Storm water is defined as runoff from precipitation such as rain or snow. It is collected in sewage disposal systems and since it mainly originates from urban areas it can contain high levels of heavy metals, nutrients and oil etc. Polluted storm water is currently treated by different methods such as wet ponds, constructed wetlands and filter strips. This study investigates these methods, which in earlier studies have shown to give varying results regarding their treatment efficiency. This thesis has been written on commission of SWECO VIAK and was aimed at studying those parameters that may affect the treatment efficiency of nutrients and heavy metals in storm water treatment facilities (STF:s). Through literature studies the dominating treatment processes in ponds and wetlands were examined. The flow pattern was then simulated in four different storm water ponds, of varying shape and size, by using a physically based computer model. The residence time distribution for each pond could then be calculated as well as the hydraulic efficiency, which is a measure on how well the inflowing water is spread throughout a pond. Finally a multiple regression analysis was performed. This analysis examined how the reduction of lead, copper, zinc and cadmium depends on the following factors: the specific pond area, the variance of the residence time distribution, the hydraulic efficiency and the concentration of incoming metals and suspended solids. The specific pond area is a factor which is defined as the pond area divided by the reduced run off area. The results from the multiple regression analysis indicate that an increasing content of inflowing suspended solids leads to a better treatment efficiency regarding lead and copper. The specific area showed to have some effect on the treatment efficiency, but this effect was less than that of the content of inflowing suspended solids. The reduction of cadmium depended mainly on the specific area and the incoming concentration of cadmium. An increasing reduction of zinc could to some extent be explained by an increasing specific area. The results from this analysis and earlier studies are emphasizing the fact that adsorption to particles and sediment is one of the main processes for a good separation of heavy metals from storm water. Longer measurements series from additional treatment facilities are needed to build a statistical model which, in the future, can be used to predict the treatment efficiency of storm water ponds. / Dagvatten är regn- och smältvatten som samlas upp i avloppssystem. Då detta vatten huvudsakligen härstammar från urban bebyggelse så kan det innehålla höga halter tungmetaller, närsalter och olja med mera. Idag behandlas förorenat dagvatten bland annat genom nyttjande av dammar, våtmarker och översilningsytor. Dessa behandlingsalternativ har dock visat sig ge varierande resultat med avseende på dess reningseffektivitet. Detta arbete har utförts på uppdrag av konsultföretaget SWECO VIAK och syftade till att studera vilka parametrar som påverkar reningseffekten av närsalter och tungmetaller i dagvattendammar. Genom litteraturstudier undersöktes de dominerande reningsprocesserna i dammar och våtmarker. Därefter modellerades strömningen i 4 dammar med varierande form och storlek. Vid detta arbete erhölls en fördelning av uppehållstiden hos vattnet för respektive damm samt ett värde på den hydrauliska effektiviteten, vilken är ett mått på hur väl det inströmmande vattnet sprids ut i dammen. Slutligen utfördes en multipel regressionsanalys. Vid denna analys undersöktes hur reningen av bly, koppar, zink och kadmium beror av den specifika dammarean, variansen hos vattnets uppehållstidsfördelning, den hydrauliska effektiviteten samt inkommande metall- och TSS-koncentration (suspenderat material). Den specifika dammarean är en faktor vilken defineras som kvoten mellan dammens area och dess reducerade avrinningsområde. Resultaten från den multipla regressionen tyder på att en ökad inkommande halt av suspenderat material till dammen har störst betydelse för en förbättrad avskiljning av bly och koppar. Även den specifika arean och metallkoncentrationen i inflödet visade sig ha en viss, men något mindre, betydelse. Reduktionen av kadmium berodde däremot till störst del av den specifika arean och inkommande kadmiumkoncentration. En ökad reduktion av zink förklarades till viss del av en ökad specifik area. Resultatet att halten av suspenderat material i hög grad avgör reningen samt tidigare studier understryker det faktum att adsorption till partiklar och sediment verkar vara en av de viktigaste processerna för en god avskiljning av tungmetaller. Längre mätserier från fler dagvattendammar krävs dock för att i framtiden ta fram en statistisk modell vilken skulle kunna användas till att prediktera reningseffekten.

