Water supply services in urban and rural areas of Tanzania were reviewed and specific studies were carried out on water supply and on purification of turbid water sources using locally available plant materials in rural villages of Singida Rural District. The review showed that large proportions of urban and rural populations in Tanzania face acute water supply problems mainly due to poor planning, implementation and management of water supply projects, including an inability to address social, technical, operation and maintenance and financial issues. Laboratory-scale experiments studied the effectiveness of crude seed extracts (CSEs) and purified proteins of Vigna unguiculata (VUP), Parkinsonia aculeata (PAP) and Voandzeia subterranea (VS) seeds, which are used traditionally for clarification of turbid water. The VUP and PAP were purified from CSEs using simple and straightforward two-step ion exchange chromatography. The coagulant proteins are thermoresistant and have a wide pH range for coagulation activity. Coagulation of turbid waters with CSEs, VUP and PAP produced low sludge volumes and removed turbidity along with other inorganic contaminants in line with Tanzania drinking water quality standards. The PAP also showed antimicrobial effect against river water bacteria. Citrus fruit juice (CF) enhanced the coagulation of turbid water by CSEs and inhibited bacterial growth, rendering it useful for disinfection of water prior to drinking in rural areas. It was concluded that natural coagulants should not be regarded as a panacea for rural water supply problems, but rather a tool in the development of sustainable water supply services in Tanzania. / QC 20100825

Water governance exerts an impact on the socio-politic life of Honduras. For instance, the new legal framework changes institutions. New water organisations are created, and new processes and proceedings are proposed. These times when strategies from developed countries are transferred to developing countries, such as water governance, the need for an evaluation is desirable to disentangle the problems and to look forward at opportunities and find alternatives. The journey from government to governance describes the change from the traditional government behaviour towards new governance. In countries like Honduras, as in developing countries, this change describes a complex process in which the imported strategies are conflicting with existing established socio-political patterns. The new water management approach as applied in Honduras needs to take into account the socio-political reality and the availability of resources, if the water governance process would gain relevance. Honduras is a relatively new democratic country after many years of military regime, thus the government needs also to be part of the governance process. This doctoral thesis studies and highlights the characteristics of the traditional Honduran government approach, and the effects that the new governance approach has posed in the country. The difficulties emerging from this shift of approaches are discussed, and explored. The research finds support in the exploration of Honduran political and institutional sociological history to elaborate the causes and motives for current governmental attitudes. The research relates to concepts of development strategies, institutionalism and regulation modes. This thesis argues that governance has achieved a pseudo empirical implementation in Honduras, and that new mechanisms need to be devised to balance the suggested governance mode using new notions of regulatory space, and the theoretical meta-governance approach, in order to balance between the imported measures and the reality. New governance theoretical notions are exposed to encourage and explore new alternatives for the water governance in the Honduras context. It is necessary to realise that institutional changes occur in a long-term adjustment period in order to build trust among actors and water authorities. Moreover, this thesis deems it pertinent that the government as the voter-elected entity should take the decisive lead of the governance approach. / QC 20100903

In working towards a sustainable society, recycling and recovery of products together with handling of scarce resources must be considered. The growing quantities of sludge from wastewater treatment plants and the increasingly stringent restrictions on landfilling and on agricultural use of sludge are promoting other disposal alternatives. Sludge fractionation, providing sludge volume reduction, product recovery and separation of toxic substances into a small stream, has gained particular interest. In this thesis, the potential for phosphate release and recovery from treated sewage sludge is investigated as an alternative for agricultural use in urban areas. Leaching and recovery experiments were performed on sludge residue from supercritical water oxidation, ash from incineration and dried sludge at different temperatures. Results showed that acid or alkaline leaching is a promising method to release phosphate from sewage sludge treated with supercritical water oxidation, incineration, or drying at 300°C. The leaching is affected by a number of factors, including how the sludge residue has been produced, the origin of the sludge residue, the quantity of chemicals added and the presence of ions in the leachate. The implementation of any particular sludge treatment technology would depend on cost, environmental regulations, and social aspects. The results of this thesis may be beneficial for minimizing the use and cost of chemicals, and give increased knowledge for further development of technology for phosphate recovery. / QC 20100930

