<p>Eutrophication of the Baltic Sea and Swedish lakes remains a major problem despite many years of effort to reduce the emissions of nutrients. One major source is waste water systems, especially private sewage systems. These sewages accounts for a very large share of nutrients per capita in comparison with citizens connected to larger sewage treatment plants. Norrtälje community has the greatest number of private sewage systems in Sweden. Discharges of nutrients, especially phosphorus, to the Baltic Sea from these sewage systems are significant. That is why Norrtälje is working actively to improve the standard of these sewage systems.</p><p>The purpose with this Master Thesis was to compare from an environmental and cost perspective, different sewage systems in an area of Norrtälje. One of these sewage systems was liquid composting. To make this easier a tool called VeVa, which is an instrument for assessment of water and sewage systems in transition areas, was used. Since liquid composting was not included in VeVa in the beginning of the study one purpose was also to implement this option in the tool. Another objective of the work was to evaluate whether liquid composting is still a good sewage options in the future. The result of this study is based on a literature review, contact with Norrtälje community and modeling in VeVa.</p><p>The four sewage systems that where included in the study where connection to a large scale waste water treatment plant, local sewage treatment plant and liquid composting. The fourth system was a new construction of the already existing private sewage system in the area. This system was a sand filter system with a phosphorus trap and a separation and collection of toilet water.</p><p>Results from the study showed that all systems, with some exceptions for local wastewater treatment plant, can meet the Swedish Environmental Protection Agency high demand of phosphorus and nitrogen reduction for small sewage systems. All systems in the study, except for sand filter with phosphorus traps, have a high reversal potential of phosphorus. However it is only the liquid compost that can recycle nitrogen back to arable land to a greater extent. A comparison between manure sludge from waste water treatment plants and liquid composts showed that the liquid composts had a much lower level of cadmium content and higher proportion of plant available nutrients. The energy use for these systems varied widely where connection to a large scale wastewater treatment plant have the highest, while the liquid compost have the lowest energy use. The cost analysis showed that a municipal sewage treatment plant is the most expensive and liquid composting system is the next most expensive system. However, the differences in cost between the studied systems are not particularly large when uncertainties in the input are accounted. The conclusions of this Master Thesis were that liquid composting is a good sewage solution, especially when recycling of nutrients is an important factor. However there are important social and economic considerations that must be taken into account when deciding which sewage system should be implemented.</p> / <p>Övergödning av Östersjön och andra svenska vattendrag är ett stort miljöproblem som uppkommer av antropogena utsläpp av näringsämnen. En betydande källa för dessa utsläpp härrör från avloppsrening, i synnerhet från enskilda avlopp. Enskilda avlopp utgör en oproportionerligt stor källa av främst fosforutsläpp jämfört med större reningsverk räknat per capita. Norrtälje kommun är den kommun i Sverige som har flest enskilda avlopp och detta gör att utsläppen av näringsämnen till Östersjön är betydande. Den dåliga ekologiska statusen i stora delar av kommunens vattenområden har inverkat till att kommunen arbetar aktivt med att förbättra avloppsstandarden i dessa problemområden. År 2005 byggdes en våtkompostanläggning i Norrtälje vars syfte var att producera gödsel av avloppsvatten för att på så sätt ta vara på avloppsvattnets näringsinnehåll. Denna anläggning har lett till ett ökat intresset för system som har stor återföringspotential av växtnäringsämnen och funderingar på ytterligare en våtkompostanläggning i kommunen diskuteras i dagsläget.