För att framställa konstgjort grundvatten används idag infiltrationsbassänger som främsta metod i Sverige. Ytvatten pumpas upp till bassänger med sandfilter i botten där vattnet kan infiltrera för att sedan spridas och vidare filtreras genom underliggande rullstensås för att slutligen fylla på grundvattenmagasinet. I infiltrationsbassänger sker dock igensättningar till följd av lösa partiklar, kemiska utfällningar eller att porerna i sanden växt igen av biologiska processer. Detta är ett oundvikligt problem då allt ytvatten som används innehåller mer eller mindre löst kol. Dessutom sker igensättningarna i nuläget på okänd yta och djup. Uppsala Vatten och Avfall AB har en hypotes att en bassäng med sluttande botten, istället för den nuvarande plana botten, skulle kunna ge ökad kontroll över var igensättningen sker. Syftet med projektet var att ta fram underlag till Uppsala Vatten och Avfall AB och utreda om deras hypotes stämmer. Frågeställningen för projektet var hur kontrollerat och effektivt infiltrationen sker med avseende på igensättning i en infiltrationsbassäng med plan botten jämfört med en bassäng med sluttande botten. För att undersöka detta sammanställdes en litteraturstudie och sakkunniga inom området tillfrågades för utlåtande via både e-post och personlig kontakt. Ett flertal olika beräkningsmodeller skapades och dessa modeller användes för att beräkna horisontella hastigheter, storlek på infiltration, vattenpelare, tider att fylla bassänger med mera. Modellerna programmerades för att kunna varieras med olika värden för olika parametrar, detta för att koden enkelt skulle kunna anpassas efter olika förutsättningar. Resultatet av beräkningarna med antagna begynnelsevärden visar att den totala infiltrationen för en plan bassäng kommer att vara betydligt större än den för en sluttande bassäng. Detta förklaras med att den plana bassängen har en dubbelt så stor volym och på grund av detta en dubbelt så stor vattenpelare. Om volymen istället skulle vara lika stor för de båda typerna av bassängerna skulle det dock vara svårare att avgöra vilken som infiltrerar mest. Utifrån studiens resultat är det dock svårt att presentera tydliga slutsatser. Detta eftersom beräkningarna gjorts på begynnelsevärden och antaganden som inte speglar verkligheten helt. Det finns däremot indikationer på att igensättning i en bassäng med sluttande botten sker gradvis över filtersanden, vilket är till fördel för ökad kontroll. Drift och underhåll av bassängen kommer inte skilja särskilt mycket mellan en plan eller en sluttande bassängbotten. Det som dock förblir svårt att avgöra är vilket alternativ av botten som ger en effektivare infiltration. Detta då data saknas kring hur påverkad den hydrauliska konduktiviteten i filtersanden blir av igensättningar. Projektet är komplext och det kan därför vara en god idé att följa upp teorin med praktiska försök. För fortsatta undersökningar bör det testas hur en sluttande botten kommer att fungera i praktiken, närmare bestämt hur skillnaden i infiltrationskapacitet skiljer sig och vad skillnaden i drift är för en plan gentemot en sluttande botten. Vidare bör det undersökas om sanden förflyttar sig på grund av isbildning vintertid för en sluttande bassängbotten, om det kan vara en god idé att ha ett djupare sandlager i den djupare delen av bassängen samt huruvida idén att exempelvis använda en mer finkornig sand i den djupa delen av den sluttande bassängbotten är tillämplig.

Målet med projektet var att beskriva de biogeokemiska processer som påverkar grundvattenkvaliteten i Tranås nya vattentäkt. Grundvattenbildningen på platsen sker framför allt genom inducerad infiltration av vatten från sjön Sommen. I syfte att avskilja järn och mangan pumpas grundvattnet upp, syresätts och injekteras sedan i brunnar för att skapa en oxiderande grundvattenmiljö. Metoden kallas Vyredox. Med en 15 månader lång provtagningsserie och automatiskt registrerade processvärden och driftdata från anläggningen som underlag görs i rapporten bedömningar om trender, säsongsmässiga variationer och samband mellan driftsituation och kvalitet på utgående vatten. Dessutom görs en provtagning på flera platser runt anläggningen för att undersöka rumsliga variationer av grundvattnets sammansättning. Den statistiska metoden principalkomponentanalys har använts i syfte att utreda vattnets ursprung. Arbetet resulterade i en beskrivning av vattenkvalitetens utveckling under vattentäktens första år i drift, och en diskussion om framtida scenarion. En slutsats är att en form av mark/vatten-kemisk jämvikt uppstår i akviferen ungefär 6 månader efter det att den nya anläggningen började köras. En annan slutsats är att manganhalten kommer minska i framtiden. Provtagningen visar att utgående råvatten i högre grad än vad som förutspåtts innehåller vatten med annat ursprung än sjön. Samband mellan driftsituation och vattenkvalitet förtydligas och resultaten pekar mot att det utgående vattnets sammansättning påverkas av de förändrade flödesvägar och avsänkningar kring uttagsbrunnarna som uppstår vid olika driftfall.