År 2000 startades ett samarbete mellan Wuhan i Kina och Borlänge Energi i Sverige. De två parterna bestämde år 2005 tillsammans med IVL, Svenska Miljöinstitutet, att samarbeta inom följande områden; hållbar energiproduktion, hållbar avfallsproduktion samt grundandet av ett miljöteknikcentrum i Wuhan. Miljöteknikcentrumet är till för att vara en plattform för svensk miljöteknik och expertis. Som ett första steg inför grundandet av ett miljöteknikcentrum gjordes en undersökning för att se inom vilka sektorer svensk miljöteknik kan etableras. Undersökningen var inriktat på industriell avloppsvattenrening i Wuhan; bedömning av vilka typer av industrier/företag som har problem med avloppsvattenreningen och i vilken utsträckning det finns svenska tekniklösningar på problemen. Undersökningen genomfördes genom intervjuer med myndigheter och en del utvalda företag. Det var svårt att få fram information om vilka företag som inte följer de kinesiska gränsvärdena, varför en del besök gjordes till företag som lever upp till gränsvärdena. På grund av detta togs även andra problem med miljön som företagen hade upp. Några kommunala reningsverk besöktes och intervjuades också för att få en bättre bild av den kommunala vattenreningssituationen. En generell beskrivning av Wuhans miljösituation utfördes också samt en beskrivning av de viktigaste miljömyndigheterna och institutionerna. Wuhans största utmaning är att konstruera reningsverk till alla de 3.5 miljoner som fortfarande släpper sitt avloppsvatten rätt ut till sjöar och floder, snarare än att ytterligare rena det industriella avloppsvattnet. Behandlingsgraden av det industriella avloppsvattnet har nått 97 % medan behandlingsgraden av det kommunala avloppsvattnet endast nått 70 %. Besök vid de utvalda företagen och kommunala reningsverk ledde till slutsatsen att svensk teknik och expertis kan införas i följande områden: hantering av slam från reningsverk, byggandet av förbränningsanläggningar för sopor och hur man löser problemet med att rena luften från gaser som SO2 och dioxiner. De flesta företagen kunde följa de kinesiska gränsvärdena för utsläpp av avloppsvatten men mycket kan göras för att förbättra företagens tekniker ytterligare. Detta utförs dock nästan aldrig eftersom det är en ekonomisk fråga. Det är möjligt för Wuhan att sätta lokala, hårdare gränsvärlden för att tvinga företagen att förbättra sina reningstekniker ytterligare. / In 2000 a co-operation between Wuhan in China and Borlänge Energi in Sweden started. The two parts decided in 2005 together with IVL, the Swedish Research Institute, to co-operate in the fields of sustainable energy production, sustainable waste management and the establishment of an Environmental Technology Centre, supplying Swedish environmental expertise to companies in Wuhan. As a first step for the establishment of an Environmental Technology Centre in Wuhan, an investigation was made to find out in which sectors Swedish environmental technology could be established. The investigation took aim at observing the industrial wastewater treatment in Wuhan and to see which types of companies that have problems with the wastewater treatment and if there existed Swedish technology that could solve the problems. The investigation was performed through interviews with the authorities and some selected companies. It was difficult to get information about companies that did not comply with the National Chinese wastewater standards. This meant that some of the visits were made to companies that comply with the standards, also taking into consideration other problems with the environment that the companies might have. Visits were also paid to municipal wastewater treatment plants to get an overview over the municipal wastewater treatment situation. An overall survey of the environmental situation in Wuhan was also made and a presentation of the most important environmental departments and institutions is given. The greatest challenge for Wuhan is to construct wastewater treatment plants for the around 3.5 million people that still discharge their wastewater directly to rivers and lakes, rather than to improve the industrial wastewater treatment further. The treatment rate of the industrial wastewater has reached 97%, but the municipal wastewater treatment rate has only reached 70%. After the visits to the selected companies and municipal wastewater treatment plants the conclusion was made that Swedish technologies and expertise can be applied to the following areas; handling sludge from the wastewater treatment plants, construction of waste incineration plants and handling flue gas and dioxins. Most of the visited companies could follow the wastewater standards. Although much can be done to improve their technologies further, this is not done since it is too expensive. It is possible for Wuhan to apply stricter local wastewater treatment standards. This could be used as a tool to make companies invest more money in improvements of their technologies.