In the process of making carton boards into Skoghall Mill, are great quantities of water being contaminated. This water has to be treated before it is possible to release into the recipient, Kattfjorden. One of the contaminations that is important to extract from the wastewater, is organic carbon (measured as TOC-total organic carbon) because microbiological breakdown can lead to the bottom becomig free of oxygen. The wastewater treatment at Skoghall Mill is done through an external wastewater treatment that is located at the factory. The biological treatment (aerated lagoon) is a 140 000 m3 water pool with surface aerator, which is give oxygen to the water. In the lagoon live microorganisms who performs the biggest part of the TOC-reduction. One problem with the lagoon is that the treatment of TOC is considerably worse during wintertime than during summertime. The reduction is during wintertime only 40 %, while during summertime it is about 70-80 %. This seasonal variation can to a large extent be explained by, that the water temperature in the lagoon decreases wintertime. The low water temperature does that the biological activity in the lagoon is reduced, which reduces the TOC-reduction. A second reason can also be that the microorganisms do not have enough bioavailable nutrients that is needed for growth of a new biomass. In this thesis the need of nutrient has been examined. In two test pools, addings of nutrient were being done, to come to the conclusion of a good dosage of nutrient which would lead to a larger reduction of TOC, without enlarged quantities of nitrogen/phosphorus in the outgoing water. One of the test pools hold a summer temperature (30°C), and the other test pool hold a winter temperature (10°C). The test was performed this way to see if there would be any difference in the need of nutrient between summertime and wintertime. The most important conclusion was that a nutrient dosage to the Skoghall aerated lagoon, rise the TOC-reduction wintertime. It was also concluded that it was foremost the nitrogen that contributed to the raised TOC-reduction, and nitrogen is thereby considered to be the growth restraining element wintertime. It seemed like phosphorus had been overdosed during the tests, while enlarged halts of the substance could be seen in the outgoing water, and an optimal dosage of phosphorus could not be done. The recommendation that came as a results from the tests, was that during wintertime add nitrogen and phosphorus according to TOC:N:P-quota 100:0,75:0,10. To the summer pool was no considerable improvement of the TOC-reduction seen, as a result of the nutrient addings. It is also no reason to dosage nutrients in summertime. / Vid tillverkning av kartong och pappersmassa på Skoghalls Bruk förorenas stora mängder vatten, som därmed måste renas före utsläpp till recipienten, Kattfjorden, en vik i Vänern. En av de föroreningar som är viktig att avlägsna ur avloppsvattnet är organiska kolföreningar (TOC-total organic carbon) eftersom det vid mikrobiologisk nedbrytning av TOC åtgår syre vilket kan leda till att sjöbotten blir syrefri. Rening av avloppsvatten på Skoghall Bruk sker genom en extern reningsanläggning som är placerad på bruket. Det biologiska reningssteget i reningsanläggningen är en s.k. luftad damm. Detta är en 140 000 m3 stor vattenbassäng med ytluftare som syresätter vattnet. I dammen lever mikroorganismer vilka utför den största delen av TOC-reduktionen i brukets reningsanläggning. Ett problem med dammen är att reningen av TOC är betydligt sämre vintertid än sommartid. Reduktionen av det till dammen inkommande TOC, är vintertid endast ca 40 % medan den sommartid ligger kring 70-80 %. Denna årstidsvariation kan till stor del förklaras av att vattentemperaturen i dammen sjunker vintertid. Den låga temperaturen medför att den biologiska aktiviteten i dammen sjunker, vilket hämmar TOC-reduktionen. En annan orsak till en låg TOC-reduktion kan vara att det för mikroorganismerna råder brist på biotillgängliga närsalter (kväve och fosfor) som behövs för tillväxt av ny biomassa. I detta examensarbete har det undersökts behovet av närsalter för att höja TOC-reduktionen. I två laborationsdammar (ca 20 l) skedde doseringar av närsalter i syfte att finna en bra doseringskvot som innebar en ökad reduktion av TOC, utan att det blev förhöjda kväve-/fosforhalter i utgående vatten. En av laborationsdammarna höll sommartemperatur (ca 30°C) och en höll vintertemperatur (ca 10°C) vilket gjordes för att undersöka om det var skillnad av närsaltsbehovet mellan sommar och vintertid. Den viktigaste slutsatsen av försöken var att en närsaltsdosering till Skoghalls luftade damm höjer TOC-reduktion vintertid. Det konstaterades att det var kvävet som främst bidrog till den ökade TOC-reduktionen och kväve anses därmed vara det tillväxtbegränsande ämnet vintertid. Fosfor tycktes ha överdoserats under försöken, då det sågs förhöjda halter i utgående vatten, och en optimal dosering av fosfor kunde inte avgöras. Den rekommendation som föll ut av de laborativa försöken var att vintertid dosera kväve och fosfor enligt TOC:N:P-kvot 100:0,75:0,10. Till sommardammen sågs inte någon förbättring av TOC-reduktionen till följd av närsaltstillsatserna, vilket innebär att närsaltsdoseringar sommartid är obefogat. Vidare sågs tendenser till att slammets sedimentationsegenskaper, hos framförallt vinterdammen, blev bättre till följd av närsaltsdosering, men brist på mätdata medför att det är svårt att dra slutsatser om det verkligen varit så.

The report begins with a general inventory of possible technical faults in a hydropower plant and of possible fault indicating measurements. Then an investigation is made concerning a few different faults. Based on this investigation a choice on seal box condition and water leakage is made as problem for a more thorough examination, in which it is concluded that the turbine water leakage is larger when the turbine is put into operation. The examination ultimately results in a computer alarm for faults related to the seal box. Finally a few things are mentioned about flow measurement and pressure measurement in relation to the project as a whole. / Rapporten inleds med en övergripande sammanställning av möjliga tekniska fel i en vattenkraftstation och av möjliga felindikerande mätningar. Därefter görs en probleminventering av ett antal olika fel. Baserat på denna inventering väljes sedan tätningsboxkondition och läckvatten som problem för en mer ingående undersökning, vid vilken det konstateras att turbinvattenläckaget är större när turbinen är i drift. Undersökningen utmynnar sedan i ett datalarm för fel relaterade till tätningsboxar. Slutligen nämns något om flödesmätning och tryckmätning i relation till projektet i sin helhet.

Severe floods caused by heavy autumn rains in year 2000 raised the question whether measures to reduce the damage from high water levels, in the area surrounding lake Glafsfjorden and along the river Byälven down to lake Vänern, are possible. One option is to reduce flow resistance along the river and thereby lower the maximum water level a given inflow would cause. Good knowledge of hydraulic and hydrological conditions is necessary in order to estimate the effect of such flow-reducing measures. In order to quantify such effect a 1-dimensional hydraulic flow model has been set up for the river Byälven using the software package MIKE 11. The model is more detailed, especially concerning topography and bathymetry, than earlier models used for studies of the river. Boundary conditions consist of measured inflows, the level of the lake Vänern and runoff calculated using the HBV-model. The model was calibrated for two different floods and a good fit to measured water levels was obtained for both these periods. Using the calibrated model critical sections, causing much flow resistance during high floods, were identified. With that knowledge different measures to reduce high water levels was adopted to the model both individually and combined with each other and the model was run with boundary conditions mainly from the flood in year 2000. The most radical measures simulated resulted in a lowering of the maximum water in the two largest reservoirs Glafsfjorden and Harefjorden with 78 and 97 cm respectively. A more modest combination of measures gave water levels 48 and 84 cm lower than