Arbetet innefattar en undersökning kring vattenreservoarer där magasinsvolymer och konstruktionslösningar utreds samt analyseras. I nuläget saknas tydliga riktlinjer för hur reservoarer i mindre samhällen ska utformas och dimensioneras för att säkerställa vattenkvalitén och uppnå en säker vattenförsörjning. Målet och syftet med arbetet är att ta fram en magasinsvolym, identifiera viktiga aspekter att ta hänsyn till vid utformning av en reservoar samt presentera fördelar med och behovet av en vattenreservoar utifrån förbrukningsvariationer. Arbetet avgränsas till Lammhults förutsättningar där intervjuer, observationer, litteraturstudier, analyser och beräkningar ligger till grund för teori och resultat. Resultatet påvisar bland annat svårigheter i att analysera förbrukningsvariationer, vikten av lokal korrekt statistik och ifrågasättande av befintligt dimensioneringssätt för magasinsvolym. Arbetet kartlägger delvis vissa problemområden men vidare studier krävs för att fastställa lösningar inom områdena. Genom detta kan tydliga riktlinjer för att dimensionera och utforma en reservoar tas fram. / The essay contains an assessment of water reservoirs, where an examination and analysis of storage volumes and construction solutions are carried out. Today there are no clear guidelines for how reservoirs in smaller communities should be designed and dimensioned to ensure water quality and guarantee a safe water supply. The goal and purpose of the essay is to calculate a storage volume, identify important aspects to consider in designing a reservoir, and present advantages with and the need of a water reservoir based on consumption variations. The assessment is limited to Lammhults’s conditions where interviews, observations, literature studies, analyses and calculations serve as a foundation for the theory and the result. The result demonstrates, among other things, difficulties, difficulties in analyzing consumption variations, the importance of local correct statistics and questioning of existing methods of dimensioning a storage volume. The essay partially some problem areas, but further studies are required to find solutions in the sector and straight guidelines regarding dimensions and design of reservoirs.

The small village Chonyonyo, in the district Karagwe in the northwest of Tanzania has a shortage of safe drinking water. Women and children spend several hours a day fetching water and gathering firewood to boil the water to make it more suitable for drinking. The need of new sustainable water supply solutions is fundamental for providing more people with safe drinking water.   Two water distribution alternatives was suggested by Engineers Without Borders and MAVUNO as possible solutions to supply the community with water.  Alternative 1 consisted of a 10 km distribution system from an already existing groundwater well at the MAVUNO office to Chonyonyo. Alternative 2 consisted of a 3.5 km distribution system from the most neighboring valley to Chonyonyo, where no groundwater well exists today. Both alternatives would be powered by solar panels and operated six hours a day. The most sustainable distribution solution was chosen by modeling the distribution alternatives in the modeling software EPANET. Input parameters to simulate the model were position, elevation and dimension of storage tanks and pipes. Other required input parameters were absolute roughness, water withdrawal, operation hours, description of the withdrawal pattern for the water outlet and other modelling conditions such as a suitable simulation time. The selection of water distribution system was based on minimum requirements of energy used for operation weighed with lowest possible water residence time in the storage tank. Water quality analyses of the raw water source for distribution alternative 1 were performed in order to classify the water and select suitable water treatment solutions. The analyses consisted of microbiological and metal/metalloid analyses, and measurements of EC and pH. The result of the simulation showed that neither of the distribution alternatives met all the pipe design criteria. The main reason is that the system can not be constantly operated. If this criterion is excluded the optimal solution is distribution alternative 1 with an outer pipe diameter of 110 mm throughout the whole distribution system and a water residence time in the storage tank of 57.1 hours. The water quality analysis showed that the ground water source for distribution alternative 1 was affected by surface water and is thus classified as unusable because of high levels of harmful bacteria and lead. The most suitable water treatment solution due to the aspects of sustainable water supply are the microbiological barriers ultrafiltration and UV-light in combination with a treatment method to remove lead from the water. / I samhället Chonyonyo i distriktet Karagwe i nordvästra Tanzania råder brist på säkert dricksvatten. Kvinnor och barn spenderar flera timmar om dagen för att hämta vatten och samla ved för att koka vattnet så att det blir säkrare att dricka. Behovet av nya hållbara vattenlösningar är fundamental för att kunna försörja fler människor med säkert dricksvatten.   