This master's theses was carried out on assignment from Stockholm Vatten AB as a part of a project developing new waste water treatment techniques. The goal of the theisis has been to evaluate an anaerobic membrane bioreactor for treatment of waste water from Hammarby Sjöstad. The bioreactor has not been heated and the main interest has been to study the gas production, power consumption and the reduction of organic matter and nutrients. The system has been completed with a reverse osmosis unit and a total of four batch runs have been made with good results. The use of reverse osmosis allows nutrient in the waste water to be reintroduced into circulation as the reverse osmosis concentrate can be used as crop nutrient. The membrane unit is of VSEP ("Vibratory Shear Enhanced Processing") type and an extensive membrane test has been conducted. This so called L-test helped determine the most suitable type of membrane for the system to allow a higher ±ux and thus lower power consumption. The L-test gave good results and a new membrane with a poresize diameter of 0,45 μm was used. The organic load on the bioreactor has been more or less constant, around 0,7 kg COD/day, during the seven weeks of testing. The reduction over the entire system including reverse osmosis has been large, around 99 % regarding organic matter and phosporus and 93 % for nitrogen, making the system suitable for waste water treatment except for high power consumption, around 2 kWh/m3. The production of methanegas has worked although it has been quite low, with average values of 0,13 m3 CH4/kg reduced COD. / Examensarbetet är utfört på uppdrag av Stockholm Vatten AB som en del av det pilotprojekt som utvärderar nya tekniker för avloppsvattenrening för Hammarby Sjöstad. Målsättningen med studien har varit att utvärdera ett system bestående av en anaerob membranbioreaktor för behandling av avloppsvatten från Hammarby Sjöstad. Bioreaktorn har inte varit uppvärmd och det som har studerats är reningseffekten, biogasproduktionen samt energiåtgången. Systemet har även innefattat en omvänd osmosanläggning och totalt har fyra försök med denna gjorts med goda resultat. Analyser har koncentrerats till att utvärdera reduktion av organiskt material över membranbioreaktorn och av närsalter och metaller över omvänd osmos anläggningen. Bakgrunden till att använda omvänd osmos är att öka återföringen av näringsämnen från avloppsvatten. Resultatet av försöken med omvänd osmos gav ett koncentrat med högt näringsinnehåll och låg halt av tungmetaller vilket ger möjligheten att sprida det på åkermark. Membranenheten är av typen VSEP ("Vibratory Shear Enhanced Processing") och ett membrantest har även utfötts för att finna det membran som passar systemet bäst med avseende på flöde och energiförbrukning. Det så kallade L-testet var omfattande och gav en klar bild över vad som skulle vara det bästa membranet. Det membran som visade sig passa systemet bäst var ett membran med en porstorlek på 0,45 μm. Belastningen av organiskt material på reaktorn under försöksperiodens sju veckor har varit mer eller mindre konstant och låg, cirka 0,7 kg COD/dygn. Reduktionen över hela systemet inklusive omvänd osmosanläggningen med avseende på organiskt material och fosfor har varit mycket hög, omkring 99 %. Reduktionen av kväve var som högst 93 %. Gasproduktionen har fungerat och har i genomsnitt varit omkring 0,13 m3 CH4/kg reducerad COD. Energiförbrukningen för systemet i motsvarande fullskala blev omkring 2 kwh/m3.

