Fosforutsläpp kan leda till övergödning i vattenrecipienten om kritiska nivåer överskrids. De enskilda avloppen står idag för en relativt stor andel av Sveriges fosforutsläpp jämfört med de kommunala avloppen. Detta kan sättas i bakgrund av att staten, alltsedan 1970-talet, har lagt ner stora resurser på att reducera utsläppen hos kommunala avlopp, medan en motsvarande satsning på de enskilda avloppen uteblivit. Merparten av dagens enskilda avlopp utgörs av markbaserade reningssystem, det vill säga avloppslösningar där avloppsvattnet får passera genom markmaterial för att renas. Fosforreningen i markbaserade reningssystem har forskningshistoriskt sett inte varit en prioriterad fråga, vilket har lett till kunskapsbrist inom området. Naturvårdsverket har i och med miljöbalkens införande skärpt sina krav på fosforreningen hos enskilda avlopp. Trots att Naturvårdsverket nu har satt upp exakta kravgränser på fosforutsläpp, exempelvis att en normal skyddsnivå motsvarar en rening på 70 %, saknas dock råd för hur gemene man, inför byggandet av ett markbaserat reningssystem, ska kunna uppskatta fosforreningsförmågan i markmaterialet. Emellertid rekommenderar Naturvårdsverket att man inför byggandet ska uppskatta markmaterialets hydrauliska konduktivitet, en uppskattning som ofta utförs genom att mäta markmaterialets kornstorleksfördelning. Det finns även forskning som tyder på att kornstorleksfördelningen skulle kunna ha samband med fosforreningen. Syftet med detta examensarbete var framförallt att utvärdera om kornstorleks- fördelningen kan användas som ett mått på fosforreningen. Som ett sidospår till detta utvärderades även om den hydrauliska konduktiviteten kan bestämmas ur kornstorleks- fördelningen. Empiriska formler har vid tidigare studier etablerats för detta, men frågan är om dylika empiriska formler gäller för de undersökta markbaserade reningssystemen. Undersökningens resultat tydde på ett samband mellan kornstorlek och hydraulisk konduktivitet medan det inte kunde påvisas något samband mellan kornstorleks- fördelning och fosforrening. Det är därmed önskvärt att finna ett annat mått på fosforreningen i markbaserade reningssystem. Kan vi inte uppskatta hur mycket de markbaserade reningssystemen bidrar till övergödningen kan vi inte heller väga denna negativa miljöpåverkan mot de markbaserade systemens fördelar, såsom relativt låg energiförbrukning och relativt små utsläpp av växthusgaser. / Release of phosphorus is one of the contributing factors of eutrophication in aquatic recipients. In Sweden, on-site wastewater treatment represents large emissions of phosphorous per person in comparison to municipal wastewater treatment. This can be put in the context of the Government’s large investments for reducing phosphorus in municipal wastewater treatment plants, while no corresponding investment has yet been made in the field of on-site wastewater treatment. In Sweden, the on-site wastewater treatment systems of today mainly consist of WSAS (Wastewater soil absorption systems), i.e. systems where wastewater is cleaned by passing though soil material. During the history of research about WSAS issues of phosphorous removal have not been first priority, which has led to a considerable lack of knowledge regarding these issues. Since 1999, when the Swedish regulations of environmental law were established, the SEPA (Swedish Environmental Protection Agency) has tightened up their demands of phosphorus removal in on-site wastewater treatment systems, for instance by stating that a phosphorous removal of 70% shall be reached to accomplish a “normal level of protection”. Despite this fact, there are no recommendations of how to estimate phosphorus removal in the soil material. However, the SEPA recommends estimation of hydraulic conductivity before building WSAS. This estimation is usually made by measuring grain size distribution in the soil material. One interesting fact is that there, according to some scientists, might be a connection between grain size distribution and phosphorus removal. The aim of this thesis was mainly to investigate if measure of grain size distribution can be used in order to estimate phosphorus removal. The aim was also to evaluate if grain size distribution is a good indicator of hydraulic conductivity in the investigated WSAS. It was concluded that grain size distribution is a suitable indicator of hydraulic conductivity, but not a suitable indicator of phosphorus removal. Thus, we still need to find an easy way to estimate the phosphorus removal in WSAS. If we do not know the extent of impact on eutrophication by WSAS, we cannot weigh this negative impact against the positive aspects of relatively low energy usage and low release of green house gases compared to other on-site wastewater treatment systems.