Två vattendistributionsalternativ lades fram av Ingenjörer utan gränser och MAVUNO som möjliga lösningar för att försörja invånarna i Chonyonyo med dricksvatten. Alternativ 1 bestod av ett 10 km distributionssystem från en befintlig grundvattenbrunn vid MAVUNO:s kontor. Alternativ 2 bestod av ett 3.5 km distributionssystem från den närmaste dalen till samhället Chonyonyo, där det inte finns någon befintlig grundvattenbrunn. Båda alternativen kommer att drivas av solpaneler och vara under drift sex timmar per dygn. Det lämpligaste distributionsalternativet valdes ut genom simulering i mjukvaran EPANET. Ingångsparametrar för simuleringen var bl.a. position, höjd och dimension på reservoarer och ledningar. Ytterligare nödvändiga parametrar var skrovlighet på ledningar, storlek på vattenuttag, antal driftstimmar, uttagmönster från vattenkranar i systemet samt andra modelleringsförhållanden såsom en lämplig simuleringstid. Valet av distributionssystem grundades på lägsta möjliga energibehov för drift viktat mot lägsta möjliga uppehållstid i vattenreservoarerna.   Kvalitetsanalyser av råvattnet för distributionsalternativ 1 genomfördes för att klassificera vattnet och göra lämpliga val av vattenreningslösningar. Analyserna omfattade mätning av ett antal mikrobiologiska parametrar, metaller/metalloider samt EC och pH. Simuleringen visade att ingen av alternativen kunde uppnå alla designkriterierna. Huvudorsaken till det är att systemet endast är i drift periodvis. Bortsett från dessa kriterier var det optimala lösningen distributionsalternativ 1 med en yttre rördiameter på 110 mm genom hela systemet med en maximal uppehållstid i vattenreservoaren på ca 57 timmar.   Analyserna visade att grundvattnet var ytvattenpåverkat och klassificeras som otjänligt med höga nivåer av skadliga bakterier och bly. De lämpligaste vattenreningslösningarna i förhållande till hållbarhetsaspekterna var de mikrobiologiska barriärerna ultrafiltrering och behandling med UV-ljus kombinerat med en reningsmetod för att avskilja bly från vattnet.

För att vatten ska kunna levereras enligt de krav som ställs från användarna i samhället behövs ett väl anpassat ledningsnät. Det innebär bland annat att vatten ska finnas tillgängligt i den mängd som behövs och vid den tidpunkt som vatten krävs. För att vattenreningsverken ska kunna leverera rätt mängd vatten måste ledningsnätet vara dimensionerat för att kunna transportera allt vatten som skall pumpas ut till användarna. Detta kräver en god uppskattning om de vattenflöden som behövs. Det förväntade vattenflödet till olika samhällsanvändare uppskattas utifrån befintliga användningsmönster samt publikation P83, framtagen av Svenskt Vatten. Allt eftersom samhället utvecklas behöver publikationen uppdateras för att denna ska stämma så väl överens med verkligheten som möjligt. Vattenanvändningsmönster i skolor, kontor, handelsområden och industrier undersöktes som en del av ett pågående projekt för att undersöka om P83 bör uppdateras. För dessa har år- och dygnsvariationer, flöden och maxfaktorer analyserats från årslånga mätserier. Utifrån uppmätta värden kunde alternativa fördelningsnycklar som potentiellt skulle bidra till förbättring också analyseras. Resultaten tyder på att det finns förbättringsmöjligheter för flödesberäkningar för brukartyperna skolor, handel och industri jämfört med dagens metoder. För skolor och handel skulle inomhusarea vara en relevant fördelningsnyckel att använda vid beräkningar medan takyta vore en mer lämplig parameter att använda för industrier. De maxfaktorer som finns angivna i P83 stämde inte särskilt väl överens med de uppmätta i studien och skulle behöva uppdateras. Studien visar också på ett behov av att dela upp de brukarkategorier som finns i dagsläget till fler kategorier då de tre som finns i dagsläget är mycket generella. Dessutom undersöktes möjligheten att kombinera olika brukartyper för att utjämna vattenflöden under dygnet. Villor eller radhus bör lämpligen kombineras med skolor, kontor eller industrier för att få ett jämnare vattenflöde under dagtid. / For water to be delivered according to the requirements of the users in the society there is a need for the water pipelines to be well dimensioned. This means that the amount of water that is needed has to be available at the time when it is required. For the water treatment plants to be able to deliver the right amount of water the pipelines must be sized to carry the water that should be delivered to the users. This requires a good estimate of the