Many different stormwater control measures (SCMs) can be implemented in order to mitigate issues with polluted stormwater flows into receiving water bodies.  The treatment function of  SCMs is commonly based on the removal of particles by sedimentation, thereby also removing pollutants associated with particles. In recent years, more attention has been given to characterizing and understanding of different particle size fractions and their association with pollutants commonly found in stormwater. It has become increasingly clear that the smaller sized particles are very important pollutant transporters and should be considered when designing and implementing SCMs. However, the settling velocities for smaller sized particles are very low and may not be effectively removed in existing SCMs. One treatment process with a proven ability to enhance sedimentation is coagulation/flocculation, widespread in water and wastewater treatment, but with very few accounts of it being used in a stormwater context. This thesis aims to investigate the treatability of stormwater with a coagulation/flocculation process. This includes the determination of operating conditions, the dominating coagulation mechanism and the reduction efficiency of stormwater related pollutants. The objectives of the thesis were achieved in laboratory tests treating stormwater in a jar-testing procedure. An initial screening of primary coagulants and flocculant aids was conducted using an urban snowmelt mixture. Five of the chemicals were then selected for an extended testing regime which was setup up to determine the operating conditions where maximal turbidity reduction was attained by measuring the pH, conductivity, alkalinity and zeta-potential over the tested doses for each coagulant. Criteria used for chemical selection included high turbidity reduction, low dose requirement and low pH/alkalinity impacts. Charge reversal was observed at positive zeta-potential indicating that the dominating coagulation mechanism was charge neutralization. The content of turbidity/total suspended solids, total organic carbon, total metals and hydrocarbons by >90%. Dissolved copper was reduced by 40% on average, and the reduction rates for dissolved zinc were varying with up to a 300% increase, presumably due to changes in pH, leading to a higher mobility. Changes in the particle size distribution after coagulation/flocculation as compared to sedimentation indicated an effect on the size fraction corresponding to smaller particles. The performance of the coagulation/flocculation process was also tested on road runoff collected from a central road in Luleå with a high traffic intensity. Two coagulants were tested, iron chloride and pre-hydrolyzed aluminum chloride. Reduction rates for the total metal fraction were >90% on average for both coagulants, but for the dissolved metal fractions differences could be observed between the coagulants with the iron chloride resulting in higher reductions for dissolved chrome (57% compared to 34%) and copper (47% compared to 30%). Both products increased the dissolved fractions of nickel and zinc due to lower final pH.

Infiltration and inflow (I/I) are common problems in the foul sewer system. A method to detect I/I that is not commonly used in Sweden is DTS, Distributed Temperature Sensing. DTS is based on continuous measurements of temperature over a predetermined distance in the sewer system. The I/I is detected as temperature differences in the temperature data that is registered in the sewer system. The measurements often take place over a couple of weeks or months in the sewer system. The aim of this project was to review previous studies where DTS was used to detect I/I in foul sewers.  Data from a wastewater treatment plant in Umeå together with meteorological data were analysed to be able to visualize the problem of I/I and then suggest how DTS can be applied in Sweden. Both automated and visual analyses was performed to find if there were any relationships between wastewater temperature, wastewater flow and precipitation.   The outcome was that it is possible to apply DTS in the foul sewages to detect I/I. DTS seemed to be able to detect I/I in all types of sewage material, however it is dependent on that the I/I temperature differs from the temperature of the foul sewage water. It is an expensive technique but if it is meant to be used many times to analyse bigger areas it can be worth the costs. If larger areas are to be investigated, the costs for DTS and current methods are approximately the same.  