</p><p>Syftet med detta examensarbete var att studera fyra olika avloppsalternativ, där våtkompostering var ett alternativ, för ett fallstudieområde i Norrtälje. Som hjälpmedel för att utföra miljö- och kostnadsanalyser användes VeVa-verktyget som är ett verktyg för miljö- och kostnadsbedömningar för VA-system i omvandlingsområden. Eftersom våtkompostering inte ingick i VeVa vid detta examensarbetes början var också ett syfte att implementera detta avloppssystem i verktyget. Ett annat syfte var att göra en bedömning om våtkompostering är ett bra avloppssystem även i framtiden. Resultaten i denna studie bygger på en litteraturstudie, myndighetskontakt och modellering i VeVa. De avloppssystem som jämfördes i studien var anslutning till kommunalt avloppsreningsverk (ARV), lokalt avloppsreningsverk, våtkompostering och nyanläggning av samma enskilda system som i dagsläget finns i fallstudieområdet. Det sistnämnda systemet är en kombination av markbädd med fosforfälla samt sluten tank och markbädd.</p><p>Resultatet från studien visar att alla systemen med viss reservation för lokalt avloppsreningsverk uppfyller Naturvårdsverkets höga skyddsnivå för fosfor och kväve vilket är 90 % respektive 50 %. Alla system har en hög återföringspotential av fosfor men det är endast våtkompostsystemet som kan återföra kväve i större omfattning. Jämförelsen mellan slam från avloppsreningsverk och våtkomposterat avloppsavfall visade att våtkompost har mycket lägre kadmiumhalt samt högre andel växttillgänglig näring. Energianvändningen varierar mycket mellan systemen där anslutning till kommunalt avloppsreningsverk har högst förbrukning, medan våtkompostsystemet har lägst. Kostnadsanalysen visar att anslutning till kommunalt avloppsreningsverk är dyrast och våtkompostsystemet hamnar på andra plats. Dock är skillnaden mellan de studerade systemen inte speciellt stor när osäkerheter i indata beaktats. Slutsatsen i detta arbete är att våtkompostering är en bra avloppslösning, speciellt när kretsloppsanpassning är en viktig del, dock finns det viktiga sociala och ekonomiska aspekter som måste vägas in vid beslut om avloppssystem.</p>

Eutrophication of the Baltic Sea and Swedish lakes remains a major problem despite many years of effort to reduce the emissions of nutrients. One major source is waste water systems, especially private sewage systems. These sewages accounts for a very large share of nutrients per capita in comparison with citizens connected to larger sewage treatment plants. Norrtälje community has the greatest number of private sewage systems in Sweden. Discharges of nutrients, especially phosphorus, to the Baltic Sea from these sewage systems are significant. That is why Norrtälje is working actively to improve the standard of these sewage systems. The purpose with this Master Thesis was to compare from an environmental and cost perspective, different sewage systems in an area of Norrtälje. One of these sewage systems was liquid composting. To make this easier a tool called VeVa, which is an instrument for assessment of water and sewage systems in transition areas, was used. Since liquid composting was not included in VeVa in the beginning of the study one purpose was also to implement this option in the tool. Another objective of the work was to evaluate whether liquid composting is still a good sewage options in the future. The result of this study is based on a literature review, contact with Norrtälje community and modeling in VeVa. The four sewage systems that where included in the study where connection to a large scale waste water treatment plant, local sewage treatment plant and liquid composting. The fourth system was a new construction of the already existing private sewage system in the area. This system was a sand filter system with a phosphorus trap and a separation and collection of toilet water. Results from the study showed that all systems, with some exceptions for local wastewater treatment plant, can meet the Swedish Environmental Protection Agency high demand of phosphorus and nitrogen reduction for small sewage systems. All systems in the study, except for sand filter with phosphorus traps, have a high reversal potential of phosphorus. However it is only the