a model run without changes. Some combinations of relatively small measures lowered the maximum water level by a few decimeters. The simulation results give good guidance to further investigations and decisions of actual changes. The model constitutes a useful tool when making flood maps of the area and if water level forecasts would be needed during future floods. / Allvarliga översvämningar i samband med höstregn år 2000 väckte frågan om det går att vidta åtgärder för att minska skadorna vid höga flöden i området runt Glafsfjorden och längs Byälvens sträckning ner till Vänern. Ett alternativ är att med åtgärder längs älven underlätta vattnets utflöde och på så sätt minska den högsta vattennivå ett givet flöde orsakar. God kunskap om hydrauliska och hydrologiska förhållanden behövs för att bedöma nyttan av olika åtgärdsalternativ. För att kunna avgöra effekterna av olika åtgärdsalternativ har en 1-dimensionell strömningsmodell satts upp för Byälven i programverktyget MIKE 11. Modellen är mer detaljerad, framförallt beträffande höjdinformationen, än tidigare modeller som använts för studier av Byälven varit. Randvillkor till modellen utgörs av registrerade inflöden, Vänerns vattenstånd och avrinning modellerad med HBV-modellen. Modellen har kalibrerats för två översvämningsperioder och god anpassning uppnåddes för de vattenstånd som dessa situationer representerar och med dess hjälp har sedan älven studerats och områden som bromsar flödet har kunnat identifieras. Med kunskap om vilka områden som begränsar flödet mest har ett antal olika åtgärder simulerats i modellen, både var för sig och kombinerade med varandra. Randvillkoren för översvämningen år 2000 behölls och förändringarna lades in i modellen. De extremaste åtgärderna som simulerats resulterade i minskningar av de högsta vattennivåerna i de två största vattenmagasinen Glafsfjorden och Harefjorden med 78 respektive 97 cm. Mer realistiska åtgärdspaket gav minskningar med i storleksordningen 48 respektive 84 cm och även relativt små ingrepp gav minskningar på några decimeter. Simuleringsresultaten ger god vägledning för vidare undersökningar av och beslut om konkreta åtgärder i Byälven. Dessutom utgör modellen ett bra verktyg för att ta fram översvämningskartor och för att prognostisera vattennivåer vid nya översvämningssituationer.

In the pilot plant at Hammarby Sjöstad, Sjöstadsverket, several new methods are tested in order to achieve a good use of resources. When a new technique is considered it is often the performance of the technique itself, under given conditions, that is evaluated. However, in order to evaluate the overall function the whole picture is needed. With a system analysis it becomes possible to make a comparison where all the positive aspects are put up against the negative ones, for the technique itself as well as its requirements. In this way the influence that minor components have on an entire system can be considered. This report presents a system analysis of an anaerobic membrane reactor (MBR) with a VSEP-membrane (Vibratory Shear Enhanced Process). The MBR is tested at the research treatment plant at Hammarby Sjöstad. In the analysis presented two different treatment techniques treating two different types of wastewaters are compared. The considered techniques are conventional (represented by an active sludge process) and the MBRtechnique. The waters treated are a mixed wastewater and wastewater from a separating system where closet water is separated from greywater and mixed with food waste from waste disposers. The system analysis has been carried out with the URWARE (URban WAter REsearch) system analysis tool. A new URWARE-model that describes the anaerobic reactor and the VSEP membrane was created in order to generate the system structures needed for the analysis. The model consists of two submodels, which as the other URWARE-models are mass-flow, steady-state models based on yearly average-values. The model was tested and calibrated from the test-results at the Hammarby Sjöstad pilot plant. In the study the systems are compared considering energy, exergy and recirculation of nutrients. The VSEP-technique has some advantages compared to