At the wastewater treatment plant in Umeå, a slight relationship between wastewater temperature, wastewater flow and precipitation could be detected. The degree of dilution was calculated to 1,34 which means that about 25% of the sewage water is I/I. The conclusion from this was that I/I exists in the foul sewers in Umeå. The leakage points could not be located with this analysis. DTS could be a possible method to detect the leakage points of I/I in foul sewers. Unlike smoke tests, colouring and video-inspection of the sewers, DTS might be able to detect smaller leakage points. / Tillskottsvatten är ett vanligt problem i spillvattenledningsnätet. DTS, Distributed Temperature Sensing är en metod som inte är vanlig i Sverige för kontroll av spillvattenledningar. Tekniken bygger på kontinuerliga temperaturmätningar under en tidsperiod över en förutbestämd sträcka och registrerar temperaturavvikelser som kan uppstå i samband med inläckage av tillskottsvatten. Syftet med projektet var att granska tidigare utförda studier med DTS för att ta reda på hur tekniken kan användas för att lokalisera inläckage i spillvattenledningar. För att vidare illustrera problematiken med tillskottsvatten i spillvattennätet samt föreslå hur DTS kan appliceras i Sverige genomfördes en analys av mätdata på inkommande vatten till reningsverket på Ön, Umeå. Både visuella och automatiserade analyser genomfördes där tolkningar gjordes utifrån mätdata från reningsverket tillsammans med nederbörds- och lufttemperaturdata. En regressionsanalys genomfördes som automatiserad analys för att undersöka eventuella samband mellan spillvattentemperatur, spillvattenflöde och nederbörd. Projektet inleddes med en litteraturstudie där det utreddes hur DTS fungerar teoretiskt och praktiskt. Litteraturstudien visade att DTS är praktiskt möjligt att applicera i spillvattenledningsnätet för att leta inläckagepunkter för tillskottsvatten. Inläckage kan registreras som ökningar eller sänkningar i spillvattentemperaturen beroende på lufttemperaturen. Den är inte beroende av material på ledningarna men däremot är DTS beroende av att tillskottsvattnet är av annan temperatur än spillvattnet. Det är en dyr teknik men kan vara värt investeringskostnaderna om mätningar tänkt ske många gånger under längre perioder. Vid kontroll av större områden med hjälp av röktest kombinerat med färgning av vatten och filmning är kostnaderna ungefär de samma. Utifrån mätdatan från reningsverket och nederbördsdatan från Umeå universitet kunde vissa samband påvisas mellan spillvattentemperatur, spillvattenflöde och nederbörd. Ett visst samband kunde även urskiljas mellan spillvattentemperatur och spillvattenflöde. Utspädningsgraden av spillvattnet beräknades till 1,34 vilket innebär att cirka 25% av vattnet i spillvattenledningarna är tillskottsvatten. Slutsatsen som kunde dras utifrån detta var att tillskottsvatten existerar i spillvattenledningsnätet som leder till reningsverket på Ön i Umeå. Däremot kunde inga slutsatser dras för att säga var inläckage av tillskottsvatten sker. DTS skulle kunna appliceras i ledningsnäten för att undersöka närmare var inläckagepunkterna är och tillskillnad från rökning, färgning av vatten och filmning som används idag kan DTS sannolikt upptäcka fler typer av inläckage.

Många av Sveriges vattenkraftverk drivs med gamla tillstånd. Detta har letttill att regeringen tvingat fram en omprövning av alla elproducerandevattenkraftverk mot miljöbalken och moderna miljövillkor. En av de storaåtgärderna som kommer behöva utföras vid många av anläggningarna för attanpassa kraftverket till moderna miljövillkor är byggnation av fiskvägar.Detta medför en betydande kostnad för verksamhetsutövaren och det blirdärför viktigt att hitta lösningar för att hålla ned dessa kostnader så mycketsom möjligt. Ett sätt att spara pengar är genom samordning mellanbyggandet av fiskväg med det återkommande betongunderhållet. Dennarapport undersöker möjligheterna för denna samordning med fokus på tidenför utförande och hur stor kostnadsökningarna faktiskt blir förverksamhetsutövaren. Det visar sig att över majoriteten av kraftverken haråtgärdsbehov i form av betongrenoveringar som ligger väl i tiden för attsamordnas med byggandet av eventuella fisktrappor. Att upphandla bådaåtgärderna under samma upphandling visar sig ha goda chanser förkostnadsbesparing. / Many of Swedens hydropower constructions operates on old permissions.This have led to a national reconsideration for every hydropower stationwhether or not they operates with modern environmental conditions or not.Interviews suggest that the main action that will be required probably is tobuild fish-ladders. This will be a large cost for the operator and therefore itis important to keep the cost as low as possible. One way of saving money isto bundle different projects to reduce costs. This paper investigates whetheror not bundling between building of fish-ladders and the recurring concretemaintenance would be economically advantageous and prefarable for theowner. The focus is to examine the possibility of bundling in terms of thetime-frame of both the construction of the fish-ladder and the concretemaintenance and check the difference in cost between these two actions.The results suggests that a majority of the examined hydropower-stationshave renovation measures to deal with within the same time-frame as theintended construction of fish-ladders. To bundle the two operations alsoseems like an economically preferable choice.