liquid compost that can recycle nitrogen back to arable land to a greater extent. A comparison between manure sludge from waste water treatment plants and liquid composts showed that the liquid composts had a much lower level of cadmium content and higher proportion of plant available nutrients. The energy use for these systems varied widely where connection to a large scale wastewater treatment plant have the highest, while the liquid compost have the lowest energy use. The cost analysis showed that a municipal sewage treatment plant is the most expensive and liquid composting system is the next most expensive system. However, the differences in cost between the studied systems are not particularly large when uncertainties in the input are accounted. The conclusions of this Master Thesis were that liquid composting is a good sewage solution, especially when recycling of nutrients is an important factor. However there are important social and economic considerations that must be taken into account when deciding which sewage system should be implemented. / Övergödning av Östersjön och andra svenska vattendrag är ett stort miljöproblem som uppkommer av antropogena utsläpp av näringsämnen. En betydande källa för dessa utsläpp härrör från avloppsrening, i synnerhet från enskilda avlopp. Enskilda avlopp utgör en oproportionerligt stor källa av främst fosforutsläpp jämfört med större reningsverk räknat per capita. Norrtälje kommun är den kommun i Sverige som har flest enskilda avlopp och detta gör att utsläppen av näringsämnen till Östersjön är betydande. Den dåliga ekologiska statusen i stora delar av kommunens vattenområden har inverkat till att kommunen arbetar aktivt med att förbättra avloppsstandarden i dessa problemområden. År 2005 byggdes en våtkompostanläggning i Norrtälje vars syfte var att producera gödsel av avloppsvatten för att på så sätt ta vara på avloppsvattnets näringsinnehåll. Denna anläggning har lett till ett ökat intresset för system som har stor återföringspotential av växtnäringsämnen och funderingar på ytterligare en våtkompostanläggning i kommunen diskuteras i dagsläget. Syftet med detta examensarbete var att studera fyra olika avloppsalternativ, där våtkompostering var ett alternativ, för ett fallstudieområde i Norrtälje. Som hjälpmedel för att utföra miljö- och kostnadsanalyser användes VeVa-verktyget som är ett verktyg för miljö- och kostnadsbedömningar för VA-system i omvandlingsområden. Eftersom våtkompostering inte ingick i VeVa vid detta examensarbetes början var också ett syfte att implementera detta avloppssystem i verktyget. Ett annat syfte var att göra en bedömning om våtkompostering är ett bra avloppssystem även i framtiden. Resultaten i denna studie bygger på en litteraturstudie, myndighetskontakt och modellering i VeVa. De avloppssystem som jämfördes i studien var anslutning till kommunalt avloppsreningsverk (ARV), lokalt avloppsreningsverk, våtkompostering och nyanläggning av samma enskilda system som i dagsläget finns i fallstudieområdet. Det sistnämnda systemet är en kombination av markbädd med fosforfälla samt sluten tank och markbädd. Resultatet från studien visar att alla systemen med viss reservation för lokalt avloppsreningsverk uppfyller Naturvårdsverkets höga skyddsnivå för fosfor och kväve vilket är 90 % respektive 50 %. Alla system har en hög återföringspotential av fosfor men det är endast våtkompostsystemet som kan återföra kväve i större omfattning. Jämförelsen mellan slam från avloppsreningsverk och våtkomposterat avloppsavfall visade att våtkompost har mycket lägre kadmiumhalt samt högre andel växttillgänglig näring. Energianvändningen varierar mycket mellan systemen där anslutning till kommunalt avloppsreningsverk har högst förbrukning, medan våtkompostsystemet har lägst. Kostnadsanalysen visar att anslutning till kommunalt avloppsreningsverk är dyrast och våtkompostsystemet hamnar på andra plats. Dock är skillnaden mellan de studerade systemen inte speciellt stor när osäkerheter i indata beaktats. Slutsatsen i detta arbete är att våtkompostering är en bra avloppslösning, speciellt när kretsloppsanpassning är en viktig del, dock finns det viktiga sociala och ekonomiska aspekter som måste vägas in vid beslut om avloppssystem.