In connection with Henriksdals wastewater treatment plant (WWTP) a smaller plant is situated called Sjöstadsverket where new methods for wastewater treatment are tested and evaluated in different process lines. On one of the lines experiments with enhanced biological phosphorous removal (EBPR), have been carried out to evaluate if it is a good alternative to traditional chemical phosphorus removal. This thesis evaluates the results from the experiments conducted during fall 2005. The incoming water from Hammarby Sjöstad consists of only household wastewater, which gives a wastewater with high concentrations of nutrients and organic carbon. This is partly positive, because one of the limiting factors for effective biological phosphorus removal is the lack of easily biodegradable organic carbon. The high concentrations of ammonium and phosphorus demand a high reduction to achieve the requirements of outgoing concentration. To optimize the process experiments with different recirculations and different aeration techniques have been made. The experiments have shown that it is possible to obtain good results, with periods of very low outgoing phosphorus concentrations below 0,15 mg/L. It was, however, hard to obtain a stable process and to keep a good sludge quality during the period. Primary sludge was hydrolysed to increase the amount of easily degradable organic material into the biological step of the process. The hydrolyse had a high efficiency during the test period, but with big variations. The most desirable fraction of organic material, VFA, increased to approximately 1500 mg/L during the best periods. This is only 9 % of the amount VFA in the primary sedimentation, but could be increased with a higher flux. When the bioP sludge is fermented as a part of sludge treatment, a supernatant from digester sludge with high concentrations of phosphorus is received. To avoid to return phosphor into the activated sludge process and to recycle phosphorus, experiments with phosphorus precipitation were made. By using struvite precipitation up to 92 % of the phosphorus in the supernatant was reduced and precipitated. This was 12 % of the total amount of incoming phosphourus and was achieved at a pH just over 9 in the experiment tank and a Mg:P quote of 1:1. / I anslutning till Henriksdal’s reningsverk ligger Sjöstadsverket som är ett mindre reningsverk där nya reningsmetoder testas och utvärderas i på ett antal olika försökslinjer. På en av linjerna har försök med biologisk fosforrening, även kallat BioP, utförts för att undersöka om det är ett alternativ till konventionell kemisk rening av fosfor. Detta arbete sammanfattar resultaten från de experiment som utförts under hösten 2005. I Hammarby Sjöstad, som förser Sjöstadsverket med avloppsvatten, separeras dag och spillvatten, vilket bidrar till ett näringsrikt vatten med en hög halt organiskt material. Detta är delvis positivt, då en av de begränsande faktorerna för en effektiv biologisk fosforrening är bristen på lättillgängligt organiskt material. De höga halterna inkommande fosfor och kväve kräver dock en högre reningsgrad för att de stränga utsläppsmålen ska nås. För att optimera processen har försök med olika inställningar på recirkulationsgrader genomförts och försök med olika luftningsstrategier. Försöksperioden har visat att det går att få mycket bra resultat, med periodvis utgående fosfathalter under 0,15 mg/L. Det har dock varit svårt att få en stabil process och behålla en bra slamkvalitet under hela försöksperioden. Primärslam från försedimenteringen har hydrolyserats för att öka mängden lättillgängligt organiskt material in till det biologiska reningssteget. Hydrolysen fungerade bra under hela försöksperioden, dock med stora variationer. Den mest önskvärda fraktionen lättillgängligt organiskt material, VFA, hade under de bästa perioderna ökat till ca 1500 mg/L i hydrolysen. Detta utgör approximativt 9 % av mängden VFA i försedimenteringen, men skulle kunna ökas vid ett större flöde. Då BioP-slammet rötas som en del av slambehandlingen fås ett fosforrikt rejektvatten. För att undvika att få in fosfor till aktivslamprocessen och för att ta till vara på fosfor som näringsämne har försök med fosforåtervinning från rejektvatten gjorts. Genom att använda sig av struvitfällning kunde upp till 92 % av fosforn i rejektvattnet reduceras och fällas ut. Detta motsvarar 12 % av den totala inkommande fosforhalten och uppnåddes vid pH strax över 9 i struvitfällningstanken och med en Mg:P kvot på 1:1.

