Frågan om mikroplaster i vår omgivning är fortsatt aktuell. Många källor till mikroplaster är identifierade men att påvisa förekomst av, mängd och vilka typer av mikroplast det rör sig om i många miljöer är fortfarande utmanande. På RISE har det tidigare genomförts studier vad gäller mikroplaster i framför allt akvatiska miljöer. I det här arbetet har lämpliga steg praktiskt genomförts för att kunna bygga upp en pålitlig och praktiskt tillämpbar metod för mikroplastanalys i jord. I ett första steg tillverkades mikroplastkontaminerade jordar med bestämd mängd och typ av mikroplast (PP, LD-PE, PBAT, PAM). Därefter genomfördes jordtorkning och siktning, densitetsseparering, SOM-borttagning och extraktion med organiska lösningsmedel. Artikeln Sample Preparation Techniques for the Analysis of Microplastics in Soil—A Review (D. Thomas, B. Schütze, W. M. Heinze, Z. Steinmetz 2020) följdes för den här delen av arbetet. En annan del av arbetet baserades på artikeln Spectrophotometric Determination of Polyacrylamide in Waters Containing Dissolved Organic Matter (J. H. Lu & L. Wu 2001) där en analysmetod för att bestämma PAM-koncentration i vatten med korrigering för TOC-interferens utförts. Metoden har testats på PAM-innehållande jord. / The issue of microplastics in our environment remains topical. Many sources of microplastics have been identified, but demonstrating the presence, amount, and types of microplastics in many environments remains challenging. At RISE, studies have previously been conducted regarding microplastics, primarily in aquatic environments. In this work, appropriate steps have been practically implemented to be able to build a reliable and practically applicable method for microplastic analysis in soil. In a first step, microplastic-contaminated soils with a specified amount and type of microplastics (PP, LD-PE, PBAT, PAM) were manufactured. Then soil drying and sieving, density separation, SOM removal and extraction with organic solvents were carried out. The article Sample Preparation Techniques for the Analysis of Microplastics in Soil—A Review (D. Thomas, B. Schütze, W.M. Heinze, Z. Steinmetz 2020) was followed for this part of the work.a Another part of the work was based on the article Spectrophotometric Determination of Polyacrylamide in Waters Containing Dissolved Organic Matter (J. H. Lu & L. Wu 2001) where an analytical method for determining PAM concentration in water with correction for TOC interference was performed. The method has been tested on PAM-containing soil.

No description available.

The quality of aluminium cast billets is highly dependent on the cleanliness of the material. Hydro Extruded Solutions are casting billets in Sjunnen that are delivered for extrusion within the same company. In order to produce extruded profiles of high quality and also maintain the pressing tools, it is a good method to keep the billets as free from inclusions as possible. A fluxing agent in form of salt compounds is used to purify the material during melting, but also to protect it from further oxidation. Another task of fluxing agents is to minimize the aluminium amount in the dross phase. The purpose of this project was to investigate if the fluxing agent that is used by the cast house is having any impact on the quality of the billets. Therefore, for that purpose, samples with a variating amount of fluxing agent were processed by the cast house in order to be investigated. These samples were investigated with the Optical Microscopy-method in order to determine the area fraction of non-metallic inclusions inside them. The results did not reveal any significant difference in the quality of the different samples since most samples obtained a low OM-index after the investigation. That can be explained by the type of scrap that was used since new scrap is usually very clean and contains smaller amounts of inclusions. / Kvaliteten hos aluminiumgöt är starkt beroende av renheten i materialet. Hydro Extruded Solutions gjuter rundgöt i Sjunnen, som sedan levereras för strängpressning inom samma företag. För att producera strängpressade profiler av hög kvalitet och även upprätthålla pressverktygen, är en bra metod att hålla göten så fria från inneslutningar som möjligt. Ett flussmedel, i form av saltföreningar, används för att rena materialet under smältningen, men också för att skydda den från vidare oxidation. En annan uppgift som flussmedel har är att minimera mängden aluminium i slaggfasen. Syftet med detta projekt var att undersöka om flussmedelet som används av omsmältverket har någon inverkan på götkvaliteten. Därför, för detta ändamål har prover med en varierande mängd av flussmedel tillverkats i omsmältverket för att bli undersökta. Dessa prover undersöktes med den Optiskt Mikroskopiska-metoden för att bestämma areafraktionen av icke-metalliska inneslutningar inuti dem. Resultaten avslöjade inte någon signifikant skillnad i kvaliteten hos de olika proverna eftersom de flesta prover erhöll ett lågt OM-index efter undersökningen. Detta kan förklaras av vilken typ av skrot som användes, då process-skrot oftast är väldigt rent och består av mindre mängder innseslutningar.