Syftet med denna studie har varit att utvärdera och granska den första tidsperioden av det unika projektet Enskilda avlopp i kretslopp samt åtgärder som genomförts inom jordbruket för minskad näringsbelastning i Stavbofjärden tillrinningsområde i Södertälje kommun. Utmaningar med projektet redovisas också för att undersöka möjligheten för andra kommuner att ta efter initiativet. För att uppnå syftet har litteraturstudier och semistrukturerade intervjuer genomförts. Arbetet är en fallstudie av utvärderande karaktär och har genomförts i Stavbofjärdens tillrinningsområde. Problemen med övergödning är stora i Stavbofjärdens tillrinningsområde och idag arbetar man aktivt för att minska näringsbelastningen. Sedan tre år tillbaka pågår projektet Enskilda avlopp i kretslopp för att försöka minska övergödningsproblematiken och möjliggöra återföring av näringsämnen till åkermark. Att avlopp kretsloppsanpassas innebär att klosettvatten samlas i en sluten tank skilt från bad, disk och tvättvatten (BDT- vatten). Därefter behandlas fraktionen för att göra den fri från smittämnen, bearbetad näring sprids slutligen på åkermark. I anslutning till detta har aktörer inom jordbruket arbetat med att försöka sluta kretsloppet och minska näringsutsläppen till Stavbofjärden. Flertalet åtgärder har genomförts under projektets första fas, bland annat har en kretsloppspolicy antagits, en lokal behandlingsanläggning har byggts och näringsämnen har börjat återföras till åkermark. Tydliga strukturella förändringar har skett under de första åren av projektet, framförallt har samarbetet mellan olika aktörer i tillrinningsområdet stärkts. Förutsättningarna för att nå en förbättrad vattenkvalitet i Stavbofjärden förbättras i och med genomförda och planerade åtgärder. Däremot uppstår en rad utmaningar i och med att avloppsfraktioner sprids på åkermark. Intervjuer och litteraturstudier har visat att användning av slam från reningsverk på åkermark inte är en helt okontroversiell fråga, mestadels på grund av en oro för eventuella effekter av de hormoner och läkemedel som kan förekomma i fraktionerna. Andra utmaningar är att byte av avloppssystem innebär en hög investeringskostnad och att människor ofta känner sig otrygga vid stora förändringar. Alla deltagande aktörer i projektet hänvisar till det faktum att människans avfall måste hamna någonstans och att det är betydligt bättre att lägga avfallet på jorden än att det läcker ut i vattnet eftersom det finns betydligt fler nedbrytande bakterier i jorden än i vatten. / The purpose of this study was to evaluate and examine the first period of the unique project Enskilda avlopp i kretslopp and actions implemented in the agriculture sector to reduce nutrient loading in Stavbofjärden. The idea was to provide an overall assessment of the current situation and discuss the possible future effects of the work. Challenges of the project are also discussed to examine the possibility for other communities to follow the initiative. To achieve the purpose, a study of literature and semi-structured interviews were conducted. The work is a case study of the evaluative nature and has been implemented in Stavbofjärdens catchment area.  Today several actors in Södertälje kommun are working actively to reduce nutrient loading in Stavbofjärdens catchment area. For the past three years, the project has been carried out in order to reduce eutrophication and enable recycling of nutrients to cropland. Within the project framework toilet water is collected in a closed tank separate from the bath, sink and wash water, the fraction is then processed in a facility and spread on farmland. In connection with this, the agriculture sector tries to close the cycle and reduce nutrient discharges to Stavbofjärden. Several measures have been implemented during the project's first phase, a recycling policy has been adopted, a local treatment facility has been built and nutrients have begun return to arable land. Distinct structural changes have occurred in the first years of the project, in particular, cooperation between different actors in the catchment area strengthened. The prospects for achieving improved water quality in Stavbofjärden increasing with the implemented and planned measures. The project also raises a number of challenges. Interviews and literature studies have shown that the use of sludge on farmland is not an entirely uncontroversial issue, mostly because of a concern about the possible effects of hormones and medicine which may occur in factions. Other challenges are that the replacement of sewer means a high investment cost and that people feel insecure when major changes happens. All actors involved in the project refers to the fact that human waste has to end up somewhere, and that it is much better to put the waste on soil than it leaks out in the water because there are far more degrading bacteria in the soil than in water.