the conventional system as it ensures that a large part of the nutritional content in the wastewater can be retained. The advantage is more obvious with the separated system, where food waste is mixed with closet water. Also the global warming potential of the new technique is lower. However, conventional treatment is better from an exergy-perspective. This is mostly due to the high energy consumption as a result of the reversed osmosis (RO) required for post treatment. / I försöksanläggningen vid Hammarby Sjöstad, Sjöstadsverket undersöks flera olika metoder för att uppnå största möjliga resursutnyttjande. När en ny teknik utprovas är det i allmänhet funktionen hos den givna metoden under givna förutsättningar som undersöks. För att få ett helhetsperspektiv krävs emellertid att den sätts in i sitt sammanhang. En systemanalys gör det möjligt att få en bild av alla för- och nackdelar, såväl av tekniken i sig som av de förutsättningar den kräver. Även effekter som små delar har på ett helt system kan då belysas och dess betydelse för helheten fastställas. Föreliggande studie möjliggör en systemanalytisk utvärdering av en anaerob membranbioreaktor (MBR) kopplad till ett VSEP-membran (Vibratory Shear Enhanced Process) som är under utprovning vid Sjöstadsverket. Studien jämför två vattenreningstekniker för behandling av två olika typer av avloppsvatten. Dels rör det sig om konventionell teknik (aktiv slam-rening liknande den behandlingsmetod som används idag), dels den nya MBRtekniken. De vatten som behandlas är blandat avloppsvatten respektive sorterat klosettvatten blandat med matavfall från avfallskvarnar. Systemanalysen har utförts med hjälp av systemanalysverktyget URWARE (URban WAter REsearch). För att kunna bygga upp önskade systemstrukturer har en ny modell för att beskriva den anaeroba reaktorn och VSEP-membranet skapats inom ramen för detta examensarbete. Modellen består av två delmodeller, som liksom övriga modeller i URWARE är substansflödesmodeller där beräkningar är baserade på årsmedelvärden. Modellen har utprovats och kalibrerats mot mätresultat från pilotförsöken vid Sjöstadsverket. I studien jämförs systemen med avseende på energi, exergi och återföring av närsalter. Utifrån systemanalysen konstateras att MBR-tekniken ger vissa fördelar gentemot konventionell teknik då en stor del av näringsinnehållet från avloppsvattnet kan fångas upp. Detta gäller speciellt då tekniken används i kombination med ett separerat avloppssystem där matavfall blandas med klosettvatten. Även växthuspotential för den nya tekniken är lägre totalt sett. Ur exergisynpunkt är konventionell teknik emellertid mer fördelaktig. Till stor del beror detta på hög energiförbrukning pga. den efterbehandling med omvänd osmos (RO) som systemet i dess nuvarande utformning kräver.

Hydropower is an important source of energy in Sweden and accounts for about 46 % of the total energy production. Sweden has about 1 200 hydropower plants and with the intention of raising the pressure head of the water and to store water, dams are built by the power plants. The storage reservoirs make it possible to adjust the energy production by demand and season. Dams in connection to the reservoirs are subjected to additional loading during periods of high floods or when an icecap in the winter is formed on the reservoirs. In order to maintain the dam safety, the power companies in Sweden are working with guidelines for dam safety from RIDAS. An important part of the work of dam safety is FDU that is carried out with purposes of improving the work of dam safety. A FDU made for the Skålan dam in the River of Ljungan showed that the levels of the safety factors for sliding and overturning of the dam was not fulfilled when subjected to loads from an icecap. The object of this thesis was to follow up the FDU and by carrying out extensive stability calculations on all parts of the Skålan dam, investigate what safety factors the different parts will get and also investigate some proposal measures in order to increase the dam stability. The stability calculations for the dam have been performed according to directions in RIDAS at four loading cases. Loading case I and II means