Abstract The removal of Natural Organic Matter (NOM) from water supplies is crucial for the provision of clean, safe drinking water. Lab-scale experiments have been extensively utilized in water treatment facilities to optimize this process. The most used lab-scale method is known as jar test. However, with emerging membrane filtration, lab-scale inline coagulation has been recently utilized to mimic the inline coagulation over membrane filtration in water treatment plants (WTPs).     This study aims to compare the jar test with inline coagulation micro pilot methods from different aspects, including the NOM removal, time, and cost needed for each process. Three case studies were conducted using different water sources in Sweden: Katrineholm, Mälaren, and Mjörn.     In the experiments conducted to find the optimal NOM removal condition, the inline coagulation micro pilot method outperforms the jar test in terms of removal efficiency. In the Katrineholm case, the micro pilot method with a coagulant dosage of 4.5mg/l Al at pH 6.7 achieved removal efficiencies of 63% for fluorescent dissolved organic matter (fDOM), whereas the jar test showed 60% for fDOM but with a significantly higher coagulant dosage (7mg/l) . In the Mälaren case, the micro pilot method using a dosage of 2.5mg/l Al at pH 6.4 yielded removal efficiencies of 62% for UV254, absorbing organic matter and the jar test showed almost the same removal (64%) for UV254 but with a significantly higher coagulant dosage. Finally, in the Mjörn case, the micro pilot method with a coagulant dosage of 3.5mg/l Al at a pH of 6.6 resulted in removal efficiencies of 76% for UV254, the jar test also resulted in 76% for UV254 at the same pH level.     While the micro pilot method showed better removal efficiencies, it consumed more chemicals compared to the jar test. The micro pilot experiments required higher volumes of coagulant and additional chemical backwashing after each set of experiments. In contrast, the jar test method used lesser quantities of coagulant and chemicals due to the smaller scale of the experiments.     The findings of this study highlight the superiority of the inline coagulation micro pilot method over the jar test for optimizing NOM removal in water treatment processes. Despite the jar test being quicker and more cost-effective, it often required higher coagulant dosages to achieve comparable results. This was mainly because jar test demands heavy and large enough flocs to be removed from the water. Conversely, the micro pilot method, although more time-consuming and costly, provided more precise coagulant dosage control, resulted in higher removal efficiencies, and offered a more comprehensive understanding of the coagulation process. This is achieved by using a sensor called EXO sensor, which allows for immediate monitoring of the treatment results.

Autonomous driving is an emerging area that has been receiving an increasing amount of interest from different companies and researchers. 3D point cloud map is a significant foundation of autonomous driving as it provides essential information for localization and environment perception. However, when trying to gather road information for map creation, the presence of dynamic objects like vehicles, pedestrians, and cyclists will add noise and unnecessary information to the final map. In order to solve the problem, this thesis presents a novel two-stage model that contains a scan-to-scan removal stage and a scan-to-map generation stage. By designing the new three-branch neural network and new attention-based fusion block, the scan-to-scan part achieves a higher mean Intersection-over-Union (mIoU) score. By improving the ground plane estimation, the scan-to-map part can preserve more static points while removing a large number of dynamic points. The test on SemanticKITTI dataset and Scania dataset shows our two-stage model outperforms other baselines. / Autonom körning är ett nytt område som har fått ett allt större intresse från olika företag och forskare. Kartor med 3D-punktmoln är en viktig grund för autonom körning eftersom de ger viktig information för lokalisering och miljöuppfattning. När man försöker samla in väginformation för kartframställning kommer dock närvaron av dynamiska objekt som fordon, fotgängare och cyklister att lägga till brus och onödig information till den slutliga kartan. För att lösa problemet presenteras i den här avhandlingen en ny tvåstegsmodell som innehåller ett steg för borttagning av skanningar och ett steg för generering av skanningar och kartor. Genom att utforma det nya neurala nätverket med tre grenar och det nya uppmärksamhetsbaserade fusionsblocket uppnår scan-to-scan-delen högre mean Intersection-over-Union (mIoU)-poäng. Genom att förbättra uppskattningen av markplanet kan skanning-till-kartor-delen bevara fler statiska punkter samtidigt som ett stort antal dynamiska punkter avlägsnas. Testet av SemanticKITTI-dataset och Scania-dataset visar att vår tvåstegsmodell överträffar andra baslinjer.