Chile and Santiago are struggling with heavy environmental problems as a consequence of urbanisation and industrialisation. In the Santiago region the air is seriously contaminated and most of the rivers are classified as heavily polluted. The aim of this thesis is to survey the industrial fluid waste situation in the Santiago region and to make suggestions on technological improvements or process changes. The purpose is also to study five different enterprises more closely and to give more detailed suggestions for improvement. Another purpose is to summarize relevant Chilean legislation. Information, provided by the supervisory authority, about the release of industrial wastewater to rivers has been analysed. Deep interviews have been made with authorities and consultants. Five enterprises have been visited; a brewery, a dairy, a bakery, a producer of cooked meat and a surface treatment industry. The present treatment of the wastewater was studied at the plants and the information was completed with a questionnaire to the responsible at each company. The contamination load released to the Chilean rivers is heavy. The rivers in southern Chile receive the biggest loads of BOD and SS and the rivers in central Chile were the most exposed to discharges of the metals Cr, Cu, Zn and CN as well as phenols. The industrial discharge into the rivers of Santiago RM and Region VII is also to a large extent characterized by high concentrations of BOD and SS. Large releases of oils and greases, nitrogen and phosphorus are also fairly common, as are too high or too low pH levels. The food industry is the most contaminating sector, but also tanneries have great problems with effluents exceeding limits. All five companies visited share the need to take measures towards more water saving technologies. The brewery, the producer of cooked meat and the surface treatment company also need end-of-pipe-treatment of their wastewater. In many cases, the recommended and most economic alternative is to separate the flows with the highest concentration of polluting substances for internal treatment, while releasing the rest of the wastewater to the outside sewage system. The costs of the suggested changes must be balanced against the present costs for treatment of wastewater and remaining solid waste as well as the costs for alternative treatments. The economic incentives for Chilean companies to invest in wastewater treatment plants or to optimize the processes until today have been few. Cost reductions may be achieved by savings in water consumption and reuse of raw material. Another motive could be to keep “one step ahead” if the discharge limits in the future are tightened up leading to rising costs. / Chile och Santiago brottas med omfattande miljöproblem till följd av urbanisering och industrialisering. I santiagoregionen är luftföroreningarna svåra och de flesta floderna klassas som gravt förorenade av CONAMA, det chilenska naturvårdsverket. Syftet med examensarbetet är att kartlägga situationen i santiagoregionen med avseende på industriell avloppsrening samt att ge förslag på förbättring av teknik eller förändring av processer. Dessutom är syftet att studera fem industrier närmare och att ge mer detaljerade förslag på åtgärder. Syftet är också att ge rekommendationer för fortsatt utveckling av relevant chilensk lagstiftning. Uppgifter från tillsynsmyndigheten för utsläpp till ytvattendrag har studerats och djupintervjuer har gjorts med myndigheter och konsulter. Fem olika industrier besöktes; ett bryggeri, ett mejeri, ett bageri, ett charkuteri samt en ytbehandlingsindustri. Nuvarande hantering av processvattnet studerades på plats och med hjälp av ett frågeformulär kompletterades uppgifterna av ansvariga på företagen. Föroreningsbelastningen på Chiles floder är stor. Floderna i södra delen av landet tar emot störst mängder organiskt material och suspenderat material medan centrala Chiles floder är värst drabbade av utsläpp av metallerna Cr, Cu, Zn och CN samt utsläpp av fenoler. Utsläppen från industrin till floderna i Region Metropolitana och Region VII kännetecknas också i stor utsträckning av höga halter BOD och suspenderat material. Relativt vanligt är också stora utsläpp av oljor och fetter, kväve, fosfor samt för höga eller låga för pH-värden. Det är främst flera olika typer av livsmedelsindustri, som har de största utsläppen till floderna, men även garverierna har stora problem med överskridande av gränsvärden. Gemensamt för de fem besökta företagen är att vattenbesparande åtgärder bör vidtas för att minska volymen avloppsvatten som går till extern eller intern behandling. Bryggeriet, charkuterifabriken och ytbehandlaren behöver även end-of-pipe-rening. Det kan ofta vara lämpligt och mer ekonomiskt att avskilja de flöden som har högst halt av föroreningar till den interna reningsanläggningen. Resten av avloppet kan i vissa fall släppas ut på avloppsnätet. Kostnader för föreslagna åtgärder måste vägas mot aktuella kostnader för behandling av avlopp och restprodukter, samt kostnader för alternativa behandlingar. Incitamenten, bl a de ekonomiska, för chilenska företag att skaffa eget reningsverk eller att resurseffektivisera produktionen har hittills varit små. Kostnadsminskningar kan uppnås genom sänkt vattenförbrukning samt återanvändning av råmaterial. Ytterligare en drivkraft kan vara att ”ligga steget före” om utsläppskraven i framtiden skärps och kostnaderna därmed ökar.

