt ut. Förhoppningsvis kan denna förstudie visa vägen för vidare studier inom området. / The clothing industry is one of the major causes for negative environmental impacts. The “fast-fashion” needs to be phased out and a more climate-friendly way of using clothes implemented. The easiest ways to do this is to reuse or recycle clothes. Renewcell recycles used textiles and dissolve the cotton into pulp and makes a new material of it - Circulose®, which is sent to become new clothes and, in that way, helps to close the loop for textile industry. With the production of Circulose® a new kind of wastewater is produced which has not yet been thoroughly researched. A parallel to the textile industry’s wastewater can be drawn, and that is of heterogeneous nature and can change quickly from day to day. It is in Renewcell’s interest to reduce the organic matter in the wastewater, more than they do today with their current chemical and mechanic wastewater treatment plant does. This study wants to help fill the research gap that exists for purification technology in the textile recycling industry today. Since it is a new field of technology, it is of importance to thoroughly invest in how to treat the wastewater responsibly. The purpose of this study was to investigate, both experimentally and literary, whether the possibility to reduce BOD7 to 10 mg/l in the wastewater treatment plant. With an investigation of MBBR and by compare it with an MBR it was concluded that a MBBRis a better fit for Renewcell since it is considered to be more resistant to variations and hazardous substances. To strengthen that conclusion a MBBR in laboratory scale was built and wastewater directly from the recycling process treated. The reduction of BOD7 and how it would come to affect the chemical precipitation was analyzed. The results of the study concluded that Renewcells wastewater is heterogenous and manageable for microorganisms. However, the due to the variations in the process such as dosing of biologically harmful substances it might not be possible for Renewcell to implement a MBBR. Process variations as a stop in production of wastewater for a shorter time period is manageable. The wastewater contains enough organic matter, but an extra addition of nutrients is needed. For this project the MBBR-process fluctuated in reduction of organic matter and the highest amount achieved was 58 %. No fully developed biofilm was achieved either. Biologically treating the process effluent before the chemical precipitation gave positive results as the reduction of metal ions was improved. All in all, it is believed to be possible to implement a MBBR at Renewcell if the process is given the required conditions from the beginning and a biofilm can be fully developed. Hopefully, this pilot study can show the way for future research within the field.

Lustgas är en växthusgas, ca 300 gånger mer potent än koldioxid och som har potential att bryta ned ozonlagret med sin livslängd på 120 år i atmosfären. Lustgasutsläppen beräknas ha ökat med mellan 20–30% sedan förindustriell tid vilket tros bero på en ökad användning av konstgödsel i jordbrukssektorn men en del av all lustgas som bildas kommer från avloppsreningsverk vilka står för ca 1,6% av lustgasavgången till atmosfären där Henriksdals reningsverk bidrar med lustgasproduktion. Under 2021 beräknade man en lustgasavgång från Henriksdals reningsverk på ca 37 ton, vilket kan jämföras med klimatavtrycket på 10 000 nyregistrerade bilar vid körningar på ca 1500 mil/år. Syftet med rapporten var att undersöka om det gick att beräkna mängden kväve i avgående lustgas och jämföra det med hur mycket av den beräknade lustgasen som avgår till luft av andelen renat ammonium, samt att undersöka olika strategier för minimering av lustgasproduktion. Det finns flera vägar till lustgasbildning i de biologiska reningsprocesserna i verket. Tre huvudspår finns dock till lustgasbildning varav autotrof nitrifikation var aktuell för detta examensarbete. Flera driftsstrategier finns att tillgå för att undersöka hur lustgasproduktion påverkas av olika faktorer. Under detta examensarbete undersöktes en av dessa, syrebörvärden, där ett fast syrevärde i den luftade bassängen antingen skulle minska eller öka lustgasproduktionen beroende på luftningsintensitet och ammoniumkoncentration i vattnet. Lustgasavgången beräknades bestå till 0,19% av kväve renat från ammoniumbelastningen. Resultatet visade att vid låga syrehalter i vattnet fanns en lägre andel lustgasbildning jämfört med högre luftningsintensitet. Nackdelen blev dock att andelen renad ammonium sjönk i blocket. Vid högre luftningsintensitet var lustgasavgången högre i ett av huvudscenariona. I det andra scenariot med hög luftning var andelen renat ammonium lägre än i första scenariot, men med låga lustgashalter. Slutsatsen blev att lustgas kan bildas under olika förutsättningar men att under just den här studien var lustgasproduktionen som högst när nitrifikationen var som mest effektiv. / Nitrous oxide is a greenhouse gas, almost 300 times more potent than carbon dioxide, and which has the potential to deplete the ozone layer with its lifetime of 120 years in the atmosphere. Nitrous oxide emissions are estimated to have increased between 20–30% since pre-industrial times, which is believed to be due to increased use of artificial fertilizers in the agricultural sector, but part of all nitrous oxide that is formed comes from wastewater treatment plants, which account for approx. 1.6% of nitrous oxide emissions to the atmosphere where Henriksdals treatment plants contribute to nitrous oxide production. In 2021, nitrous oxide emissions from Henriksdal's treatment plant were calculated to be approximately 37 tons, which can be compared to the climate footprint of 10,000 newly registered cars driven approximately 15 000 km per year. The aim of the report was to investigate whether it was possible to calculate the amount of nitrogen in outgoing nitrous oxide to compare it with how much of the calculated nitrous oxide is emitted to air from the proportion of purified ammonium, as well as to investigate different strategies for minimizing nitrous oxide production. There are several routes to the formation of nitrous oxide in the biological purification process in the plant. There are, however, three main tracks for nitrous oxide formation, of which autotrophic nitrification was relevant for this degree project. Several operational strategies are available to investigate how nitrous oxide production is affected by various factors. During this thesis, one of these, oxygen set-point, was investigated, where a fixed oxygen value in the aerated basin would either decrease or increase nitrous oxide production depending on aeration intensity and ammonium concentration in the water. The nitrous oxide discharge was calculated to consist of 0.19% nitrogen purified from the ammonium load. The result showed, that at low oxygen levels in the water, there was a lower proportion of nitrous oxide formation compared to higher aeration intensity. The disadvantage, however, was that the proportion of purified ammonium decreased in the block. At higher aeration intensity, nitrous oxide emissions were higher in one of the main scenarios. In the second scenario with high aeration, the proportion of purified ammonium was lower than in the first scenario, but with low levels of nitrous oxide. The conclusion was that nitrous oxide can be formed under different conditions, but during this study, nitrous oxide production was highest when nitrification was most efficient.