The TRACAB Image Tracking System is used by ChyronHego for the tracking of ball and players on football fields. It requires the calibration of the cameras around the arena which is disrupted by fences and other mesh structures that are positioned between the camera and the field as a safety measure for the public. The purpose of this work was the implementation of a cycle consistent Generative Adversarial Network (cycle-GAN) for removing the fence from the image using unpaired data. Cycle-GANs are part of the state-of-the-art of image-to-image translation and can solve this kind of problem without the need of paired images. This makes it an exciting and powerful method and, according to the latest investigations in the current work, it has never been used for this kind of application before. The model was able to strongly attenuate, and in some cases completely remove, the net structure from images. To quantify the impact of the net removal a homography matching was performed. Then, it was compared with the homography associated to the baseline of blurring the image with a gaussian filter and the original image without the use of any filter. The results showed that the identification of key-points was harder on synthetic images than on the original image with or without small Gaussian filters, but it showed a better performance against images blurred with filters with a standard deviation of 3 pixels or more. Despite the performance not being better than the baseline in all the cases it always added new key-points, and sometimes, it was able to find correct homographies where the baseline could not. Therefore, the cycle-GAN model proved to complement the baseline. / TRACAB Image Tracking System används av ChyronHego för spårning av bollen och spelaren påfotbollsplaner. Detta kräver kalibrering av kamerorna runt arenan som störs av staket och andra nätstrukturer som är placerade mellan kameran och fältet som en säkerhetsåtgärd för publiken. Detta examensabrete fokuserar påimplementeringen av en cycle-GAN för borttagning av nätet från bilden med hjälp av oparade data. Cycle-GAN är en bild-till-bild-översättning state-of-the-art teknik och det kan lösa denna typ av problem utan parade bilder. Detta gör det till en spännande och kraftfull metod och enligt den senaste forskningen har det aldrig använts för denna typ av tillämpning förut. Modellen kunde kraftigt dämpa och i vissa fall helt ta bort nätstrukturen från bilder. För att kvantifiera effekterna av avlägsnandet av nätet utfördes en homografimatchning. Därefter jämfördes det med homografin associerad med baslinjen där bilden görs suddig med ett gaussiskt filter och originalbilden utan användning av något filter. Resultaten visade att identifieringen av nyckelpunkter var svårare påsyntetiska bilder än påoriginalbilder med eller utan småGauss-filter, men det visade bättre prestanda än bilder som var suddigt med filter med en standardavvikelse på 3 pixlar eller mer. Trots att prestandan inte var bättre än baslinjen i alla fall lade versionen utan nätet alltid till nya nyckelpunkter, och ibland kunde den hitta korrekta homografier där baslinjen misslyckades. Därför, cycle-GAN-modellen kompletterar baslinjen.

This paper investigates the feasibility of a rendezvous with an uncooperative space object using only optical sensors and takes a closer look at the performance of different algorithms used to estimate an object’s orbit. The ability to perform a rendezvous with an uncooperative target is critical for a wide variety of future missions, such as space debris removal. The main satellite, referred to as chaser, has to determine precisely the orbit of the space object of interest, referred to as target. After some elements of mission analysis, this report dives into the angles-only method of Initial Orbit Determination developed by Gooding, which is a method well suited for space-based observations. It gives access to the osculating orbit at the time of measurements. Then, the estimated orbit is refined using a Batch Least Squares algorithm. The accuracy of the orbit determination depends on the number and precision of the measurements. An optimal strategy for the distribution of the measurements on orbit is to take measurements regularly throughout the whole orbit. The constraints of eclipses and ground stations contacts are taken into account. Finally, the Rendezvous and Proximity Operations are explored in a mission scenario. / Detta examensarbete undersöker möjligheten av ett rendezvous med ett icke-samarbetsvilligt rymdobjekt som endast använder optiska sensorer och tar en närmare titt på prestandan hos olika algoritmer som används för att uppskatta ett objekts omloppsbana. Förmågan att utföra ett möte med ett icke samarbetsvilligt mål är avgörande för en mängd olika framtida uppdrag, till exempel borttagning av rymdskrot. Den viktigaste satelliten, kallad chaser, måste exakt bestämma omloppsbanan för rymdföremål av intresse, kallad target. Efter några element av uppdragsanalys, dyker denna rapport in i den vinkelbaserade metoden för initial omloppsbestämning som utvecklats av Gooding, som är en metod som är väl lämpad för rymdbaserade observationer. Den ger tillgång till den osulerande banan vid tidpunkten för mätningarna. Därefter förfinas den beräknade omloppsbanan med hjälp av minstakvadratmetoden. Noggrannheten i omloppsbestämningen beror på antalet mätningar och deras precision. En optimal strategi för fördelningen av mätningarna i omloppsbana är att göra mätningar regelbundet över hela omloppsbanan. Begränsningarna i förmörkelser och markstationernas kontakter beaktas. Slutligen utforskas mötes- och närhetsoperationer i ett uppdragsscenario.