amount of water needed. The expected water flow to different users is estimated based on existing water usage patterns as well as the P83 publication, developed by Swedish Water. As society develops the publication may need to be updated to correspond well with reality. Water use patterns in schools, offices, retail stores and industries were examined as a part of an ongoing project to investigate whether P83 should be updated. For these annual and diurnal variations, water flows and max factors were analyzed from yearlong series of measurements. Based on the measured values alternate allocation keys that could potentially contribute to improvement were analyzed. The results suggest that there are possible improvements for flow calculations for schools, retail stores and industry compared to current methods. For schools and retail stores the indoor area would be a relevant variable to use for calculations, while the roof area would be a more appropriate variable to use for industries. The max factors listed in P83 did not agree with those measured in the study and would need to be updated. The study shows that the three categories used in P83 are very general and ought to be divided into more specific categories. Furthermore, the possibility to combine different types of water users to equalize the water flow to an area during the day was analyzed. Villas or semi-attached houses should preferably be combined with schools, offices or industries for evening out the flow during day time.

Eutrophication is an expanding issue due to the increase of human-induced nitrogen leakage from agriculture. Eutrophication can lead to severe environmental problems such as exaggerated algal bloom and oxygen deprivation in water courses. One approach to clear away nitrogen is to use constructed wetlands. Wetlands have the ability to clean the water that flows through it by biological, chemical and physical reactions. The aim of this study is to determine if a deep or shallow wetland is more advantageous in removing nitrogen and how phosphor addition affects nitrogen removal. The method used was analysis of concentrations of nitrate, nitrite (NO3- + NO2-) and phosphorous from the years 2018 and 2019 from an experimental wetland in Halmstad, Sweden, and carrying out a quantitative experimental study. The results showed that NO3- + NO2- removal was higher in deeper wetlands for both years and for the removal rate coefficients in 2019. Ponds with phosphorus addition had an increase in NO3- + NO2- removal. The research conclusion was that the deeper wetlands are more efficient at removing nitrogen than shallow. Phosphorous addition increases the nitrogen removal in both shallow and deep ponds. Shallow wetlands might have potential to become superior compared to deep wetlands when the vegetation and bacteria establish. This statement however requires further research. / 42 % av människorelaterade kväveutsläpp kommer från jordbruket av bland annat gödsling och plöjning av mark. Dessa emissioner kan leda till ett flertal miljöproblem som övergödning och syrebrist i närliggande vattenområden. Ett sätt att minska kväveutsläppet från jordbruken kan vara att använda sig av konstruerade våtmarker. Syftet med denna studie är att undersöka om en våtmark med högre eller lägre djup är mest effektiv på att avskilja kväve. Det ska också granskas om fosfortillsats påverkar kväveborttagningen i både grunda och djupa dammar. Frågeställningarna i studien är: Är djupa eller grunda dammar mest effektiva på att avskilja kväve? Hur påverkar fosfortillsats dammarnas förmåga att avskilja kväve? Vilken typ av damm är mest kostnadseffektiv? För att besvara de tre frågeställningarna utfördes en kvantitativ studie. Metoden delades in i 4 delar: fältarbete, laboratorium, databearbetning och datainsamling. Av dessa 4 var databearbetning den huvudsakliga beståndsdelen i resultatet där NO3 -+ NO2 - koncentrationer behandlades i flera formler för att få fram koncentrationsskillnaden, procentuella borttagningen och areella borttagningskoefficienten. Resultatet som genererades visade att för 2018 och 2019 var de effektivaste dammarna de djupa med fosfortillsats. Fosfortillsats minskade upptaget av kväve för grunda dammar i 2018, men ökade upptaget för både djupa och grunda dammar för 2019. När kväveavskiljningen relaterades till yta och temperatur för 2019 blev skillnaden mellan djupa och grunda avsevärt mindre. Sammanfattningsvis blev slutsatsen i arbetet att djupa dammar med fosfortillsats är effektivast. Från beräkningarna av den areella borttagningskoefficienten kan man se en möjlighet för grunda dammar att bli ännu effektivare än djupa när deras överlägsna vegetation och bakterietillväxt väl etablerat sig. På grund av att skillnaden är minimal mellan djupa och grunda dammar är det möjligt att den mest kostnadseffektiva dammen är en grund sådan.