Idag pågår det utredningar för upprättandet av en nationalpark och ett biosfärområde i Nämdöskärgården varav Östanvik och Sand antas tillhöra de områden som kan få en ökad exploatering i samband med detta. Det innebär ett ökat grundvattenuttag och en ökad belastning på grundvattenakvifererna. Projektet omfattar en inventering av Östanvik och Sands grundvattentillgångar. Inventeringen har inneburit undersökningar av tillrinningsområden till akviferer, akviferens storlek, maximal boendegrad, grundvattenuttag och risk för saltvatteninträngning. Resultatet visade att grundvattentillgången för Östanvik var tillräcklig för befintlig bebyggelse samt för viss framtida exploatering. Däremot visade resultatet att grundvattentillgången i Sand var begränsad och bedöms inte kunna belastas mer utan att vidta åtgärder som bättre lokalisering av brunnar och/eller avsaltningsanläggningar. Risken för saltvatteninträngning var hög för strandnära brunnar och något lägre för brunnar belägna längre bort från strandlinjen (>100 m). / A future establishment of a national park is planned in the Nämdö archipelago and an entrance to the park could possibly be established somewhere on Nämdö. At the same time, a biosphere reserve is planned for Nämdö and its surroundings, which could lead to an increased development in the area. With an increased development in the archipelago the strain on the already fragile groundwater assets intensifies. The aim of this project was to examine the groundwater situation in Östanvik and Sand, which is located on Nämdö, in order to evaluate how an increase of the groundwater outtake would affect the aquifers and the future groundwater assets. Using field studies, groundwater budget calculations, geotechnical investigations and calculations of the risk for salt water intrusion, an estimate of the local groundwater supply was done. The groundwater capacity in Sand was limited and considering the grade of development in the area further development would most likely impact the groundwater quality. In order to extract more groundwater, new wells would have to be established further away from the developed area and the shore. The groundwater capacity in Östanvik was adequate for the current grade of settlements and tourism, but also for a future increase of both these. In order to protect the existing wells in the area, new wells should be located away from the shore and in areas with good groundwater supply.  The results showed that Östanvik both had bigger aquifers and a currently smaller outtake than Sand and therefore is better suited for an expanded groundwater outtake. The risk for saltwater intrusion in both areas was shown to be relatively high with an increasing risk closer to the shoreline (<100m). In addition to other approaches, this risk can be reduced by a more constrained and scattered outtake in areas further away from the shore, but also by using desalinated seawater.

Klimatförändringarnas påverkan på östra Mälaren undersöktes för att bättre kunna förstå framtida risker för dricksvattenproduktionen i Görväln. Genom att analysera tidigare forskning och vattenkvalitetsdata mellan åren 1968 och 2024, identifierades olika trender med avseende på bland annat temperatur, istäckta dagar, syrgashalt, näringsämnen, växtplankton och olika miljögifter. Utmaningarna är många där varmare klimat kan leda till bland annat tidigare skiktning, syrebrist, isfria vintrar och tillväxt av växtplankton. Även en prognosticerad befolkningsökning runt Mälaren kan bland annat leda till ökande mängd miljöföroreningar och övergödning på höst och vår. Klimatförändringarna förväntas öka yttemperaturen i Görväln men dess påverkan på temperaturen i djupet är inte lika tydlig. En starkare skiktning har observerats, vilket kan leda till låga syrgashalter vid botten, men på grund av Görvälns korta omsättningstid (0,4 år) kan det tänkas att dess påverkan på vattenkvaliteten är marginell. Växtplanktonbiomassan har varierat över tid i Görväln, med en minskning mellan 1968 och 1997 följt av en ökning, som sammanfaller med en höjd vattenmedeltemperatur. Generellt är biomassan högre i Ekoln än i Görväln och Prästfjärden, men även cyanobakteriermängden och totalfosfor är högre för Ekoln. Miljöföroreningarna arsenik, bly och benso(a)pyren visar nästan inga signifikanta trender på grund av begränsad data, men halterna borde ha minskat enligt nationella trender. Framtidens klimatförändringar har påverkat och kan komma att påverka Mälarens vattenkvalitet och därmed utmana dricksvattenreningen för befolkningen runt Mälaren.

