<p>De idag mest använda alternativen för sluthantering av slam är deponering, spridning på jordbruksmark, och olika former av annan användning som markbyggnad och jordtillverkning. Mycket händer idag inom ”slamhanteringsområdet” och till följd av nya lagar och mål kommer de tillgängliga alternativen för sluthantering se annorlunda uti framtiden. För att kunna föra en diskussion om hur sluthanteringen kommer att se ut i framtiden behövs dels en överblick över vad som kommer att gälla i framtiden, dels en överblick över hur hanteringen ser ut idag. Syftet är att kartlägga sluthanteringen av slam från avloppsreningsverken idag, att ge en sammanfattning av mål och regleringar, samt diskutera hur sluthanteringen av slam kan tänkas se ut i framtiden. </p><p>En kartläggning av sluthantering av slam från avloppsreningsverk (ARV) i Västra Götalands län 2002 har genomförts genom en enkätundersökning till länets kommuner. Även kommunernas planer för framtida hantering av slam har undersökts genom enkäten. En sammanfattning av miljömål och regleringar som kommer att påverka hanteringen av slam i framtiden har gjorts genom en innehållsanalys av Regeringens proposition om delmål till miljökvalitetsmålen (Prop. 2000/01:130), Naturvårdsverkets aktionsplan för återföring av fosfor ur avlopp (Rapport 5214) samt Förordningen (2001:512) om deponering av avfall. Sett till antal kommuner som väljer en viss hantering var fördelningen 2002 på olika hanteringsalternativ: spridning på jordbruksmark - 20%, deponering, antingen som avfall eller täckmassor - 60%, och annan användning - 20%. </p><p>Sett till mängd slam som används på ett visst sätt var fördelningen 2002 på olika hanteringsalternativ: spridning på jordbruksmark - 15%, deponering som avfall och täckmassor - 40% och annan användning - 45 %. Ungefär två tredjedelar av kommunerna har planerat för hanteringen av slam de närmaste 5 åren och nästan hälften har planerat en förändring av hanteringen. Störst vilja till förändring finns inom de kommuner som idag valt att hantera slammet genom spridning på livsmedelsmark eller deponering som avfall. Flera av de kommuner som skall förändra hanteringen har ännu inte bestämt vad de ska göra i framtiden. När planer finns verkar spridning på jordbruksmark och markbyggnad vara de alternativ som de flesta tänkersig. </p><p>Deponering kommer att utgå som hanteringsalternativ genom förbud mot deponi av organiskt avfall. Eventuellt kommer dispenser under en tid beviljas. Troligt är också att dispenser beviljas för användning av slam till täckning av deponier. Naturvårdsverkets aktionsplan för återföring av fosfor talar för en ökning av spridning av slam på jordbruksmark, framförallt genom mål om 60 % återföring av fosfor från avlopp år 2015. Den negativa attityd till slam som gödselmedel som finns idag, framförallt bland livsmedelsindustrierna, talar dock emot en ökning av spridning på jordbruksmark. Hantering av slam genom s.k. annan användning kommer med största sannolikhet att öka kraftigt i framtiden. Den främsta orsaken är förbudet mot deponi. Eventuellt kan hanteringen begränsas genom nytt EG-direktiv och ny förordning om spridning av slam. En ambition om att skapa effektiva och giftfria kretslopp, formulerat som en förutsättning för att nå miljökvalitetsmålen, leder till ett ökat intresse för källsorterande avloppssystem. De höga kostnaderna talar dock emot en utbyggnad av sådana system.</p>

<p>Simultaneous Localization And Mapping (SLAM) is a process of mapping an unknown environment and at the same time keeping track of the position within this map. In this theses, SLAM is performed in a marine environent using radar images only.</p><p>A SLAM solution is presented. It uses SIFT to compare pairs of radar images. From these comparisons, measurements of the boat movements are obtained. A type of Kalman filter (Exactly Sparse Delayed-state Filter, ESDF) uses these measurements to estimate the trajectory of the boat. Once the trajectory is estimated, the radar images are joined together in order to create a map.</p><p>The presented solution is tested and the estimated trajectory is compared to GPS data. Results show that the method performs well for at least shorter periods of time.</p>