Sweden today have about 700 000 sewer systems, among which half of the plants are considered inefficient. The wastewater contains nutrients such as phosphorus and nitrogen, which in turn contribute to the eutrophication of waters. According to the Water Authorities, there are 650 waters in the northern district of the Baltic Sea that suffers from eutrophication. Close by these waters it is common with smaller treatment plants for sewages. It is up to the monitoring authority to decide which degree of purification the plants need and to supervise. There are different monitoring methods of small treatment plants and it is up to each municipality to choose their way, which means that monitoring is very different between different municipalities. The purpose of this study is to identify how different municipalities preform monitoring. It is aimed to investigate the need of a more effective monitoring for Norrtälje Municipality and to see if any of the methods from the other municipalities may be suitable. Examination has been done through participation in sampling projects, survey and compilation of data from VISS. The survey showed that monitoring practices in the municipalities differ greatly since the number of smaller treatment plants and resources differs. Data from VISS shows that the need for monitoring is high since 68 waters in Norrtälje won´t reach good status until 2021. Previous projects show that the authorities find it hard to do the sampling by themselves but there is a high demand for such methodology.

The management of water resources and waste water varies between the countries of the EU. For many years, a large part of the water in Europe has been contaminated by, among other things, insufficiently treated waste water and emissions from agriculture. The EU Water Framework Directive 2000/60/EC and the Urban Waste Water Directive 91/271/EEC are intended to harmonize fresh-water management and waste water management within the whole EU, aiming at safeguarding drinking water of good quality and a high quality of all water within the EU today and in the future. There are however some problems concerning the waste-water directive. One problem is the huge investment needed in Slovakia to fulfil the demands of the waste-water directive for waste-water management in larger communities (with more than 2000 inhabitants). Many waste-water treatment plants need to be upgraded or built, and in addition a large part of the households in eastern Slovakia are not yet connected to a municipal water-supply and waste-water collecting system (including waste-water treatment). Subsidies from the EU’s structural funds are needed for Slovakia to fulfil the requirements of the waste-water directive. Because this directive only applies to larger communities, smaller communities and private sewage are not affected by the directive and therefore, in general, not eligible for financial funding from EU. Financial funding, however, is needed for addressing inadequate sewage in small communities with poor socioeconomic and municipal financial resources. For water protection to be effective, it is important to take also private sewage emissions into consideration, even though they might appear insignificant. Point emissions from insufficient private sewage (private sewage systems with insufficient waste-water treatment or emission of untreated waste water), primarily in small, tightly clustered communities in Slovakia or for example in Sweden in areas where weekend houses are being converted into permanent dwellings, are potential sources of pollution that can cause health or/and environmental problems. Inadequate private sewage can thus reduce the quality of both surface and ground water and have a negative impact on aquatic ecosystems, which in turn makes it more difficult to reach the quality standards of the Water Framework Directive and its daughter directives. This applies to both Slovakia and Sweden. The private sewage solutions that are recommended today are often satisfactory but not without problems. To give an example, miniature waste water treatment plants are expensive to put in place, require technological knowledge on the part of the property owner and they also require a daily flow of waste water to function properly. Improper handling of the miniature water treatment plant may cause inefficient or no water treatment at all, in some cases the bacterial content of the waste water may increase instead of being reduced. To address the problem concerning private sewage it is important that (1) waste-water solutions are adapted to local circumstances and financial funding are given to economically week municipalities (2) the property owner (owner of the private sewage) regularly controls the quality of the out-going treated wastewater (if it is possible) and (3) that efficient inspections with injunctions (from authorities) are carried out to discover faulty private sewage. Unfortunately financial funding, in general, is not given to small municipalities and/or inappropriate private sewage and inspections, both in Slovakia and Sweden, are generally slow.