The most common way to treat wastewater in Sweden today is by a combination of an activated sludge process and a chemical treatment. These processes are not very energy efficient and may not be the most environmentally friendly. That is why it is interesting to evaluate new alternative methods to see if they can be less harmful to the environment and help to a lower resource consumption. New techniques are tested in a pilot installation at Hammarby Sjöstad, Sjöstadsverket. To be able to evaluate these techniques in a wide perspective system analyses are conducted where different impacts can be considered, advantages and disadvantages in the systems. Five system structures for water treatment have been constructed in Matlab/Simulink in this study. The URWARE (URbanWAter REsearch) model was used to conduct a system analysis, which made a comparison of the different systems possible. Four of the systems contained a new technique for water treatment, consisting of an anaerobic membrane bioreactor (MBR) combined with a VSEP (Vibratory Shear Enhanced Process) unit. This is one of the techniques that now are tested in Sjöstadsverket. The fifth system was a reference system designed as a conventional treatment plant. The wastewater treated in the different systems was in some cases mixed wastewater, in other source sorted, with or without food waste from kitchen waste disposers. Results from the system analysis shows that the MBR technique gives some advantages compared to the conventional water treatment. A large part of the nutrients in incoming materials are recycled. The highest recycling percent is reached when the MBR technique is combined with compost that handles the food waste. The total impact on the environment by greenhouse gases and eutrophic substances is lower in all the alternative systems compared to the reference system. The system with the source sorted urine has the most favourable exergy turnover. When reversed osmosis is used in the treatment a lot of energy is needed which leads to a poor exergy turnover and the conventional technique is more advantageous in these cases. All the alternative systems give a larger acidification which is a disadvantage with the MBR technique. / Vid behandling av avloppsvatten i Sverige används idag i de flesta fall en aktivslamprocess kompletterad med kemiskfällning. Denna process är inte så energieffektiv och kanske inte heller den mest optimala ur miljösynpunkt. Därför kan det vara intressant att utvärdera nya alternativa metoder för att se om dessa kan vara skonsammare mot miljön och bidra till en minskad resursförbrukning. I Sjöstadsverket, som är en försöksanläggning vid Hammarby Sjöstad, undersöks flera nya tekniker i mindre skala. För att kunna utvärdera dessa tekniker utifrån ett helhetsperspektiv görs systemanalyser, där för- och nackdelar och andra effekter kan vägas in. I föreliggande studie har fem systemstrukturer för vattenrening byggts upp i Matlab/Simulink. Substansflödesmodellen URWARE (URban WAter REsearch) användes för att utföra en systemanalys, som gjorde en jämförelse av de olika systemen möjlig. Fyra av systemen innehöll ny reningsteknik bestående av en anaerob membranbioreaktor (MBR) kopplad till en VSEP- enhet (Vibratory Shear Enhanced Process). Det är en teknik som nu testas i Sjöstadsverket. Det femte systemet var ett referenssystem utformat som ett konventionellt reningsverk. De vatten som behandlades i reningsverken var i vissa fall blandat avloppsvatten, i andra källsorterat, med och utan matavfall från köksavfallskvarnar. Utifrån systemanalysen kan det konstateras att MBR-tekniken ger en del fördelar gentemot den konventionella reningen. Bland annat eftersom en stor andel av näringsinnehållet i avloppsvattnet kan fångas upp och återföras till åkermark. Bäst kretsloppspotential fås när membranbioreaktorn kombineras med en kompost som tar hand om allt matavfall. Totalt sett bidrar också alla de nya reningssystemen till lägre växthusgasutsläpp och lägre utsläpp av eutrofierande ämnen än referenssystemet med konventionell rening. Ur exergisynpunkt är den nya tekniken bättre än den konventionella i det fall då urin källsorteras. I de fall då omvänd osmos används vid behandling är den konventionella processen mer fördelaktig. En nackdel med MBR-tekniken är att utsläpp av försurande ämnen är markant större än för den konventionella tekniken.