<p>The goal of this work has been to improve the accuracy of a pre-existing algorithm for vehicle pose estimation, which uses intrinsic measurements of vehicle motion and measurements derived from far infrared images.</p><p>Estimating the pose of a vehicle, based on images from an on-board camera and intrinsic measurements of vehicle motion, is a problem of simultanoeus localization and mapping (SLAM), and it can be solved using the extended Kalman filter (EKF). The EKF is a causal filter, so if the pose estimation problem is to be solved off-line acausal methods are expected to increase estimation accuracy significantly. In this work the EKF has been compared with an acausal method for solving the SLAM problem called smoothing and mapping (SAM) which is an optimization based method that minimizes process and measurement noise.</p><p>Analyses of how improvements in the vehicle motion model, using a number of different model extensions, affects accuracy of pose estimates have also been performed.</p>

<p>Som följd av utökat tillstånd för produktion vid Billerud AB:s pappersbruk, Gruvön, i Grums har bruket byggt en ny avloppsreningsanläggning med flerstegsrening. Den tidigare reningsanläggningen, en luftad damm belägen i Ålviken i anslutning till Vänern, kommer därmed att stängas. Syftet med föreliggande rapport har därför varit att undersöka huruvida dammen behöver hållas aktiv genom luftning en tid framöver för att gynna nedbrytning av organiskt material samt undvika uppkomsten av illaluktande gaser.</p><p>Nedbrytningshastigheten har studerats med hjälp av glödförlust, COD-tester och alkalinitet. COD-testerna genomfördes enligt ampullmetoden Hach-Lange i miljölabbet vid Gruvöns bruk. Alkaliniteten har bestämts genom titrering av svavelsyra.</p><p>Försöken gjordes under en tidsperiod på tre månader. Slam hämtades från tre provpunkter i dammen och delades upp i en anläggning för aerobisk nedbrytning samt för anaerobisk nedbrytning. De resultat som framkom vid undersökningarna var att nedbrytningen i samtliga provpunkter sker långsamt. Genom linjärregression har tiden för nedbrytningen beräknats. För att bryta ner det organiska materialet i dammen skulle det, enligt den här metoden, ta ca 3 år för den anaeroba processen samt 15 år för den aeroba processen. Den stora tidsskillnaden här emellan beror till stor del på var i dammen slammet är upphämtat.</p><p>Att stänga av luftarna i dammen efter att avloppsvattenflödet stängts av innebär energimässiga och ekonomiska vinster. Den anaeroba nedbrytningen som följer därefter kommer då att skapa illaluktande gaser såsom svavelväte och metangas.</p> / <p>As a result of increased permission to produce paper and paper pulp at the paper mill Gruvön AB in Grums the mill has built a multiple step waste water treatment construction. The previous treat construction was an aerated lagoon located in Vänern which now will be shut down. The aim of this report is to examine whether this aerated lagoon needs to be aereated to keep the decomposition of the organic material and/or to avoid origin of odours.</p><p>The decomposition rate is studied by loss on ignition, COD-tests and alcalinity. The COD-tests was performed in the environmental lab at Gruvön by the ampoule method according to Hach-Lange. The alcalinity was determined by titration with sulfuric acid.</p><p>The experiments were performed during a period of three months. Sludge was collected from three test points from the lagoon. The sludge was then separated into one construction to measure the aerobic decomposition and one to measure the anaerobic decomposition. The results show that the decomposition rate is low. The decomposition rate has been evaluated by linear regression. This method indicates that it would take about three years for the anaerobic process and about 15 years for the aerobic process to degrade all the organic compound. The difference in time between the two processes is probably dependent on for example the test points localization in the lagoon.</p><p>To turn off the aerators of the lagoon could save energy and gain economical profits. The anaerobic decomposition that begins after closing down the aerators could result in creation of chemical odours such as hydrogen sulphide and methane.</p>

<p>Hedesunda reningsverk är beläget i södra delen av Gävle kommun och hanterar avloppsvatten från Hedesunda samhälle och ett fåtal närbelägna byar. Antalet anslutna personer är strax över 1500. Reningsverket byggdes på 1960-talet och byggdes om i slutet av 1990-talet. Vid ombyggnaden anlades torkbäddar för avvattning av det slam som produceras vid reningsverket. Inledningsvis fungerade dessa torkbäddar bra men sedan 2005 har slammet i bäddarna inte avvattnats i önskad omfattning.</p><p> </p><p>Syftet med detta examensarbete var att utreda hur slamavvattningen i Hedesunda ska se ut i framtiden. Utgångspunkten var att den nuvarande lösningen är otillräcklig och att en förändring är nödvändig. Inledningsvis delades frågeställningen upp i två separata delar: avvattning av slammet och avsättning för avvattnat slam. Fokus låg på ekonomiska och miljömässiga aspekter av slamhantering och en sammanvägning av dessa gjordes där så var möjligt.