a water level to the retained water level and an ice load of 200 and 100 kN/m respectively. Loading case III and IV means a situation without ice load but with a water level to the retained water level respectively a water level to a meter above the retained water level. The stability of the dam was studied with regards to sliding and overturning. The results from the stability calculations showed for both loading case I and II that the majority of the parts of the Skålan dam did not fulfill the levels of the safety factors. The calculations also showed that some parts of the dam did not fulfill the stability criteria of sliding at loading case III, which implies that these parts of the dam actually have not enough weight. The measure proposals studied were the ice preventive measures IR-elements and circulation of the deep warm water and the stability increasing measure with pre strained rock anchorages. The net present value (NVP) for the different measures were calculated with a life length of the dam estimated to 60 years. The results from the calculations of the NVP showed that the most economically feasible measure is circulation of the water but when considering the results from the stability calculations, the most suitable measure is the rock anchorages. Therefore, a combination of rock anchorages on parts which not fulfills the stability criteria in combination with circulation of the water is suggested to be the best measure. / Vattenkraften är en viktig energikälla i Sverige som utgör ca 46 % av den totala energiproduktionen. I Sverige finns det ca 1 200 kraftverk och i syfte att öka fallhöjden och lagra vatten bygger man dammar i anslutning till kraftverken. Dammarna skapar stora magasin med vatten och gör det möjligt att anpassa elproduktionen efter säsong och behov. Dammar och kraftverk vid vattenmagasinen utsätts för extra belastning under perioder med höga flöden samt vid islaster och för att upprätthålla dammsäkerheten har man tagit fram RIDAS - kraftföretagens riktlinjer för dammsäkerhet. Inom ramen för dammsäkerhetsarbete utförs fördjupade dammsäkerhetsutvärderingar, FDU, för att arbeta förebyggande och hitta möjligheter till förbättring av dammsäkerhetsarbetet. I en FDU gjord för Skålandammen i Ljungan påvisades att de av RIDAS uppsatta säkerhetsfaktorerna för glidning och stjälpning inte uppfylldes vid islast. Syftet med detta arbete var att följa upp FDU:n och med utförliga stabilitetsberäkningar på Skålandammens alla delar (monoliter) undersöka hur dessa klarar säkerhetsfaktorerna vid olika lastfall, hur stort problemet med islast är samt ta fram åtgärdsförslag för att öka dammens stabilitet. Beräkningarna har utförts enligt RIDAS anvisningar för stabilitetsberäkningar vid fyra olika lastfall där de två första innebär en vattennivå till magasinets dämningsgräns samt en islast på 200 respektive 100 kN/m och de två andra behandlar en situation utan islast men med en vattennivå till dämningsgränsen respektive en vattennivå till 1 meter över dämningsgränsen. Stabiliteten kontrollerades med avseende på stjälpning och glidning. Resultatet av stabilitetsberäkningarna visade att för majoriteten av Skålandammens monoliter uppfylls inte stabilitetskraven vid en islast på vare sig 200 eller 100 kN/m. Det visades även att ett fåtal monoliter inte uppfyller säkerhetskraven för glidning vid lastfallet utan islast med en vattennivå till dämningsgränsen, vilket indikerar på att dessa monoliter är för lätta. De isfrihållande åtgärdsförslagen som jämfördes var IR-element och cirkulering av vattnet med hjälp av luftbubblor och den stabilitetshöjande åtgärden med förspända bergförankringar. Nuvärdet för dessa åtgärder beräknades sedan med antagandet att dammen har en livslängd på 60 år. Resultatet från nuvärdesberäkningen visade att det billigaste alternativet är cirkulering av vattnet men utifrån stabilitetsberäkningarna är det mest fördelaktigt att använda den stabilitetshöjande åtgärden med bergförankringar. Med anledning av detta föreslås ett alternativ med bergförankringar på de monoliter som inte uppfyllde säkerhetskraven vid lastfall utan is i kombination med cirkulering av vattnet som den mest lämpliga åtgärden.