Översvämningar till följd av skyfall har blivit allt vanligare och förväntas att öka i takt med klimatförändringarna. Översvämningar kan ställa till stora skador för ett samhälle, framförallt när de samhällsviktiga verksamheterna blir drabbade. För att undvika att detta sker bör samhället vara byggt för att tåla stora volymer vatten som faller vid ett skyfall. Ett steg för att nå dit är att göra en skyfallskartering där flödesvägar, vattenvolymer och översvämningens utbredning tas fram genom hydraulisk modellering. Utifrån skyfallskarteringen kan sårbara områden upptäckas och förebyggande åtgärder kan utföras för att minska översvämningens negativa påverkan. Akademiska sjukhuset i Uppsala är en samhällsviktig verksamhet och har tidigare haft problem med översvämningar. I den här studien har en skyfallskartering utförts på Akademiska sjukhusets område för att ta reda på översvämningens utbredning vid ett skyfall och vilka åtgärder som lämpar sig för att förhindra översvämningar. Skyfallskarteringen utfördes i det tvådimensionella (2D) hydrauliska modelleringsprogrammet MIKE 21 Flow Model. Eftersom en skyfallskartering baseras på många generaliseringar finns det vissa osäkerheter kring valet av parametrar. Därför har även en känslighetsanalys utförts kring valet av regntyp (Chicago Design Storm (CDS) jämfört med ett blockregn), regnets varaktighet, grönytornas avrinningskoefficient och markens infiltrationshastighet. Indata till modellen baserades på olika kartdata som bearbetades i GIS-programmet ArcMap. Flera olika regn med varierande återkomsttid simulerades. Resultaten visade att det blir översvämning inne på sjukhusområdet vid ett 100-årsregn som förvärras när återkomsttiden ökar. Åtgärdsanalysen utfördes genom att lägga in förändringar i höjdmodellen för att se hur det påverkar översvämningens utbredning. Analysen visade att åtgärder som jordvallar och höjdsättning av marken kan tillämpas på området för att minska översvämningsrisken. Resultatet från känslighetsanalysen visade att ett CDS-regn ger större översvämningskonsekvenser i modelleringen än om ett blockregn av samma återkomsttid och varaktighet används. Känslighetsanalysen av varaktigheterna visade att en lång varaktighet kan leda till låga flödestoppar som inte representerar ett skyfall väl. En avrinningskoefficient på 0,4 beskriver infiltrationen i området väl och när en större avrinningskoefficient används tenderar översvämningen att bli större på grönytorna. Till sist visade resultatet att infiltrationshastigheten är en känslig parameter som bör väljas efter mer noggrann analys av marken i modelleringsområdet. / Flooding as a cause of cloudbursts have become more common and is expected to increase with climate change. Floods can cause substantial damage to a society, especially when the critical societal functions are affected. To avoid this the city should be built to tolerate large volumes of water from cloudbursts. As a step on the way to accomplish this, a cloudburst mapping could be made where flow paths, water volumes and the extent of the flooding are studied through hydraulic modelling. Through the cloudburst mapping, vulnerable areas can be spotted, and flood prevention measures can be taken to lessen the extent of the floods negative impact. Uppsala University Hospital serves a critical societal function and has previously had problems with flooding. In this project a cloudburst mapping has been made in the two dimensinoal (2D) hydraulic modelling program, MIKE 21. This was done to find out the extent of a flood caused by a cloudburst event and what measures that can be taken to prevent floods. A cloudburst mapping is based off many generalized assumptions and there are some uncertainties when selecting the parameters. Because of this, a sensitivity analysis was performed on the selection of rain-type (Chicago Design Storm (CDS) vs. block-rain), rain duration, the runoff coefficient and the soil's infiltration capacity. The inputs of the model were based off different geographic data and then constructed in the GIS-program ArcMap. Several different rain events with varying duration and return periods were