</p><p> </p><p>Frågan om hur avvattningen bör se ut undersöktes genom att en enkät skickades ut till nio olika företag som levererar avvattningsutrustning. Dessa fick svara på 17 frågor om vilken lösning de ansåg vara bäst lämpad för reningsverket i Hedesunda. Sammanlagt samlades sex olika svar in. Utöver dessa undersöktes även alternativet att restaurera de befintliga torkbäddarna närmare. Detta skedde bland annat genom provtagning och analys av slammet i bäddarna. De olika alternativen för slamavvattning sammanställdes och jämfördes genom att varje undersökt parameter delades in i intervall som gav olika betyg. De tre alternativ som enligt denna undersökning ansågs bäst lämpade var att restaurera de befintliga bäddarna, att anlägga vassbäddar eller att installera en mindre silbandpress.</p><p> </p><p>Då slammet avvattnats återstår frågan kring hur det avvattnade slammet ska hanteras. Detta undersöktes genom att två alternativ studerades närmare. Dessa var att fortsätta med den nuvarande hanteringen som är kompostering och tillverkning av anläggningsjord eller att certifiera slammet genom REVAQ och sprida det på åkermark. Ett försök till att skatta kostnaden för de båda alternativen gjordes, bland annat genom att frågor ställdes till de kommuner/driftbolag som idag är certifierade enligt REVAQ. Kostnaden för certifiering och spridning på jordbruksmark är betydligt mycket högre än kostnaden för kompostering. Certifieringsalternativet innebär dock en större måluppfyllelse i och med att fosfor återförs till produktiv mark.   </p><p> </p><p>Resultatet av studien är ett konkret förslag på hur slamavvattning och avsättning för slam vid Hedesunda reningsverk kan skötas i framtiden. Detta förslag innebär att de nuvarande torkbäddarna restaureras och att möjligheterna att certifiera flera delar av Gästrike Vatten AB:s verksamhet utreds närmare. Att enbart certifiera slam från Hedesunda reningsverk anses ekonomiskt orimligt.</p> / <p>Hedesunda wastewater treatment plant (wwtp) is located in the southern part of Gävle municipality in Sweden. The wwtp treats wastewater from Hedesunda community and a few nearby villages. All in all there are approximately 1500 persons connected to the plant. Hedesunda wwtp was originally built in the 1960’s and was restored in the late 1990’s. At the restoration sludge drying beds were built on the site for sludge dewatering. Initially, these beds worked fine but since 2005 the dewatering result has not been satisfactory.</p><p> </p><p>The objective of this master thesis has been to investigate different alternatives for a more effective sludge handling at Hedesunda wwtp in the future. Initially the sludge handling process was divided into two different parts: sludge dewatering and management of dewatered sludge. The focus has been on economical and environmental aspects of sludge handling and where it’s been possible these factors have been weight together.</p><p> </p><p>The question of how a more effective dewatering of sludge could be achieved was answered by a questionnaire that was sent to different companies that supply dewatering equipment to the Swedish market. Altogether six answers were collected. Besides these answers the option of restoring the existing sludge drying beds was also considered. The latter was done by sampling and analyzing sludge in the existing beds, among other things. The different options for dewatering were compiled and compared in a matrix where every parameter was split up in intervals and assigned grades. Three options that received the highest total grade were considered the best options. These were: restoring the sludge drying beds, reed beds and a small belt filter press.</p><p> </p><p>The matter of how to handle the dewatered sludge was simplified to a study of only two alternatives. These were to continue the present handling or to certify the sludge according to REVAQ and use it as fertilizer. Attempts to estimate the cost for the two alternatives were made. The cost for certification is higher than the cost for composting, but to certify the sludge will lead to a higher target achievement.</p><p> </p><p>The study resulted in concrete suggestions for how the sludge at Hedesunda wwtp can be handled in the future. This suggestion states that the existing sludge drying beds should be restored and that the possibility to certify several wwtp:s within Gästrike Vatten AB should be investigated. It is not considered economically plausible to certify sludge from Hedesunda wwtp alone.</p>