Swedavia är ett statligt ägt bolag som äger och driver tio flygplatser i Sverige, varav Stockholm Arlanda Airport är en. Flygplatsen har ett miljötillstånd där ett utredningsvillkor kallat U4 finns. Prövotidsutredningen syftar främst till att utvärdera reningseffekten hos dagvattenanläggningarna vid flygplatsen, med slutgiltiga villkor om utsläpp av bl.a. organiska föreningar och näringsämnen. När det under vintertid bildas snö- och isbeläggningar på flygplanen och banorna riskerar det att delvis påverka den aerodynamiska förmågan men också orsaka otillräcklig friktion mellan flygplansdäcken och marken. För att förhindra att olyckor sker eller att plan inte lyfter används framför allt kaliumformiat och propylenglykol som av-isning och halkbekämpningsmedel. Följden av att använda dessa blir förhöjda halter löst TOC (Total Organic Carbon) i dagvattnet och det kan leda till syrefria förhållanden i recipienten, vilket i detta fall är Märstaån. Swedavia har, med det primära syftet att rena dagvattnet på av-isning-och halkbekämpningsmedel, anlagt flera dagvattenanläggningar på flygplatsområdet. Dessa består av dammar som genom biologisk nedbrytning och sedimentering ska rena vattnet med avseende på TOC. Enligt ett prövotidsvillkor som uppkom i samband med miljödomen för flygplatsen ska slutgiltiga halter bestämmas och den potentiella reningseffektiviteten av dagvattnet ska undersökas. Reningseffektiviteten har dock visat sig vara svår att fastställa då dammarna kontinuerligt fylls på med vatten och att vattnet leds förbi dammarna via bypass-funktion vid för stora vattenflöden. Då reningseffektiviteten i dammarna fortfarande inte är fastställd är denna studies syfte att utvärdera reningseffekten och om den kan förbättras. Ett inkubationsförsök för nedbrytning gjordes med en experimentuppställning där vattenprover från Arlanda inkuberades i 3 olika temperaturer (5°C, 10°C och 23°C) med kategorierna låg/hög TOC-halt och med/utan tillsats av makronäringsämnena fosfor och kväve (N och P), enligt Redfield förhållandet 106:16:1. Försöket pågick i 33 dagar och kontinuerliga vattenprover togs för att sedan analysera TOC-halten. Resultatet visade att näringstillsats, enligt Redfieldförhållandet, inte hade någon statistisk signifikant påverkan på nedbrytningshastigheten vid 5°C och 10°C. Det fanns dock en statistisk signifikant skillnad vid 23°C, vilket tyder på att näringstillsats är gynnsamt för nedbrytningen vid högre temperaturer. Vid jämförelser mellan nedbrytningshastigheterna vid olika temperaturer fanns det en statistisk signifikant skillnad mellan proverna, förutom för kategorin med hög initialhalt utan näring. Vid låg initialhalt och en temperatur på 5°C, 10°C och 23°C kunde en reduktion av TOC på 65-73%, 83-86% samt 80-90% för respektive temperatur observeras efter en inkubationstid på 33 dagar. För proverna som startade med hög initialhalt i temperaturerna 5°C, 10°C reducerades TOC med 4-42% och 11-16%, och för 23°C skiljde sig nedbrytningen mellan kategorierna näringstillsats/ingen näringstillsats. Utan näring ökade TOC-halten med 38% och med näring reducerades den med 88 % efter 33 inkubationsdagar. En ökning av halten tyder på felkällor i metoden. Nedbrytningshastigheten och tiden för 100% nedbrytning vid låg och hög initialhalt för olika förutsättningar för hela perioden var mellan 0.34-1.02 mg/l respektive 8.45-11.47 mg/l TOC per dag samt 30-47 respektive 39-84 dagar. Efter en vecka var spannet mellan nedbrytningshastigheter för låga och höga initialhalter 1.63-6.98 mg/l respektive 33.21-83.28 mg/l TOC per dag och reningskapacitetenefter en vecka var 33-100% respektive 30-81%. De förbättringar som kan föreslås, baserat på resultatet i studien, är att se över möjligheten att ha ett kostnadseffektivt uppvärmt system, eventuellt genom att nyttja spillvärme på flygplatsen. Vid uppvärmning kan ett alternativ vara att tillföra näringsrikt avloppsvatten, för att upprätthålla en effektiv nedbrytning. Om detta inte är möjligt bör man överväga möjligheten att introducera ett ytterligare reningssteg, som ett biofilter som reducerar TOC-halten innan vattnet lagras i dammarna. Mer studier krävs dock för att kunna dra välgrundade slutsatser från arbetet, eftersom det i studien uppkommit osäkerheter i resultatet. / Swedavia is a state-owned company that owns and operates ten airports in Sweden, of which Stockholm Arlanda Airport is one. The airport has an environmental permit where an investigation condition called U4 exists. The investigation condition primarily aims to evaluate the treatment of stormwater at the airport, with final conditions regarding emissions of e.g. organic compounds and nutrients. Snow and ice deposits form on airplanes and runways during winter, this affects the aerodynamic ability of the airplanes and cause insufficient friction between the airplane tires and the ground. To prevent crashes or planes not taking off, anti-icing agents such as mono propylene glycol and potassium formate are being used. The consequence of using these agents is increased levels of dissolved organic material in the stormwater and in the worst case this can lead to oxygen depletion in the recipient, which in this case is Märstaån. Swedavia has, with the primary purpose of purifying stormwater, built several stormwater facilities in the airport area. These consist of ponds that through biological decomposition depletes the water of the dissolved organic material. According to the trial period investigation, the final conditions for the storm water should be decided and the potential TOC-removal efficiency from the storm water needs to be evaluated. However, it has been hard to establish how well the ponds reduction of TOC work since water continuously fills up the ponds and because water sometimes gets bypassed when there are high flows. Since the reduction of TOC in the ponds is still not determined, the the purpose of this study was to evaluate the TOC-removal efficiency