This report is a thesis in mechanical engineering with a focus on development assistance. The thesis was carried out in collaboration with the Gombe Youth Development Organization. The task was to develop an adequate system to collect, purify and store water in the two rural villages Gombe and Kayunga in Uganda. The system takes into account local weather, water quality, population, water consumption and types of water sources. The final system has a low manufacturing cost, simple maintenance, low operating cost, is electrical independent and can be manufactured and repaired with local available components. The report presents various types of sources of water and purification of varying suitability for these conditions. The report also includes operation and maintenance manual and an approximate budget. The result of this work is a combined system of rainwater harvesting, flocculation and one "up flow" rapid sand filter with built-in storage tank. Given that only rainwater collection is not enough to cover a normal sized family of 10 individuals consumption of water, due to this water from natural sources is also used. / Den här rapporten är ett examensarbete i maskinteknik med inriktning mot bistånd. Examensarbetet utfördes i samarbete med Gombe Youth Development Organization. Uppgiften bestod i att ta fram ett lämpligt system för att samla in, rena och lagra vatten i de två byarna Gombe och Kayunga på Ugandas landsbygd. Systemet tar hänsyn till lokalt väder, vattenkvalité, population, vattenkonsumtion och typer av vattenkällor. Det slutliga systemet har låg tillverkningskostnad, är lätt att underhålla, har låg driftskostnad, är inte beroende av elektricitet och kan tillverkas och repareras av lokalt tillgängliga komponenter. Rapporten presenterar olika typer av insamlingskällor av dricksvatten och metoder för rening med varierande lämplighet för dessa förutsättningar. Rapporten innefattar även drift- och underhållsmanual och en ungefärlig budget. Resultatet av arbetet är ett system kombinerat av regnvatteninsamling, flockning och ett ”up flow” snabbt sandfilter med inbyggd förvaringstank. Med tanke på att endast regnvatteninsamling inte räcker till för att täcka behovet för en normalstor familj på 10 personer, kommer även vatten från naturliga källor även att användas.

<p>This report is a thesis in mechanical engineering with a focus on development assistance. The thesis was carried out in collaboration with the Gombe Youth Development Organization.</p><p>The task was to develop an adequate system to collect, purify and store water in the two rural villages Gombe and Kayunga in Uganda. The system takes into account local weather, water quality, population, water consumption and types of water sources.</p><p>The final system has a low manufacturing cost, simple maintenance, low operating cost, is electrical independent and can be manufactured and repaired with local available components.</p><p>The report presents various types of sources of water and purification of varying suitability for these conditions. The report also includes operation and maintenance manual and an approximate budget.</p><p>The result of this work is a combined system of rainwater harvesting, flocculation and one "up flow" rapid sand filter with built-in storage tank. Given that only rainwater collection is not enough to cover a normal sized family of 10 individuals consumption of water, due to this water from natural sources is also used.</p> / <p>Den här rapporten är ett examensarbete i maskinteknik med inriktning mot bistånd. Examensarbetet utfördes i samarbete med Gombe Youth Development Organization.</p><p>Uppgiften bestod i att ta fram ett lämpligt system för att samla in, rena och lagra vatten i de två byarna Gombe och Kayunga på Ugandas landsbygd. Systemet tar hänsyn till lokalt väder, vattenkvalité, population, vattenkonsumtion och typer av vattenkällor.</p><p>Det slutliga systemet har låg tillverkningskostnad, är lätt att underhålla, har låg driftskostnad, är inte beroende av elektricitet och kan tillverkas och repareras av lokalt tillgängliga komponenter.</p><p>Rapporten presenterar olika typer av insamlingskällor av dricksvatten och metoder för rening med varierande lämplighet för dessa förutsättningar. Rapporten innefattar även drift- och underhållsmanual och en ungefärlig budget.</p><p>Resultatet av arbetet är ett system kombinerat av regnvatteninsamling, flockning och ett ”up flow” snabbt sandfilter med inbyggd förvaringstank. Med tanke på att endast regnvatteninsamling inte räcker till för att täcka behovet för en normalstor familj på 10 personer, kommer även vatten från naturliga källor även att användas.</p>