Hammarby Sjöstad is a new district in southern Stockholm. A main objective with the Sjöstad project was to halve the environmental impact compared to other construction work. The environmental goals involve a halved water consumption rate, a local treatment of storm water and trials aiming to extract nutrients from the waste water. Sjöstadsverket is an experimental treatment plant used for testing new treatment processes for domestic waste water from Hammarby Sjöstad. The results are to be compared with the conventional process used at Henrikdals treatment plant today. Two aerobic and two anaerobic main treatment processes are to be tested before decision of full scale is taken in 2005. Anaerobic treatment without heating, as a way to reduce the content of organic material in the waste water, consumes less energy than conventional methods. Anaerobic reactors are usually operated at 37°C. It is possible to attain a high COD-reduction at lower temperatures, assumed a longer contact time between biomass and waste water. In an Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) - reactor the microorganisms form granules with excellent sedimentation properties. The granules are floating with the waste water flowing upwards through the reactor. This makes it possible to reduce the COD-content despite a short hydraulic retention time in the reactor. The two UASB-reactors examined in this thesis is a part of the pilot plant. The thesis shows how the startup of the reactors has functioned and evaluates the possibility to reduce the contence of different COD-fractions with this technique.The domestic waste water temperature has during the experiment period dropped from 23°C to 18°C. The total COD-content of the untreated waste water is 567 mg/l. Before the anaerobic step the water is pre-treated by adding of flocculation chemicals and sedimentation. The total amount of suspended material is reduced by 50 % in the pre-treatment and the load on the UASB-reactors is 100 mg/l. With a hydrologic retention time of 2,4 h the pre-treatment and the two-step anaerobic reactor has reduced 64 % of the total COD-content. Over the anaerobic treatment step the COD-reduction was 49 %. The reduction of dissolved COD (<0, 45 μm) was 59 %. When operated in series the main part of the soluble CODreduction has taken place in the first reactor. After more than six months operation there is still a granulated sludge in the reactors and tests show a high metanogenic activity. Gas production from the reactors has been observed but not measured quantitatively. The results from this thesis show that anaerobic treatment with a UASB-process functions without heating for the household waste water from Hammarby Sjöstad. The anaerobic process should be combined with pre-treatment and supplementary treatment to reduce the remaining COD and the nitrogen and phosphorus content. / Hammarby Sjöstad i södra Stockholm är en stadsdel under framväxt. Tanken bakom Sjöstadsprojektet var att halvera miljöpåverkan jämfört med annan nybyggnation. Bland annat anges i miljömålen halverad vattenförbrukning, lokal hantering av dagvatten och försök med utvinning av växtnäringsämnen ur avloppsvattnet. Sjöstadsverket är en del av detta projekt; en försöksanläggning för reningen av avloppsvattnet från hushållen i Hammarby Sjöstad. Två aeroba och två anaeroba linjer ska utvärderas innan beslut om full skala tas år 2005. Anaerob rening utan uppvärmning är ett resurssnålt sätt att minska innehållet av organiskt material i avloppsvattnet. Anaeroba reaktorer drivs vanligen vid ca 37°C. Det är möjligt att nå en hög reduktion av organiskt material även vid lägre temperaturer, förutsatt en längre kontakttid mellan biomassa och avloppsvatten. I en Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB)-reaktor utnyttjas mikroorganismernas förmåga att bilda granuler, vilka svävar med avloppsvattnet som flödar uppåt genom reaktorn. Det gör det möjligt att reducera vattnets innehåll av organiskt material trots en kort hydraulisk uppehållstid i reaktorn. I detta examensarbete studeras de två UASB-reaktorer som ingår som en del i pilotanläggningen vid Sjöstadsverket. Examensarbetet visar hur uppstarten av reaktorerna fungerat och utvärderar möjligheten att reducera avloppsvattnets olika fraktioner av COD med denna teknik. Temperaturen på vattnet från hushållen har under försöksperioden sjunkit från 23°C till 18°C. Det obehandlade avloppsvattnet har en total COD-halt kring 567 mg/l. Innan det anaeroba reningssteget förbehandlas vattnet genom sedimentering och inblandning av flockningskemikalier. Den totala mängden suspenderat material halveras i förbehandlingen och belastningen på UASB-reaktorerna är kring 100 mg /l. Efter förbehandling är vattnets COD-koncentration ca 400 mg/l. Med en hydraulisk uppehållstid på 2,4 timmar har en COD-reduktion på 64 % uppnåtts i hela systemet, dvs. försedimentering och två-stegs UASB-reaktor. Över det anaeroba reningssteget var reduktionen av COD 49 %. Reduktionen av löst COD (<0, 45 μm) i UASB-reaktorerna var 59 %. Vid seriell drift har merparten av lösligt COD reducerats i den första reaktorn. Efter nio månaders drift finns fortfarande ett granulärt slam i båda reaktorerna. Tester visar på en hög metanogen aktivitet. Gasproduktion har observerats i reaktorerna men inte kunnat mätas kvantitativt. Resultaten från detta examensarbete indikerar att anaerob rening med en UASB-process fungerar utan uppvärmning för avloppsvattnet från hushållen i Hammarby Sjöstad. Den anaeroba behandlingen bör kompletteras med förbehandling samt en kompletterande behandling för att minska kvarvarande COD och reducera kväve och fosfor.