simulated. The results showed that there is considerable flooding in the area after a rain with a 100-year return period and it gets worse when the return period increases. The flood prevention analysis was made by editing the terrain to mimic flood prevention measures and study how the extent of the flood responds to the edits. The analysis showed that measures like soil barriers and changes in elevation were effective in lessening the risk of flooding. The results from the sensitivity analysis showed that a CDS-rain causes a more significant flooding compared to a block-rain of the same return period and duration. The sensitivity analysis of the rain duration proved that a long duration can lead to flat flow curves that doesn't resemble a flow curve from a cloudburst event. A runoff coefficient of 0.4 describes the infiltration in the area well and with a larger coefficient the flooding on greenery tend to grow. Lastly, the infiltration capacity proved to be a sensitive parameter that needs to be selected carefully, preferably after a thorough soil analysis.

Klädindustrin är idag en stor bidragande orsak till negativa miljöpåverkningar. Om avtrycket från den industrin ska minska behöver det ”fast fashion” fasas ut och ett nytt sätt att se på kläder implementeras. De enklaste sätten att minska avtrycket är att återanvända eller återvinna kläder. Renewcell återvinner textilier och bryter ner bomullen och återvinner den som nytt material - Circulose®. Det materialet skickas vidare för att bli nya kläder och på så sätt stängs loopen för textilindustrin. Av produktionen av Circulose® tillkommer ett nytt slags processavlopp som inte hunnits forskas mycket på. Paralleller till textilindustrin kan visserligen dras och där är processavloppen av heterogen karaktär. Renewcell vill se om det går att reducera det organiska materialet i avloppet till en nivå på 10 mg/l. Den här studien vill hjälpa till att fylla det forskningsgap som finns för reningsteknik inom textilåtervinningsindustrin idag. Med en ny marknad i uppstart är det viktigt att avlopp hanteras på ett bra och ansvarsfullt sätt. Syftet med studien var att undersöka experimentellt och litterärt om det går att reducera ner BOD7 i Renewcells processavloppet till 10 mg/l. En MBBR har efterforskats och jämförts med en MBR, där en MBBR ansågs vara mer resistent mot variationer och farliga ämnen. Det byggdes en MBBR i laborationsskala kopplat till processavloppet för att analysera reduktionen av BOD7 och för att göra en experimentell undersökning hur den kemiska fällningen påverkas om vattnet behandlades biologiskt först. Studien resulterade i att Renewcells karaktär på processavlopp är heterogent och är hanterbart av mikroorganismer. Dock, på grund av att ingen fullt utvecklad biofilm nåddes samt variationer i processen är det fortfarande osäkert om det fungerar att implementera en MBBR hos Renewcell. Processförändringar som ett produktionsstopp är inga problem för en fullt utvecklad MBBR att hantera. Processavloppet innehåller en stor mängd organiskt material, men saknar tillräckligt med näringsämnen. För detta projekt var 58 % reduktion av BOD7 den högsta som redovisades och det nåddes inte heller en fullt utvecklad biofilm. Att biologiskt behandla avloppet innan en kemisk fällning gav positiva resultat då reduktionen av metalljoner förbättrades. Allt som allt anses det vara möjligt att implementera en MBBR hos Renewcell om rätt förutsättningar finns och det ges en möjlighet att utveckla en biofilm fullt ut. Förhoppningsvis kan denna förstudie visa vägen för vidare studier inom området. / The clothing industry is one of the major causes for negative environmental impacts. The “fast-fashion” needs to be phased out and a more climate-friendly way of using clothes implemented. The easiest ways to do this is to reuse or recycle clothes. Renewcell recycles used textiles and dissolve the cotton into pulp and makes a new material of it - Circulose®, which is sent to become new clothes and, in that way, helps to close the loop for textile industry. With the production of Circulose® a new kind of wastewater is produced which has not yet been thoroughly