Lake Tana Basin is of significant importance to Ethiopia concerning water resources aspects and the ecological balance of the area. The growing high demands in utilizing the high potentials of water resource of the Lake to its maximal limit, pictures a disturbing future for the Lake. The objective of this study was to assess the influence of topography, soil, land use and climatic varia-bility on the hydrological and hydrodynamic processes of the Lake Tana Basin. The physically based SWAT model was successfully calibrated and validated for flow and sediment yield. Se-quential uncertainty fitting (SUFI-2), parameter solution (ParaSol) and generalized likelihood un-certainty estimation (GLUE) calibration and uncertainty analysis methods were compared and used for the set-up of the SWAT model. There is a good agreement between the measured and simulated flows and sediment yields. SWAT and GIS based decision support system that uses multi-criteria evaluation (MCE) was used to identify the most vulnerable areas to soil erosion in the basin. The results indicated that 12 to 30.5% of the watershed is high erosion potential. Pro-jected changes in precipitation and temperature in the basin for two seasons were analyzed using outputs from fifteen global climate models (GCMs). A historical-modification procedure was used to downscale large scale outputs from GCM models to watershed-scale climate data. The results showed significant changes in streamflow and other hydrological parameters in the period between 2045-2100. SWAT was combined with a three dimensional hydrodynamic model, GEMSS to investigate the flow structure, stratification, the flushing time, lake water balance and finally the Lake‘s water level response to planned water removal. We have found an alarming and dramatic fall of the water levels in Lake Tana as response to the planned water withdrawal. The combination of the two models can be used as a decision support tools to better understand and manage land and water resources in watersheds and waterbodies. The study showed that the Lake Tana Basin may experience a negative change in water balance in the forthcoming decades due to climate change as well as over abstraction of water resources. / QC 20100720

En central del i reningsverkens behandling av avloppsvatten är att dosera fällningskemikalier i syfte att reducera halten fosfor samt organiskt material. Under fällningsprocessen är det viktigt att det sker en snabb och fullständig inblandning av fällningsmedlet i avloppsvattnet för att uppnå goda reningsresultat. På Henriksdals reningsverk i Stockholm undersöks möjligheten att tillämpa en doseringsanordning som med hjälp av tryckluft doserar fällningskemikalien genom ett perforerat rör från kanalens botten för att på detta vis åstadkomma en effektiv inblandning. Anordningen, en doserramp, är tänkt att utnyttjas som extra fällningssteg under högflödesrening, vilket förekommer när det inkommande flödet överskrider reningsverkets hydrauliska kapacitet och uppstår vanligtvis vid kraftiga skyfall eller snösmältningsperioder. Under dessa perioder bräddas avloppsvattnet förbi den biologiska behandlingen, antingen till sandfiltreringen eller direkt till recipienten vilket resulterar i utsläpp av avloppsvatten med förhöjda föroreningshalter. Projektet utgick efter befintlig design och modell för dosering av fällningsmedel med tryckluft. Genom pilotförsök har sedermera en egenutvecklad doserramp utformats, utvärderats och optimerats i ändamål att kunna implementeras i verksamheten på Henriksdals reningsverk. Pilotförsöken kompletterades med teoretiska beräkningar av de resulterande tryckförlusterna genom rörsystemet via Darcy-Weisbachs ekvation. Tester utfördes på en doserramp i fullstor skala med två olika rördimensioner, DN50 (innerdiameter 50 mm) respektive DN25 (innerdiameter 25 mm) med en horisontell rörlängd på 4 m. Som vätskemedium användes vatten från reningsverket. Resultaten från experimenten med båda rördimensionerna visade att bäst prestanda uppnåddes när en korrigerad hålbild med avtagande centrumavstånd mellan luftningshålen implementerades i kombination med att luftningshålen vinklades vertikalt nedåt. Vid experiment med den större rördimensionen DN50 uppmättes bäst prestanda när den horisontella rördelen fylldes med fyllkroppar vilka fyllde funktionen att finfördela luft- och vätskeblandningen och samtidigt bibehålla en hög turbulens längs det horisontella röret. Den resulterande tryckförlusten genom doserrampen beräknades till 4–8 bar beroende på vätskekälla och ingående lufttryck.