Skanskas bergtäkt, Vikan kross, i Göteborg producerar ett ersättningsmaterial till naturgruset i form av helkrossad betongballast. Utvinningen av naturgrus ska fasas ut eftersom det utvinns från grusåsar vilket är negativt för naturen då grusåsarna renar vatten och fungerar som naturliga vattenreservoarer. Historiskt sett har naturgruset använts till betongtillverkning under en väldigt lång tid och år 2013 investerade Vikan kross i en anläggning för att kunna producera helkrossad betongballast och på så vis fasa ut naturgruset från deras betongtillverkning. År 2014 stod anläggningen klar för att börja tillverka helkrossad betongballast. En lång uppstartsperiod där många tester utfördes för att få den helkrossade betongballasten att efterlikna naturgruset i form och egenskaper. I dagsläget producerar Vikan kross en bra ersättningsprodukt till naturgruset men produktionsledning har kommit underfund med att fuktkvoten på det ingående materialet till vindsikten har en stor påverkan på slutprodukten. Skanska gav mig i uppdrag att undersöka hur vindsiktens inställningar bör justeras beroende på vilken fuktkvot det ingående materialet har för att kunna bibehålla en acceptabel kornstorleksfördelning. Skanska har även önskemål att mängden filler (ballastkorn mindre än 63 μm) i slutprodukten skall öka från den mängd som finns i slutprodukten i dagsläget. En provtagningsplan baserad på tidigare tester och erfarenheter upprättades för att på så vis kunna följa vägen fram till ett bra resultat. Metoden som använts är provtagning av det ingående materialet samt det utgående materialet från vindsikten. Materialen har analyserats med hjälp av siktanalyser där kornstorleksfördelning har tagits fram. Vindsiktens inställningar har sedan varierats och ytterligare provtagning samt analyser har genomförts. När vindsikten ansågs producera helkrossad betongballast med så bra kornstorleksfördelning som möjligt bevattnades det ingående materialet till vindsikten. Vatten tillfördes för att höja fuktkvoten och på så vis förstå hur vindsiktens inställningar bör justeras för att behålla kornstorleksfördelningen inom de gränsvärden som finns. Resultatet visar att om det ingående materialet till vindsikten har en avvikande fuktkvot (> 1 vikt-%) är det möjligt att erhålla en kornstorleksfördelning som efterliknar den kornstorleksfördelning som erhålls när materialet har en normal fuktkvot (< 1 vikt-%). Mängden filler har inte ökat i slutprodukten eftersom att den ingående mängden filler till vindsikten redan är så låg att den inte går att justera med hjälp av enbart vindsikten. Orsaken till att mängden filler är lägre än vad som tidigare observerats kopplas till bergets geologi. Det berg som krossats under testperioden var väldigt hårt och där med produceras en mindre mängd filler. För en ökad mängd filler i slutprodukten krävs en förändring i krossprocessen före vindsikten. / Skanska Asfalt och Betong AB is the owner of the quarry Vikan kross in Gothenburg. They produce manufactured sand as a replacement product for the natural sand that is used in todays fin aggregates for concrete production. The Swedish government is limiting the extraction of natural sand because of environmental reasons. In 2013 Vikan kross invested in a plant to produce manufactured sand thus phasing out the natural sand from their concrete production. In 2014 the plant was ready to start producing manufactured sand. Through a long start-up period, many tests were done to get the manufactured sand to mimic the natural sand as much as possible. Today Vikan kross is producing a good replacement product for the natural sand, but the production team has come to the conclusion that the moisture content in the input material to the air classifier has a major impact on the final product. Skanska assigned me to investigate how the air classifiers settings should be adjusted depending on the moister content of the input material in order to maintain an acceptable particle size distribution. Skanska also wished that the amount of fines (particles smaller than 63 μm) in the manufactured sand should increase from the amount present today. A plan based on previous tests and experiences was set up in order to reach a good result. The method used was to take tests of the input materials as well as the output materials from the air classifier. The materials have been analyzed by using sieving methods to determinate the particle size distribution. The settings of the air classifier were then adjusted and further tests and analysis was done. When the air classifier was producing manufactured sand with a particle size distribution as good as possible, the input material was watered. Water was added to raise the moisture content to understand how the settings of the air classifier should be adjusted to maintain a particle size distribution within the limit values. The result shows that if the input material to the air classifier has a deviating moisture content (> 1 wt-%) it is possible to obtain a particle size distribution that mimics the particle size distribution obtained when the material has a normal moisture content (<1 wt-%). The amount of fines has not increased in the manufactured sand because the amount of fines in the input material is already so low that it can’t be adjusted by only changing the settings of the air classifier. The reason for the amount of fines being lower than previously observed is linked to the geology of the material. The material that had been crushed during this test period was very hard and thus produced a small amount of fines. For an increased amount of fines in the manufactured sand, a change is necessary in the process prior to the air classifier.