Wikområdet vid Lårstaviken sydväst om Uppsala har sedan sommaren 2018 haft problem med vattentillgången. Region Uppsala som förvaltar området har tillsammans med STUNS Energi beställt en undersökning av möjliga tekniska systemlösningar som kan lösa vattenproblematiken. Undersökningen har bestått av en litteraturstudie och en fallstudie där ett platsbesök på Wikområdet ingick. Systemlösningarna som analyseras i den här undersökningen är högtrycksspolning av brunnarna på området, konstgjord grundvattenbildning via infiltration, regnvatteninsamling, ytvattenrening, recirkulation av vatten samt vattenbesparande tekniker. Idag tar Wik vatten från brunnarna på området och när dessa inte producerar tillräckligt mycket vatten kör lastbilar ut vatten till Wik. Denna systemlösning analyseras också i undersökningen, men används främst som referens. För att bedöma vilken lösning som är bäst lämpad för området undersöktes dessa med avseende på en mängd olika kriterier i en multikriterieanalys. Exempel på kriterier i multikriterieanalysen är kostnad, hälsorisker, färg och lukt på vattnet, kemikalieanvändning, platskrav samt hur stor andel av vattenbehovet lösningen kan tillgodose. Kriterierna viktades mot varandra och lösningarna tilldelades betyg inom varje kriterium. Lösningen med högst poäng från multikriterieanalysen var högtrycksspolning av brunnarna, delvis på grund av de låga kostnaderna. Om högtryckspolningen inte lyckas rekommenderas ytvattenrening med nanofilter. Vattenbesparande tekniker visade sig vara en bra lösning för Wik, då den minskar vattenförbrukningen. De sämre lösningarna visade sig vara regnvatteninsamling och återcirkulation av vatten på grund av att de inte täcker hela behovet och har dyra installationskostnader. / Ever since the summer of 2018 the Wik-area by Lårstaviken, a part of the lake Ekoln, southwest of Uppsala in Sweden, have had issues regarding their water assets. The proprietor of the area, Region Uppsala, has therefore together with STUNS Energi ordered an analysis with the aim to examine different technical system solutions to solve the issue. The analysis consisted of a literature study and a case study which included an excursion to Wik. The system solutions analysed in this review are hydraulic fracturing of the wells situated in the area, artificial groundwater recharge through infiltration, rainwater harvesting, surface water treatment, recirculation of water and finally water-saving devices. Wik is currently retrieving water from the wells situated on the area and when they do not produce enough water, trucks are hired to drive complimentary water to Wik. This solution is analysed as well, but mostly for reference purpose. A multi-criteria analysis was implemented to assess which of the different solutions were best suited for the area regarding different criteria. Examples of criteria making up the multi-criteria analysis are cost, health concerns, colour and odour of the water, use of chemicals, space requirement and finally how much of the water consumption that is satisfied. The criteria were ranked against each other and the solutions were awarded a score within each criterion. Hydraulic fracking of the wells was awarded the highest score from the multi-criteria analysis, partly because of the low cost. However, if hydraulic fracking does not satisfy the water needed for the area, surface water treatment with nanofiltration is recommended.  Water-saving devices turned out to be an appropriate solution for Wik since it decreases the water consumption. The solutions less applicable to Wik were rainwater harvesting and recirculation of water due to the fact that they do not satisfy the whole amount of water needed and the expensive cost of installation.