Localization and mapping are two of the most central tasks when it comes to autonomous robots. It has often been performed using expensive, accurate sensors but the fast development of consumer electronics has made similar sensors available at a more affordable price. In this master thesis a TurtleBot, robot and a Microsoft Kinect, camera are used to perform Simultaneous Localization And Mapping, SLAM. The thesis presents modifications to an already existing open source SLAM algorithm. The original algorithm, based on visual odometry, is extended so that it can also make use of measurements from wheel odometry and asingle axis gyro. Measurements are fused using an Extended Kalman Filter, EKF, operating in a multirate fashion. Both the SLAM algorithm and the EKF are implemented in C++ using the framework Robot Operating System, ROS. The implementation is evaluated on two different data sets. One set is recorded in an ordinary office room which constitutes an environment with many landmarks. The other set is recorded in a conference room where one of the walls is flat and white. This gives a partially sparse featured environment. The result by providing additional sensor information is a more robust algorithm. Periods without credible visual information does not make the algorithm lose its track and the algorithm can thus be used in a larger variety of environments including such where the possibility to extract landmarks is low. The result also shows that the visual odometry can cancel out drift introduced by wheel odometry and gyro sensors.

Navigation in mobile robotics involves two tasks, keeping track of the robot's position and moving according to a control strategy. In addition, when no prior knowledge of the environment is available, the problem is even more difficult, as the robot has to build a map of its surroundings as it moves. These three problems ought to be solved in conjunction since they depend on each other. This thesis is about simultaneously controlling an autonomous vehicle, estimating its location and building the map of the environment. The main objective is to analyse the problem from a control theoretical perspective based on the EKF-SLAM implementation. The contribution of this thesis is the analysis of system's properties such as observability, controllability and stability, which allow us to propose an appropriate navigation scheme that produces well-behaved estimators, controllers, and consequently, the system as a whole. We present a steady state analysis of the SLAM problem, identifying the conditions that lead to partial observability. It is shown that the effects of partial observability appear even in the ideal linear Gaussian case. This indicates that linearisation alone is not the only cause of SLAM inconsistency, and that observability must be achieved as a prerequisite to tackling the effects of linearisation. Additionally, full observability is also shown to be necessary during diagonalisation of the covariance matrix, an approach often used to reduce the computational complexity of the SLAM algorithm, and which leads to full controllability as we show in this work.Focusing specifically on the case of a system with a single monocular camera, we present an observability analysis using the nullspace basis of the stripped observability matrix. The aim is to get a better understanding of the well known intuitive behaviour of this type of systems, such as the need for triangulation to features from different positions in order to get accurate relative pose estimates between vehicle and camera. Through characterisation the unobservable directions in monocular SLAM, we are able to identify the vehicle motions required to maximise the number of observable states in the system. When closing the control loop of the SLAM system, both the feedback controller and the estimator are shown to be asymptotically stable. Furthermore, we show that the tracking error does not influence the estimation performance of a fully observable system and viceversa, that control is not affected by the estimation. Because of this, a higher level motion strategy is required in order to enhance estimation, specially needed while performing SLAM with a single camera. Considering a real-time application, we propose a control strategy to optimise both the localisation of the vehicle and the feature map by computing the most appropriate control actions or movements. The actions are chosen in order to maximise an information theoretic metric. Simulations and real-time experiments are performed to demonstrate the feasibility of the proposed control strategy.

