Eutrofieringen av Östersjön är omfattande och ses i dag som ett av områdets allvarligaste föroreningsproblem. Orsaken till detta är en förhöjd näringsbelastning av kväve och fosfor. Den ökade näringsbelastningen beror på att de naturliga flödena av dessa näringsämnen har rubbats, vilket är en direkt följd av urbaniseringen. Sveriges enskilda avlopp står för 16% av den totala fosforbelastningen till Östersjön. År 2006 skärptes de svenska riktvärdena för fosforbelastning från enskilda avloppsanläggningar. Nästan en tredjedel av dagens 625 000 enskilda avloppsanläggningar klarar inte dessa skärpta krav. Som ett led i detta har forskning och utveckling inom ämnesområdet bedrivits under de senaste 20 åren. Forskningen har resulterat i nya effektivare avloppsreningstekniker där så kallade reaktiva filtermaterial används som fosforfälla. Gemensamt för de reaktiva filtermaterial som har utvecklats är dess höga kalciumhalt och stora specifika fastläggningsytor, vilket vid höga pH-värden skapar förutsättning för en hög fosforfastläggningen. Den reaktiva filtermaterialstekniken möjliggör ett resurseffektivt användande av fosfor då recirkulation av grundämnet möjliggörs. Syftet med detta kandidatexamensarbete har varit att undersöka om livslängden för två olika reaktiva filtermaterial kan förlängas genom en dualfilterteknik. En teknik där fosforfällan består av två olika reaktiva filtermaterial med olika egenskaper. Hypotesen har varit att en dualfilterteknik kan minska kalciumutlakningen från filtret. De två dualfilter som har undersökts är Polonite®–Sorbulite® och Argon oxygen decarburisation–Hyttsand. Arbetet har utförts som en kolonnstudie. De viktigaste analyserna som har genomförts är alkalinitet och kalciumutlakning. Arbetes slutsatser listas nedan: o Det dualfilter som har visat bäst förutsättningar som långvarig fosforfälla i enskilda avloppsanläggningar är Polonite®–Sorbulite®. o Materialet Sorbulite® har visat sig kunna minska kalciumutlakningen, vilket bekräftar studiens hypotes. Arbetets resultat pekar på att Sorbulite® kan användas för att förlänga filterlivslängden för det reaktiva filtermaterialet Polonite® . o Materialet Hyttsand uppvisar ingen förmåga till att kunna samla upp utlakade kalciumfraktioner. Detta medför att Hyttsand ej är ett lämpligt material i ett dualfilter där syftet är att förlänga filtrets livslängd.

Roads, buildings, vehicles, and human activities cause spreading of pollutants, which partly end up in stormwater. The pollutant load contains solid particles of various size, hydrocarbons, organics, metals, nutrients, and microorganisms, which can have negative effects on water quality of surface-, coastal- and ground waters. Furthermore, urban development causes hardening of ground and reduced soil permeability that promotes rapid runoff during precipitation. The conversion from permeable to impermeable surfaces therefore lead to increased volumes stormwater but also decrease in stormwater water quality.  Stormwater runoff metals are bound to various particles or occur in the dissolved fraction which is more toxic to aquatic life. Infiltration to soil, sand or other media is common practice to reduce runoff and filtrate metals and many treatment facilities and filter media have therefore been assessed for their metal removal efficiencies. High metal removal is often achieved for total metals, but removal of dissolved fraction remains elusive in many studies. Hence the importance of evaluate removal of dissolved metals before application to stormwater treatment facilities.  The experimental column study of metal removal using commercially available reactive filter media showed that all filter media removal efficiencies in the order of zinc > copper > nickel. Removal efficiencies of chromium and lead were not considerably higher in tested filter media compared to the reference filter sand. Two filter media also leached chromium during the initial part of the experiment. / Vägar, byggnader, fordon och mänskliga aktiviteter orsakar spridning av föroreningar av vilka en del förekommer i dagvatten. Urban bebyggelse orsakar också hårdgörande av ytor och reducerar jordens permeabilitet vilket skapar snabb avrinning vid nederbörd. Avrinningen innehåller bland annat partiklar, kolväten och andra organiska ämnen, metaller, näringsämnen och mikroorganismer vilka kan ha negativa effekter på yt-, kust- och grundvatten. Omvandlingen till hårdgjorda ytor orsakar därför både ökade volymer avrinning och sämre vattenkvalité.  