researched. A parallel to the textile industry’s wastewater can be drawn, and that is of heterogeneous nature and can change quickly from day to day. It is in Renewcell’s interest to reduce the organic matter in the wastewater, more than they do today with their current chemical and mechanic wastewater treatment plant does. This study wants to help fill the research gap that exists for purification technology in the textile recycling industry today. Since it is a new field of technology, it is of importance to thoroughly invest in how to treat the wastewater responsibly. The purpose of this study was to investigate, both experimentally and literary, whether the possibility to reduce BOD7 to 10 mg/l in the wastewater treatment plant. With an investigation of MBBR and by compare it with an MBR it was concluded that a MBBRis a better fit for Renewcell since it is considered to be more resistant to variations and hazardous substances. To strengthen that conclusion a MBBR in laboratory scale was built and wastewater directly from the recycling process treated. The reduction of BOD7 and how it would come to affect the chemical precipitation was analyzed. The results of the study concluded that Renewcells wastewater is heterogenous and manageable for microorganisms. However, the due to the variations in the process such as dosing of biologically harmful substances it might not be possible for Renewcell to implement a MBBR. Process variations as a stop in production of wastewater for a shorter time period is manageable. The wastewater contains enough organic matter, but an extra addition of nutrients is needed. For this project the MBBR-process fluctuated in reduction of organic matter and the highest amount achieved was 58 %. No fully developed biofilm was achieved either. Biologically treating the process effluent before the chemical precipitation gave positive results as the reduction of metal ions was improved. All in all, it is believed to be possible to implement a MBBR at Renewcell if the process is given the required conditions from the beginning and a biofilm can be fully developed. Hopefully, this pilot study can show the way for future research within the field.

Arbetet baseras på en kylanläggning som installerats på ett biogas företag, som till en början var tänkt som ett pilotprojekt men som nu används fullt ut i anläggningen. Projektet var inte utvärderat eller dokumenterat och vilken effekt som överförs var obekant. Arbetets innebörd var att beräkna effekten samt dokumentera systemet i form av både beräkningar, ritning och eventuella effektiviserings områden. Beräkning gjordes via entalpi skillnaden som togs ut över involverade värmeväxlare, samt flödet som togs ut via en reglerventil med hjälp av ett mätinstrument. Ritning gjordes via programmet Visio utifrån anläggningens nuvarande konstruktion. Resultatet för kyleffekten som överfördes beräknades fram via flöde och entalpi, med resultatet 14,03kW över båda värmeväxlarna. Även beräkning på vad en potentiell förbättring av isolering i rörsystemet skulle kunna bidra med där utifrån beräkningarna skulle energibesparingen kunna fördubblas gentemot nuvarande. / The work is based on a cooling plant installed at a biogas company, which was initially intended as a pilot project but is now fully used in the plant. It is not evaluated or documented and how much power is transmitted is unknown. The meaning of the work is to find out the effect and document the system in the form of both calculations, drawing and any areas of efficiency. Calculation was made via enthalpy the difference that was taken out over the heat exchangers involved, as well as the flow that was taken out via a control valve with the help of a measuring instrument. Drawing was made via the Visio program based on the facility's current design. The result for the cooling power that was transferred was calculated via flow and enthalpy, where the result was 14.03 kW over both heat exchangers. Calculation of what a potential improvement of insulation of the pipe system could contribute, based on the calculations, the energy savings could be doubled compared to the current one.