Perceiving or understanding the environment surrounding of a vehicle is a very important step in building driving assistant systems or autonomous vehicles. In this thesis, we study problems of simultaneous localization and mapping (SLAM) with detection, classification and tracking moving objects in context of dynamic outdoor environments focusing on using laser scanner as a main perception sensor. It is believed that if one is able to accomplish these tasks reliably in real time, this will open a vast range of potential automotive applications. The first contribution of this research is made by a grid-based approach to solve both problems of SLAM with detection of moving objects. To correct vehicle location from odometry we introduce a new fast incremental scan matching method that works reliably in dynamic outdoor environments. After good vehicle location is estimated, the surrounding map is updated incrementally and moving objects are detected without a priori knowledge of the targets. Experimental results on datasets collected from different scenarios demonstrate the efficiency of the method. The second contribution follows the first result after a good vehicle localization and a reliable map are obtained. We now focus on moving objects and present a method of simultaneous detection, classification and tracking moving objects. A model-based approach is introduced to interpret the laser measurement sequence over a sliding window of time by hypotheses of moving object trajectories. The data-driven Markov chain Monte Carlo (DDMCMC) technique is used to solve the data association in the spatio-temporal space to effectively find the most likely solution. We test the proposed algorithm on real-life data of urban traffic and present promising results. The third contribution is an integration of our perception module on a real vehicle for a particular safety automotive application, named Pre-Crash. This work has been performed in the framework of the European Project PReVENT-ProFusion in collaboration with Daimler AG. A comprehensive experimental evaluation based on relevant crash and non-crash scenarios is presented which confirms the robustness and reliability of our proposed method.

Simultaneous Localization And Mapping (SLAM) is a process of mapping an unknown environment and at the same time keeping track of the position within this map. In this theses, SLAM is performed in a marine environent using radar images only. A SLAM solution is presented. It uses SIFT to compare pairs of radar images. From these comparisons, measurements of the boat movements are obtained. A type of Kalman filter (Exactly Sparse Delayed-state Filter, ESDF) uses these measurements to estimate the trajectory of the boat. Once the trajectory is estimated, the radar images are joined together in order to create a map. The presented solution is tested and the estimated trajectory is compared to GPS data. Results show that the method performs well for at least shorter periods of time.