and whether it can be improved. Experimental incubations for degradation of TOC where conducted with water samples from Arlanda, incubated at 3 different temperatures (5°C, 10°C and 23°C) with the categories low/high TOC content and with/without addition of nutrients, according to the Redfield ratio 106:16:1. The experiment lasted 33 days and continuous water samples were taken to then analyze the TOC content. The result showed that nutrient addition according to the Redfield ratio had no statistically significant influence on the degradation, except at 23°C, which suggests that nutrient addition is beneficial at higher temperatures. When comparing the degradation rates at different temperatures, there was a statistically significant difference between the samples, except for the high initial content category without added nutrients. At a low initial content and a temperature of 5°C, 10°C and 23°C, a TOC-reduction of 65-73%, 83-86% and 80-90% was observed for the respective temperature after 33 days of incubation. For the samples that started with a high initial content in the temperatures 5°C, 10°C, a TOC removal of 4-42% and 11-16% was observed and for 23°C, the TOC-removal differed between the the samples without and with addition of nutrients. Without added nutrient, the TOC content increased by 38% and with added nutrient, it was reduced by 88 % after 33 days of incubation. An increase in the TOC content indicates sources of error in the method. The degradation rate and time to 100% degradation at low and high initial content for different conditions and the entire test period was between 0.34-1.02 mg/l respectively 8.45-11.47 mg/l TOC per day and 30-47 and 39-84 days respectively. After a week the range of degradation rates for low and high initial concentrations was 1.63-6.98 mg/l respectively 33.21-83.28 mg/l TOC per day and the TOC-removal capacity after one week was 33-100% respectively 30-83%. The improvements suggested, based on the results of the study, is to investigate the possibility of having a cost-effective heated pond system, possibly if there is waste heat to use from the airport. When heating, an alternative may be to add nutrient-rich wastewater, to maintain efficient degradation. If this is not possible, consideration should be given to the possibility of introducing an additional step for TOC-removal, such as a biofilter that reduces the TOC content before the water is stored in the ponds. However, more studies are required to draw well-founded conclusions from the study, as there were uncertainties in the results.

The construction of infrastructures such as dams requires for the foundations to lay on stable ground. One way to do so is to grout the rock fractures present in the bedrock using concrete, and this also ensures that lower amounts of groundwater reach the infrastructure itself. However, the continuous flow of groundwater carrying various dissolved chemical compounds, will trigger over time the deterioration of the concrete grout by dissolving the mineral phases resulting from the hydration process. This study aims at determining the variations in porosity and hydraulic conductivity induced by the dissolution of portlandite content present in the grout following the groundwater flow. Eight different cases have been simulated in COMSOL Multiphysics®, based on various combinations of fracture geometry (rough and smooth), hydraulic gradient, and inflowing groundwater composition. Each model has two main components, one for the flow simulation and one for the reactive transport. The modules implemented from COMSOL Multiphysics® are Darcy’s Law, Chemistry, and Transport of Diluted Species in Porous Media. The software PHREEQC has been used to determine the chemical species concentration for both the initial and boundary conditions. The results show that, at the end of a 100-day period, the mineral concentration decreases from 56.27% to 61.27% depending on the simulation considered. This leads to an increase in porosity ranging from 1.94% to 2.23%, while hydraulic conductivity displays a minimum growth of 6.42% and a maximum of 7.43%. The sensitivity analysis results reveal that the most influencing factor on the degradation is the hydraulic gradient, which is followed by the fracture geometry, while the inflowing groundwater composition impact is not as high as the previous ones. / Byggandet av infrastrukturer som dammar kräver att grunden läggs på stabil mark. Ett sätt att uppnå detta är att fylla sprickor i berggrunden med betong, vilket också säkerställer att mindre mängder grundvatten når infrastrukturen. Det kontinuerliga flödet av grundvatten, som bär med sig olika lösta kemikalier, kan dock med tiden leda till att betongen bryts ner genom att mineralfaserna som bildas vid hydratiseringsprocessen löses upp. Denna studie undersöker hur porositeten och den hydrauliska ledningsförmågan förändras när portlandit i betongfogar löses upp av grundvattenflödet. Åtta olika scenarier har simulerats i COMSOL Multiphysics® med olika kombinationer av sprickgeometri (grov och slät), hydraulisk gradient och inkommande grundvattensammansättning. Varje modell består av två huvuddelar: en för flödessimulering och en för reaktiv transport. Modulerna från COMSOL Multiphysics® som används är Darcys lag, kemi och transport av utspädda ämnen i porösa medier. Programvaran PHREEQC har använts för att fastställa koncentrationen av kemiska ämnen för både initiala och gränsvillkor. Resultaten visar att efter 100 dagar minskar mineralkoncentrationen med mellan 56,27% och 61,27%, beroende på simuleringen. Detta leder till en ökning av porositeten med 1,94% till 2,23%, medan den hydrauliska ledningsförmågan ökar med minst 6,42% och högst 7,43%. Känslighetsanalysen visar att den hydrauliska gradienten är den mest påverkande faktorn för nedbrytningen, följd av sprickgeometrin. Sammansättningen av det inkommande grundvattnet har inte lika stor påverkan.