Metaller i dagvatten är ofta bundna till olika partiklar eller förekommer i löst form där den lösta formen anses vara mest miljöfarlig. Infiltration i jord, sand eller annan media är vanliga sätt att reducera avrinning och filtrera metaller. Hög förmåga att avskilja metaller kan ofta hittas för totala koncentrationen av metall men avskiljning av den lösta formen är ofta oklar. Utvärdering av olika filtermaterials förmåga att reducera lösta metaller är därför av särskilt intresse.  Kolonnförsöken gjorda för att utvärdera metallavskiljningskapacitet med kommersiellt tillgängliga reaktiva filtermaterial har i denna uppsats visat att filtermaterialen har högst procentuell avskiljning för zink följt av koppar och därefter nickel. Krom och bly avskiljs inte mer i dessa filtermaterial än vad de gör i sandfilter. Två av filtermaterial läckte dessutom initialt höga koncentrationer krom.

<p>The filters used today to purify water are often expensive and the need to find new filter materials is substantial. Studies of pine bark have shown that this is a material that may be used as an alternative to conventional filter materials, such as activated carbon. However, the study of pine bark has shown that a leakage of phenolic compounds may occur when using the material for water purification. Therefore, the purpose of this report is to investigate the release of phenols from pine bark, in order to evaluate the use of pine bark as a filter material. Another assignment is to investigate the amount of metals adsorbed by the filter material. The studies were carried out through three leaching experiments. As leachates, double deionised water and storm water were used. The phenol concentration in the leachate was determined for both double deionised water and storm water. The degree of metal sorption was measured only for the storm water. The measured phenol concentration in the double deionised water was 4.40 mg/L and in the storm water 4.81 mg/L. These concentrations exceed the Canadian guideline value, of 4.0 μg/L, more than a 1000 times. No metal sorption occurred as the metal content of the storm water was too low. Instead a release of metals from the pine bark into the eluate of the storm water occurred. The leaching attempts also resulted in a decline of the pH-values of the two different waters. The pH-values for the double deionised water and the storm water decreased from 7.0 to 4.3 and from 6.0 to 4.2 respectively. A release of phenols was ascertained with a significant difference in concentrations between double deionised water and storm water. Therefore it is not advisable to use pine bark filters for purification of water with low concentrations of metals, as the filter material may release metals into the water under such conditions.</p><p>Keywords: pine bark, phenol, filter materials, leaching, metal sorption, toxicity</p><p>Nyckelord: furubarksflis, fenol, filtermaterial, lakning, metallsorption, toxicitet</p>

The filters used today to purify water are often expensive and the need to find new filter materials is substantial. Studies of pine bark have shown that this is a material that may be used as an alternative to conventional filter materials, such as activated carbon. However, the study of pine bark has shown that a leakage of phenolic compounds may occur when using the material for water purification. Therefore, the purpose of this report is to investigate the release of phenols from pine bark, in order to evaluate the use of pine bark as a filter material. Another assignment is to investigate the amount of metals adsorbed by the filter material. The studies were carried out through three leaching experiments. As leachates, double deionised water and storm water were used. The phenol concentration in the leachate was determined for both double deionised water and storm water. The degree of metal sorption was measured only for the storm water. The measured phenol concentration in the double deionised water was 4.40 mg/L and in the storm water 4.81 mg/L. These concentrations exceed the Canadian guideline value, of 4.0 μg/L, more than a 1000 times. No metal sorption occurred as the metal content of the storm water was too low. Instead a release of metals from the pine bark into the eluate of the storm water occurred. The leaching attempts also resulted in a decline of the pH-values of the two different waters. The pH-values for the double deionised water and the storm water decreased from 7.0 to 4.3 and from 6.0 to 4.2 respectively. A release of phenols was ascertained with a significant difference in concentrations between double deionised water and storm water. Therefore it is not advisable to use pine bark filters for purification of water with low concentrations of metals, as the filter material may release metals into the water under such conditions. Keywords: pine bark, phenol, filter materials, leaching, metal sorption, toxicity Nyckelord: furubarksflis, fenol, filtermaterial, lakning, metallsorption, toxicitet