Hedesunda reningsverk är beläget i södra delen av Gävle kommun och hanterar avloppsvatten från Hedesunda samhälle och ett fåtal närbelägna byar. Antalet anslutna personer är strax över 1500. Reningsverket byggdes på 1960-talet och byggdes om i slutet av 1990-talet. Vid ombyggnaden anlades torkbäddar för avvattning av det slam som produceras vid reningsverket. Inledningsvis fungerade dessa torkbäddar bra men sedan 2005 har slammet i bäddarna inte avvattnats i önskad omfattning.   Syftet med detta examensarbete var att utreda hur slamavvattningen i Hedesunda ska se ut i framtiden. Utgångspunkten var att den nuvarande lösningen är otillräcklig och att en förändring är nödvändig. Inledningsvis delades frågeställningen upp i två separata delar: avvattning av slammet och avsättning för avvattnat slam. Fokus låg på ekonomiska och miljömässiga aspekter av slamhantering och en sammanvägning av dessa gjordes där så var möjligt.   Frågan om hur avvattningen bör se ut undersöktes genom att en enkät skickades ut till nio olika företag som levererar avvattningsutrustning. Dessa fick svara på 17 frågor om vilken lösning de ansåg vara bäst lämpad för reningsverket i Hedesunda. Sammanlagt samlades sex olika svar in. Utöver dessa undersöktes även alternativet att restaurera de befintliga torkbäddarna närmare. Detta skedde bland annat genom provtagning och analys av slammet i bäddarna. De olika alternativen för slamavvattning sammanställdes och jämfördes genom att varje undersökt parameter delades in i intervall som gav olika betyg. De tre alternativ som enligt denna undersökning ansågs bäst lämpade var att restaurera de befintliga bäddarna, att anlägga vassbäddar eller att installera en mindre silbandpress.   Då slammet avvattnats återstår frågan kring hur det avvattnade slammet ska hanteras. Detta undersöktes genom att två alternativ studerades närmare. Dessa var att fortsätta med den nuvarande hanteringen som är kompostering och tillverkning av anläggningsjord eller att certifiera slammet genom REVAQ och sprida det på åkermark. Ett försök till att skatta kostnaden för de båda alternativen gjordes, bland annat genom att frågor ställdes till de kommuner/driftbolag som idag är certifierade enligt REVAQ. Kostnaden för certifiering och spridning på jordbruksmark är betydligt mycket högre än kostnaden för kompostering. Certifieringsalternativet innebär dock en större måluppfyllelse i och med att fosfor återförs till produktiv mark.      Resultatet av studien är ett konkret förslag på hur slamavvattning och avsättning för slam vid Hedesunda reningsverk kan skötas i framtiden. Detta förslag innebär att de nuvarande torkbäddarna restaureras och att möjligheterna att certifiera flera delar av Gästrike Vatten AB:s verksamhet utreds närmare. Att enbart certifiera slam från Hedesunda reningsverk anses ekonomiskt orimligt. / Hedesunda wastewater treatment plant (wwtp) is located in the southern part of Gävle municipality in Sweden. The wwtp treats wastewater from Hedesunda community and a few nearby villages. All in all there are approximately 1500 persons connected to the plant. Hedesunda wwtp was originally built in the 1960’s and was restored in the late 1990’s. At the restoration sludge drying beds were built on the site for sludge dewatering. Initially, these beds worked fine but since 2005 the dewatering result has not been satisfactory.   The objective of this master thesis has been to investigate different alternatives for a more effective sludge handling at Hedesunda wwtp in the future. Initially the sludge handling process was divided into two different parts: sludge dewatering and management of dewatered sludge. The focus has been on economical and environmental aspects of sludge handling and where it’s been possible these factors have been weight together.   The question of how a more effective dewatering of sludge could be achieved was answered by a questionnaire that was sent to different companies that supply dewatering equipment to the Swedish market. Altogether six answers were collected. Besides these answers the option of restoring the existing sludge drying beds was also considered. The latter was done by sampling and analyzing sludge in the existing beds, among other things. The different options for dewatering were compiled and compared in a matrix where every parameter was split up in intervals and assigned grades. Three options that received the highest total grade were considered the best options. These were: restoring the sludge drying beds, reed beds and a small belt filter press.   The matter of how to handle the dewatered sludge was simplified to a study of only two alternatives. These were to continue the present handling or to certify the sludge according to REVAQ and use it as fertilizer. Attempts to estimate the cost for the two alternatives were made. The cost for certification is higher than the cost for composting, but to certify the sludge will lead to a higher target achievement.   The study resulted in concrete suggestions for how the sludge at Hedesunda wwtp can be handled in the future. This suggestion states that the existing sludge drying beds should be restored and that the possibility to certify several wwtp:s within Gästrike Vatten AB should be investigated. It is not considered economically plausible to certify sludge from Hedesunda wwtp alone.