The intensity and frequency of precipitation events have increased because of global warming and its direct impact on the hydrological cycle. This poses a significant challenge for various locations around the globe where in recent years more unpredicted flooding has been observed. The utilization of hydrological models for accurate prediction of urban floods under heavy rainfall events is crucial to deal with such global problems. The purpose of this study is to develop a model based on the Spatial Distributed Travel Time (SDTT) approach that estimates the response of watersheds to a short and intense rainfall event in urban settings. The model is developed in Python and uses the ArcPy package, which allows access to all the geoprocessing tools available at ArcGIS, along with the Numpy package that supports matrices which makes mathematical calculation efficient.   One of the important factors affecting the response of watersheds is the contribution of upstream flow. The current study used Dynamic Upstream Contribution (DUC) to estimate the unit hydrograph and consider the effect of upstream runoff contributing to travel time equations using physical characteristics and the dynamic of rainfall events. The SDTT model was validated with a fully distributed model, MIKE 21, and showed that when the infiltration module estimates the total runoff volume accurately, the unit hydrograph of the DUC method can predict the peak almost as accurately as MIKE 21. Before validation, the excess rainfall estimated in the SDTT model is multiplied by a constant coefficient to align the total water volume of the model with that of the MIKE 21 model.  The peak flow is the most important component of a discharge hydrograph since its accurate prediction helps in assessing the severity of flooding and the capacity of drainage systems to handle the excess water. Another component of a discharge hydrograph is time to peak which the SDTT model predicts with a delay compared to MIKE 21. The sensitivity analysis showed the simplification regarding the dynamic of rainfall intensity used in travel time equations contributes to this delayed peak. The other simplification that might impact the watershed response is the approach the model used to handle depression volume which is too general. A conceptual method proposed in this report can be used in future studies to improve this part of the model by capturing the spatial distribution of depression locations as well as the temporal dynamics of charging the depressions.   After the model was validated in the first study area, it was implemented in another study area to evaluate the effect of urban development on the hydrological response of urban catchments to a short and intense rainfall event. This scenario-based analysis showed that by further development of the model, it can be used as a tool for the initial phase of hydrologic investigation of urban areas in response to heavy rainfall events. By conducting the screening phase of hydrological investigation and filtering the risky location, the SDTT model can be used as a complementary model for more advanced fully distributed models that are more computationally extensive.   The recorded simulation time demonstrated that the SDTT model is quick when it comes to small-sized watersheds, but it is less time-efficient for large catchments. An approach proposed in this report can be utilized to optimize the model's processing time for larger catchments. By making the model time efficient and addressing the issues mentioned in the report, the developed SDTT model can facilitate the hydrological investigation by reducing the initial data gathering burden and simulation time, and making the assessments of urban watersheds more efficient can facilitate informed decision-making in urban flood risk management. / Till följd av den globala uppvärmningen har intensiteten och frekvensen av nederbördshändelser ökat, en direkt inverkan på den hydrologiska cykeln som utgör en betydande utmaning för olika platser runt om i världen där oförutsedda översvämningar observerats under de senaste åren. Användningen av hydrologiska modeller för att med noggrannhet förutseurbana översvämningar under kraftiga nederbördshändelser är avgörande för att hantera detta globala problem. Syftet med denna studie är att utveckla en modell baserad på Spatial Distributed Travel Time (SDTT) metodiken. SDTT-metodiken beskriver responsen från ett avrinningsområde för en kort och intensiv nederbördshändelse i urban miljö. Modellen är utvecklad i Python och inkluderar ArcPy-paketet som ger tillgång till alla geoprocesseringsverktyg som finns i ArcGIS tillsammans med Numpy-paketet som stödjer matriser som effektiviserar matematiska beräkningar.  