Highway runoff transport high concentrations of heavy metals. As climate change affect the environment with for example increased storm events, the treatment of road runoff becomes more important. This study aims to evaluate the treatment of highway runoff with constructed wetlands, stormwater ponds, vegetated filterstrips, vegetated swales and filter materials for highways in proximity to nature reserves. The treatment efficiency of constructed wetlands, stormwater ponds, vegetated filterstrips and vegetated swales was examined through a literature study and modelling of the different treatment methods using the StormTac modelling tool. Modelling was done both based on the design of a facility from the literature study and also adapted to a study area along the Södertörn Crosslink. The treatment efficiency of a sand filter as well as four reactive filter materials was determined from field studies on a pilot plant in Gröndal. The results from the study show that the guidelines for stormwater quality from Järfälla municipality can be reached with the treatment of stormwater using filter material. The treatment of heavy metals with constructed wetlands and stormwater ponds is below the guidelines for stormwater quality from Järfälla municipality for some of the studied heavy metals. However, the results from the modelling show a higher treatment efficiency than from the literature study for the majority of the studied metals. Moreover, construed wetlands and stormwater ponds also provide areas for recreation and promotion of biodiversity, which in a nature reserve area should be considered beneficial. A common issue for stormwater treatment with constructed wetlands, stormwater ponds and filter materials are that the required area for filter materials with pre-sedimentation basin, as well as the requested area for constructed wetlands and stormwater ponds, are bigger than the designated area for treatment in the case study. / Dagvatten från motorvägar för med sig höga halter tungmetaller. Effekterna av klimatförändringar påverkar miljön med till exempel fler och häftigare regn, vilket leder till att rening av vägdagvatten blir allt viktigare. Denna studie syftar till att utvärdera rening av dagvatten från motorvägar med konstruerade våtmarker, dagvattendammar, översilningsytor, svackdiken och filtermaterial för motorvägar i nära anslutning till naturreservat. Reningseffektiviteten för konstruerade våtmarker, dagvattendammar, översilningsytor och svackdiken undersöktes genom en litteraturstudie och modellering av de olika reningsmetoderna i modelleringsverktyget StormTac. Modellering gjordes både utifrån utformning av en anläggning från litteraturstudien, men även för en anläggning anpassad till ett studieområde längs Tvärförbindelse Södertörn. Reningseffektiviteten för ett sandfilter samt fyra reaktiva filtermaterial bestämdes från fältstudier på en pilotanläggning i Gröndal. Resultaten från studien visar att riktlinjerna för dagvattenkvalitet från Järfälla kommun kan nås med rening av dagvatten med filtermaterial. Reningen av tungmetaller med anlagda våtmarker och dagvattendammar ligger under riktlinjerna för dagvattenkvalitet från Järfälla kommun för några av de studerade tungmetallerna, dock visar resultaten från modelleringen en högre reningseffektivitet än från litteraturstudien för majoriteten av de studerade tungmetallerna. Konstruerade våtmarker och dagvattendammar skapar även områden för rekreation och främjande av biologisk mångfald, vilket i ett naturreservatsområde bör anses vara fördelaktigt. Ett gemensamt problem för dagvattenrening med anlagda våtmarker, dagvattendammar och filtermaterial är att det området som krävs för filtermaterial med försedimenteringsbassäng, samt det önskvärda området för anlagda våtmarker och dagvattendammar är större än det avsedda området för rening i fallstudien.