In the constant pursuit of better-performing cemented carbides, recent studies suggest that a combination of better hardness and toughness can be obtained by changing its WC grain size distribution. As the area is still rather unexplored, this  thesis  aims  to  broaden  the  knowledge  and  answer  whether mechanical properties can be changed by changing the WC grain size distribution, in the context of mining drill bit inserts. This was performed by producing four dual grained material as well as four single grained reference materials, for which the carbon content and presence of alloying element were varied. The materials were characterised and compared with regard to magnetic saturation, magnetic coercivity,  hardness,  fracture  toughness,  wear resistance,  energy  needed  to cause  fracture,  as  well  as  detailed microstructural  analysis  obtained  through imaging and electron backscatter diffraction analysis The results showed that mining drill bit inserts with alternative WC grain size distribution  could  successfully  be  produced,  but  that  a  traditional  bimodal distribution  with  two  peaks  could  not  be  obtained.  The  distribution instead became significantly wider as well as skewed towards larger grains for the dual grained materials compared with their references. It was further also confirmed that the alternative dual grain size distribution could be used to improve the mechanical properties of fracture toughness and wear resistance, but only for material that was not alloyed, and the magnitude of the improvement may be considered  to  be  small.  For  the  alloyed  materials,  it  turned  out  to  be more difficult to influence the mechanical properties, as the improving effect of analloying element outweighed the effect of grain size distribution. / I en ständig jakt på hårdmetall med bättre prestanda, så föreslår ny forskning att en bättre kombination av hårdhet och seghet kan erhållas genom att ändra den mikrostrukturiella  WC-kornstorleksfördelning.  Då  det  ännu  är  ett relativt outforskat område, så har denna studie för avsikt att öka kunskapen genom att besvara frågan om de mekaniska egenskaperna kan förändras genom att ändra på materialets kornstorleksfördelning inom applikationsområdet hårdmetall för bergborrning. Detta gjordes genom att producera fyra material med WC pulver av två olika storlekar, samt fyra referensmaterial med en kornstorlek. För dessa varierades parametrarna kolhalt och närvaro av legeringselement. Materialen karakteriserades och jämfördes med avseende på magnetisk mättnad, magnetisk koercivitet, hårdhet,  brottseghet,  slitstyrka,  energi  som  behövs  för  att  orsaka brott, samt  en  detaljerad  mikrostrukturanalys  som  erhölls  genom  avbildning samt elektrondiffraktionsanalys. Resultaten visade att material med alternativ WC-kornstorleksfördelning kunde produceras, men att en fullt bimodal fördelning inte gick att skapa i denna studie. Fördelningen blev istället betydligt bredare samt förskjuten mot större korn för materialen som innhöll WC av två olika storlekar. Det bekräftades också att den alternativa     kornstorleksfördelningen     kunde     förbättra     de     mekaniska egenskaperna för brottseghet och slitstyrka, men endast för de material som inte var legerade och storleken på förbättringen får dessutom anses vara relativt liten. För de legerade materialen visade det sig vara svårare att påverka de mekaniska egenskaperna,  eftersom  den  förbättring  av egenskaper  som  legeringselement tillförde överträffade effekten av kornstorleksfördelning.