En av de avgörande faktorerna som visade sig påverka reaktionen från ett avrinningsområde var flödet från uppströmsområdet. Den aktuella studien använde Dynamic Upstream Contribution (DUC) för att uppskatta enhetshydrografen med hänsyn till effekten avrinningen uppströms har på avrinningshastigheten med hjälp av fysiska egenskaper och nederbördsdynamik. SDTT-modellen validerades med en fullt distribuerad modell, MIKE 21, och visade att när infiltrationsmodulen uppskattar den totala avrinningsvolymen exakt, kan enhetshydrografen för DUC-metoden förutsäga toppflödet exakt. Innan validering multipliceras överskottsnederbörden uppskattad i SDTT-modellen med en konstant koefficient för att justera modellens totala vattenvolym med den i MIKE 21-modellen. Toppflödet är den viktigaste komponenten i en flödeshydrograf eftersom dess noggranna förutsägelse hjälper till att bedöma allvarsgraden av översvämningar samt dräneringssystemens kapacitet att hantera överskottsvatten. En annan komponent i en flödeshydrograf är den tid det tar tills toppflödet uppstår, något som SDTT-modellen förutsäger med en fördröjning jämfört med MIKE 21. Känslighetsanalysen visade att förenklingen gällande dynamiken för nederbördsintensitet som används i ekvationerna för avrinningshastighet bidrar till denna fördröjda topp. Den andra förenklingen som kan påverka responsen från avrinningsområdet är metoden som modellen använde för att hantera volymen vatten som lagras i sänkor, som är förgenerell. En konceptuell metod föreslås i denna rapport och kan användas i framtida studier för att förbättra denna del av modellen genom att fånga den rumsliga fördelningen av sänkor samt tidsaspekten i att fylla upp sänkvolymerna.   Efter att modellen validerats i det första studieområdet, implementerades den i ett annat studieområde för att utvärdera kopplingen mellan stadsutveckling och hydrologisk respons i urbana avrinningsområden i kontexten av en kort och intensiv nederbördshändelse. Denna scenariobaserade analys visade att modellen efter vidareutveckling kan användas som ett verktyg för den inledande fasen av hydrologisk undersökning av stadsområden, i syfte att utreda möjliga konsekvenser av kraftiga nederbördshändelser. Genom att genomföra screeningfasen av hydrologisk undersökning och filtrera den mest riskfyllda platsen kan SDTT-modellen användas som en kompletterande modell för mer avancerade fullt distribuerade modeller som är mer beräkningsmässigt omfattande.   Den registrerade simuleringstiden visade att SDTT-modellen är snabb när det kommer till ett litet avrinningsområde, men modellen är mindre tidseffektiv för stora avrinningsområden. Ett tillvägagångssätt som föreslås i denna rapport kan användas för att optimera modellens handläggningstid för större avrinningsområden. Genom att göra modellen tidseffektiv och åtgärda frågorna som nämns i rapporten, kan den utvecklade SDTT-modellen underlätta den hydrologiska undersökningen genom att minska den inledande datainsamlingsbördan, minskasimuleringstiden, och dessutom göra utvärderingarna av urbana avrinningsområden mer effektiva. Slutligen kan modellens resultat användas för att underlätta informerat beslutsfattande kopplat till hantering av översvämningsrisker i städer.

<p>For many surface waters, phosphorus (P) leaching is a serious problem that should be minimized to prevent eutrophication. In Sweden there is a demand for physical and technical development of high-performance P removal techniques to reduce phosphorus leaching from on-site wastewater treatment systems to the Baltic Sea. However, although these systems are designed to reduce eutrophication there are also other environmental impacts to be considered when implementing them in on-site systems; energy use and global warming potential are two examples. This study has investigated several bed filter materials (reactive media and natural soils) for their total environmental impact (in commercial applications) as well as for the predominating chemical phosphorus removal mechanisms. The use of life cycle assessment revealed that several reactive bed filters are relatively energy-consuming due to the material manufacturing process. Characterization of phosphorus compounds in used reactive media provided evidence for calcium phosphate precipitation as the predominating P removal mechanism in alkaline filter materials. However, in soil treatment systems with noncalcareous soils, batch experiments and extractions suggested that aluminium compounds were important for P removal. According to mass balance calculations that compared accumulated P with the estimated P load in a soil treatment system, the long term P removal capacity was very low; only 6.4 % of the applied phosphorus had been removed during 16 years of operation.</p>