Syftet med examensarbetet var att undersöka effekterna av ozonering och filtrering på råvattnet från sjön Mälaren. Studien är utförd i en pilotanläggning på Lovö vattenverk, Stockholm Vatten AB, under våren 2004. En negativ effekt med den konventionella reningen är den stora konsumtionen av kemiska koagulanter. Kemikalieanvändningen leder till många transporter och processen producerar också ett slam som för närvarande transporteras till Mälaren. År 2001 byggdes en pilotanläggning på Lovö vattenverk för utveckling av nya processer, en av processerna är ozonering följt av olika filter. Ozonering har använts i Europa i många år som desinfektion i slutet av dricksvattenreningsprocessen. Intresset för ozonering har ökat markant sista åren och idag används ozonet också i andra steg i processen. Förutom desinfektion har ozonet andra fördelar, som oxidation av järn och magnesium, mikroflockning, reduktion av lukt och smak samt är bra på att reducera färgen på vattnet. Mikroflockningen leder till att kemikalieanvändningen kan minska och i vissa fall tas bort helt. Den här studien startade med en litteraturundersökning följd av försök med ozonering och filtrering i pilotanläggningen. De första undersökningarna sammanfattades med att ozonering följt av filtrering inte gav tillräckligt bra resultat och processen behöver ett komplement för att producera ett högklassigt vatten. Undersökningen fortsatte med laboratorieanalyser för att undersöka effekterna av olika kemiska koagulanter. Resultatet visade att järnsulfat tillsammans med kalcium var ett bra alternativ och en lägre kemikaliedos kunde användas. Efter implementering av kalcium och järnsulfat till pilotanläggningen testades olika ozondoser och olika järnsulfatdoser. Det bästa resultatet erhölls då man använde sig av en ozondos på 6 mg O3/l och en järnsulfatdos på 50-60 μmol/l. Denna mängd av järnsulfat är ca 60 % lägre än den dos som används vid den konventionella reningen på Lovö vattenverk. Olika filter används i pilotanläggningen och för att förbättra resultatet provades även ett Filtralite-filter som biofilter istället för GAC-filtret. Jämförelsen mellan Filtralite-filter och GAC-filter visade på stora skillnader i parametervärden i början av studietiden. När bakteriepopulationen ökade i Filtralite-filtret blev skillnaderna mindre och i slutet av undersökningstiden var parametervärdena likartade. Det slutliga resultatet indikerar att Filtralite-filter kan vara ett bra alternativ som biofilter. / This Master thesis was made to investigate the effects of ozonation and filtration on raw water from Lake Mälaren. The study was performed in lab-scale as well as in a pilot plant at Lovö waterworks, Stockholm Water Company during spring 2004. The conventional treatment at Lovö waterworks comes with a few disadvantages, such as large consumption of chemical coagulants. The chemical consumption leads to many transports and the treatment also produces a sludge which is, in present, returned to Lake Mälaren. In 2001 a pilot plant were built at Lovö waterworks for research on new treatment processes, and ozonation followed by filtration is one of them. Ozonation has been used in Europe for several years as disinfection at the end of the drinking water treatment process. The interests of ozonation has increased significantly in recent years and today the ozonation is used in other steps in the drinking water treatment process. Except for the disinfection, ozone has other benefits such as oxidation of iron and manganese, microflocculation, reduction of taste and odour and it is also effective to reduce the water colour. The microflocculation leads to the fact that less or no coagulants need to be used in the process. This study started with a literature overview followed by experiments on ozonation and filtration in the pilot plant. After the first experiments the conclusions were that the ozonation and filtration did not reach the same results as Lovö waterworks. To continue, jar tests were made to see the effects of different coagulants. The result indicated that ferric sulphate together with calcium addition (pH-adjustment) was a good alternative. Thereby a lower coagulant dose could be used. When ferric sulphate and calcium were implemented into the pilot plant, different ozone doses and ferric sulphate doses were tested. The best results occurred when an ozone dose of 6 mg O3/l and a ferric sulphate dose of 50-60 μmol/l were used. This amount of ferric sulphate is approximately 60 % lower than that for the conventional treatment at Lovö waterworks. To produce ozone electrons are needed and energy consumption increases with approximately 66 % compared to the conventional treatment. The decrease in chemical dose and increase in energy demand gives a decrease of the total cost with 10 % compared to the conventional treatment. The results indicate that the treatment with ozonation, calcium addition and ferric sulphate as a coagulant is an alternative to the conventional treatment. Different filters were used in the pilot plant and to improve the results a Filtralite-filter was tested instead of the GAC-filter as a bio filter. When comparing Filtralite-filter with the GAC-filter there were large differences between the filters at the beginning of the study. When the bacteria population in the Filtralite-filter had started to increase the differences became less. In the end of the experimental period the filters had similar conditions and Filtralite-filter may be a good alternative as a biofilter.