Uppsalas dricksvattenförsörjning baseras på konstgjord grundvattenbildning som innebär att vatten från Fyrisån får rinna ned till grundvattnet från infiltrationsbassänger. Detta examensarbete syftar till att undersöka vad som händer med naturligt organiskt material (NOM) i Uppsalaåsen vid konstgjord grundvattenbildning. De viktigaste processerna för minskning av NOM är biologisk avskiljning genom nedbrytning, fysikalisk-kemisk avskiljning genom sorption till metalloxider samt utspädning genom inblandning av naturligt grundvatten. Arbetet bestod av tre delar: 1) analys av vattenkemidata från grundvattenprover, 2) analys av extraktion av TOC, Al och Fe från jordprover för att undersöka utfällning av NOM med metalloxider samt 3) ett inkuberingsexperiment för att utvärdera potentialen för biologisk nedbrytning i löst organiskt material (DOC). Jordproverna hämtades från borrkärnor som tagits på fem platser längs åsen under sommaren 2014. Grundvattenprover togs i 19 brunnar minst en gång per månad från november 2014 fram till april 2015. TOC-halten i grundvattnet är som högst vid infiltrationsbassängerna, ca 15 mg/l. TOC- minskar med 30 % de första 200 metrarna i flödesriktningen men minskningen avtar under grundvattentransporten. I den omättade zonen avskiljs mindre än 10 %. Vattnet i Fyrisån har en varierande sammansättning över ett år, vilket också observerades i provtagningspunkter som ligger närmast infiltrationsanläggningarna. Analys av uran och stabila isotoper visar att dispersion i åsen utjämnar dessa variationer. Analys av UV-absorbans och fluorescens tyder på att det organiska materialet i grundvattnet byter karaktär i den mättade zonen och blir hydrofilt. Resultaten från extraktionerna i jordprover visar på god korrelation mellan Fe och TOC. Bidning till järnoxider antas därför vara den viktigaste avskiljningsmekanismen i åsen. Resultaten indikerar på anrikningar av humuskomplex i de ytligaste jordlagren under sandfiltren samt precis under grundvattenytan i närheten av bassängerna. Inkuberingsexperimentet utfördes genom att grundvatten från fem olika provpunkter sterilfiltrerades. 15 vattenprover tillsattes med inockulat innehållande mikroorganismer och övriga 15 sterila prover användes som referenser. TOC undersöktes varannan vecka på samtliga vattenprover under 1,5 månader. Efter två veckor minskade halten TOC i samtliga prover och referenser med cirka 25 % och var därefter relativt konstant. Sammanfattningsvis sker en snabb minskning av NOM i grundvattnet nära infiltrationsbassängerna. Det antas bero på adsorption till metalloxider och fasta partiklar och biologisk nedbrytning. Minskningstakten av NOM avtar med transportsträckan. Längre bort antas inblandning av naturligt grundvatten vara den viktigaste orsaken till att halten NOM minskar. / The drinking water supply in Uppsala is based on this technique which involves surface water from Fyrisån percolating to the ground water through an infiltration basin. This master thesis aims to evaluate the fate of natural organic matter (NOM) in the Uppsala esker during artificial groundwater recharge. The most important processes for the removal of NOM are biological degradation, physical-chemical sorption to metal complexes and dilution by mixing with natural ground water. The work consisted of three parts: 1) analysis of water chemistry data from groundwater samples, 2) analysis of extractions of TOC, Al and Fe from soil samples to evaluate deposition of NOM with metal oxides, and 3) an incubation test to evaluate the potential for biological degradation in dissolved organic carbon (DOC). Soil samples were collected from drill cores taken from five locations along the Uppsala esker in the summer of 2014. Ground water was sampled in 19 wells at least once every month from November 2014 to April 2015. The levels of TOC in ground water are highest at the infiltration basins, about 15 mg/l. The TOC levels drop by 30 % the first 200 meters in the flow direction, but the removal rate decreases during the ground water transport. Less than 10 % is removed in the unsaturated zone. The water in Fyrisån has a variation in composition during a year, which is also observered in sampling points close to the infiltration basins. Analysis of uranium and stable isotopes shows that dispersion in the esker evens these variations. The analysis of absorbance and fluorescence shows that the NOM changes character in the saturated zone and becomes less humificated and becomes hydrophilic. The results from the extractions in the soil samples show a good correlation between Fe and TOC. Complexes of NOM and iron oxides are thought to be the most important complex in the Uppsala esker. The extractions also indicate that enrichments of humus complexes in the uppermost soil of the infiltration basins and right below the ground water table in several locations near the basins. The incubation test was done by sterilization filtering of ground water from five different locations. Inoculate with microorganisms was added to 15 of these samples, while 15 without inoculate was used as reference samples. Analysis of TOC was done every two weeks during 1,5 months. The levels of TOC decreased by 25 % after two weeks in all samples and reference samples, and were stable afterwards. In summary, a quick decrease of NOM occurs in the groundwater close to the infiltration basins. This is mainly caused by sorption and biological degradation. The removal rate of NOM decreases with distance. Further away from the basins, the most important process for decrease of NOM is mixing with local ground water.