<p>Landfill leachate contains a variety of contaminants and is created when rainwater percolates the landfill. For landfill management the leachate is the main issue that can cause problems to the environment. At the landfill of Fläskebo, Renova AB treats the leachate in a local treatment plant. The treatment consists of a chemical treatment step with chemical precipitation, flocculation, sedimentation and filtration, and a final step with a carbon and peat filter. Renova has to ensure that the condition of the leachate reaches the regulation set for the landfill before it is released to the recipient. This regulation has not yet been established and a final suggestion will be given to the county administrative board in spring 2006.</p><p>In this master thesis the chemical treatment of Fläskebo is optimized. A comparison between the control program and the regulation was made to estimate the contamination of the leachate. Also the effectiveness of the two steps is evaluated. For optimization, the leachate was first tested in a laboratory with different coagulants and flocculants.</p><p>The purpose was to increase the precipitation of particles and metals; arsenic, cadmium, chromium, mercury, lead, copper, nickel and zinc through sweep floc coagulation and hydroxide precipitation. After the laboratory tests the precipitation was tested in the treatment plant with higher pH and coagulant. Also the process control for sodium hydroxide was examined.</p><p>The leachate had a small content of organic matter and nutrients, but had a large content of halogenated substances (AOX) and the heavy metals nickel and copper. High concentrations of contaminants were reduced better than low concentrations in the two treatment steps. The carbon and peat filter material also caused an increase of the arsenic content in the leachate after filtration. From the laboratory work the results showed a better reduction of metals with iron-chloride, PlusJÄRN and the anjonic polyacrylamid, Fennopol A. Because of the high content of chloride the iron- sulphate, PurFect was chosen for further tests. The optimal pH for the heavy metals arsenic, zinc, copper and nickel was between pH 9 and 9, 5. The precipitation in the treatment plant showed better results with sodium hydroxide and a higher pH, pH 9 in the flocculation basin. An increase of the coagulant PurFect from 202 mg/l to 225 mg/l meant only a higher chemical cost. The process control of sodium hydroxide showed an oscillating and unstable control performance, which may lead to a higher consumption of chemicals.</p> / <p>Lakvatten har varierande föroreningsgrad och karaktär och bildas då regnvatten perkolerar igenom en deponi. För en deponiverksamhet är lakvattnet den huvudsakliga påverkan på den omgivande miljön. Vid en av Renova ABs deponier, Fläskebo, utanför Göteborg sker reningen av vattnet i den lokala reningsanläggningen. Reningen består av kemisk fällning, flockning, sedimentering och filtrering samt ett kol- och torvfilter. För att få släppa ut lakvattnet har Renova just nu ett prövotidsvillkor på lakvattnets kvalité och till våren 2006 skall förslag på slutgiltiga utsläppsvillkor lämnas till Länsstyrelsen.</p><p>I detta examensarbete har den kemiska reningen av lakvattnet från Fläskebo optimerats utifrån lakvattnets karaktär. Lakvattnets föroreningsgrad bedömdes efter en jämförelse av analysresultatet inom kontrollprogrammet och riktvärdena i prövotidsvillkoret. Dessutom utvärderades effektiviteten i varje enskilt reningssteg, den kemiska reningen och kol- och torvfiltret. För optimering av den kemiska reningen testades lakvattnet först på lab med olika fällnings- och flockningsmedel. Uppgiften var att öka partikelfällningen och reducera metallerna arsenik, kadmium, krom, kvicksilver, bly, koppar, nickel och zink i lakvattnet genom svepkoagulering och hydroxidfällning.</p><p>Utifrån resultaten på lab testades sedan fällningen i full skala, pH höjdes i flockningsbassängen och så även dosen fällningsmedel till vattnet. En inledande undersökning av regleringen av lutdosering gjordes med några stegsvarsexperiment.</p><p>Lakvatten innehöll låga halter av organiskt material och närsalterna kväve och fosfor, medan de halogena ämnena (AOX) och tungmetallerna nickel och koppar var höga. De båda reningsstegen, kemisk rening och kol- och torvfiltret var generellt bra på att rena föroreningar i höga koncentrationer men var sämre vid låga. Kol- och torvfiltret ökade koncentrationen i vattnet av arsenik genom materialets interna läckage. I fällningsförsöken gav järnkloriden, PlusJÄRN och den anjoniska polyakrylamiden, Fennopol A bäst resultat i att avskilja metaller. Järnsulfaten PurFect gav näst bäst resultat och valdes istället för järnkloriden för vidare försök då kloridhalten i lakvattnet redan var högt. Optimalt pH för arsenik, zink, koppar och nickel var inom pHintervallet 9 och 9,5. Fällningen i full skala ute i verket visade ett bättre resultat vid tillsatt lut och ett högre pH (pH 9) i flockningsbassängen. Däremot betydde en höjning av fällningskemikalien från 202 mg/l PurFect till 225 mg/l enbart en ökad kemikaliekostnad och en överdosering. Det visade sig dessutom att lutregleringen var svängig och på gränsen till instabil. Regulatorn bör därför ses över så att risken för ökad kemikaliekonsumption och kostnader minskar.</p>