Melanoidin, a high molecular-weight heterogeneous pollutant in the effluents of molasses-using industries, poses a significant threat to the environment due to its non-biodegradability, unpleasant odour, and harmful effect. Various advanced oxidation processes (AOPs) that produce reactive oxygen species (ROS) are used for the degradation of melanoidins. Heterogeneous photo-Fenton process has emerged as a promising alternative approach in wastewater treatment owing to its enhanced catalytic activity, lower hydrogen peroxide (H2O2) consumption, and reusability of the catalyst. In this work, we investigated the photo-Fenton oxidation of melanoidins using heterogeneous catalyst ZnO@SnOx@nZVI supported on a flexible substrate. The effects of reaction pH, amount of catalyst and H2O2 on color and chemical oxygen demand (COD) removal, as well as the removal kinetics, were studied. It is found that the developed heterogeneous catalyst can lead to 97.3% decolorization of melanoidin (7000 COD) after 4 hours irradiation of simulated sunlight at pH 6 with a much lower dosage of H2O2 than the stoichiometric ratio with respect to COD. The generation of ·OH free radicals and residual H2O2 were monitored to understand the mechanism of melanoidin degradation at near-neutral pH with insufficient H2O2. The findings of this work have significant implications in treatment of non-biodegradable organic pollutants, owing to the advantages in avoiding low pH treatment condition, reducing the cost of H2O2, and enhanced chemical stability of photo-Fenton catalyst. / Melanoidin, en heterogen förorening med hög molekylvikt i avloppsvatten från industrier som använder melass, utgör ett betydande hot mot miljön på grund av dess icke-biologiska nedbrytbarhet, obehagliga lukt och skadliga effekt. Olika avancerade oxidationsprocesser (AOP) som producerar reaktiva syreföreningar (ROS) används för nedbrytning av melanoidiner. Heterogen foto-Fenton-process har framstått som ett lovande alternativ för avloppsrening på grund av dess förbättrade katalytiska aktivitet, lägre väteperoxid (H2O2) förbrukning och återanvändbarhet av katalysatorn. I detta arbete undersökte vi foto-Fenton-oxidationen av melanoidiner med hjälp av heterogen katalysator ZnO@SnOx@nZVI som stöds på ett flexibelt substrat. Effekterna av reaktionens pH, mängden katalysator och H2O2 på färg och avlägsnande av kemisk syreförbrukning (COD), liksom avlägsnandets kinetik, studerades. Det visade sig att den utvecklade heterogena katalysatorn kan leda till 97,3% avfärgning av melanoidin (7000 COD) efter 4 timmars bestrålning av simulerat solljus vid pH 6 med en mycket lågre dosering av H2O2 än det stökiometriska förhållandet med avseende på COD. Generering av ·OH fria radikaler och kvarvarande H2O2 övervakades för att förstå mekanismen för nedbrytning av melanoidin vid nära neutralt pH med otillräcklig H2O2. Resultaten av detta arbete har betydande konsekvenser vid behandling av icke- biologiskt nedbrytbara organiska föroreningar, på grund av fördelarna med att undvika behandlingsförhållanden med lågt pH, minska kostnaden för H2O2 och förbättrad kemiska stabilitet hos foto-Fenton-katalysatorn.