Societies are facing great challenges with obtaining a good quality and quantity of drinking water in the context of climate change. Increases in natural organic matter (NOM) and per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) have been observed in lakes and drinking water the past years, which is of great concern for water treatment plants in Sweden. It is therefore vital to increase the knowledge regarding the distribution of these substances in the environment. The main objective of this project was therefore to further develop a hydrodynamic model for lake Ekoln by including transportation and degradation of NOM. This was to be done by calibrating the model in terms of total organic carbon (TOC) and Water colour (Colour). A second objective was to investigate the requirements to successfully model PFAS in Ekoln for future studies. The study was done using the model MIKE 3 FM, developed by the Danish Hydraulic Institute (DHI) The two variables TOC and Colour, were calibrated separately for the period of February 2017 to September 2018. For TOC the within-lake processes were decay and sedimentation. These were described using a reference decay constant for 20 °C (k0), that was scaled using the Arrhenius temperature coefficient (θ), and sedimentation was represented by a settling velocity (vsm). For Colour the included process was photooxidation. This process was described using a maximum photooxidation rate (kphoto) that was scaled using the Monod relation including parameters for minimum photosynthetically active radiation (PAR) necessary for photooxidation to occur (Imin) and a PAR half saturation constant (I1/2). The calibration of TOC resulted in the following best fit parameters for k0  of 0.001 d-1, θ of 1.07 and vsm of 0.001 md-1. The calibration of Colour resulted in the following best fit parameters for kphoto of 0.0125 d-1, Imin of 0 µmol photons m-2s-1 and I1/2 of 4 µmol photons m-2s-1. Overall it can be concluded that the chosen processes managed to capture the seasonal variations of TOC and Colour, and the calibrated parameter values are in line with similar studies. The assumption of not including autochthonous input proved to be the biggest source of error in the calibration of TOC but proved to have a minor influence on the calibration of Colour. To achieve a more realistic representation of photooxidation in the vertical profile, for the simulation of Colour, more processes should be considered to be added in the model in future studies. The results presented in this study contributes with increased knowledge of carbon budgets in lakes and can be used to predict water quality hazards connected to climate change and extreme events. The limited access to PFAS data for Ekoln, constrained the study of PFAS and only two sources could therefore be studied: The sewage treatment plant Kungsängsverket and precipitation. The results showed that the simulated concentrations of PFAS in Ekoln only accounted for 40 % of the observed concentrations. It could further be concluded that the contribution from precipitation is negligible. For future studies it is judged to be vital to include Fyrisån as a PFAS source, and to look into processes that influence PFAS distribution, such as sedimentation and adsorption to organic matter. / Samhällen står idag inför stora utmaningar vad gäller att tillhandahålla god kvalitet och kvantitet av dricksvatten under rådande klimatförändringar. De senaste åren har det observerats ökande halter av naturligt organiskt material (NOM) och per- och polyfluorerade alkylsubstanser (PFAS) i sjöar och dricksvatten, vilket är bekymmersamt för Sveriges vattenreningsverk. Det är därför av största vikt att öka kunskapen om dessa ämnens distribution i miljön. Huvudsyftet med denna studie var därför att vidareutveckla en hydrodynamisk modell för sjön Ekoln så att den även inkluderar transporten och nedbrytningen av NOM. Detta utfördes genom att kalibrera modellen för totalt organisk kol (TOC) och Vattenfärg (Färg). Ett andra syfte var att undersöka vilka förutsättningar som krävs för att kunna modellera PFAS på ett korrekt sätt i Ekoln. Studien utfördes i modellverktyget MIKE 3 FM, utvecklat av DHI.  De två variablerna TOC och Färg kalibrerades separat för perioden februari 2017 – september 2018. Processerna som valdes att påverka TOC var nedbrytning och sedimentation. Dessa processer beskrevs med hjälp av en referens-nedbrytningskonstant för 20 °C (k0), vilken anpassades med hjälp av Arrhenius temperaturkoefficient (θ) och sedimentation beskrevs med hjälp av en sedimentationshastighet (vsm). Färg påverkades endast av processen fotooxidation vilken beskrevs med en maximal hastighet för fotooxidation  (kphoto) som anpassades med hjälp av Monods relation. Anpassningen skedde med hjälp av parametern för minimal fotosyntetiskt aktivt ljus (PAR) för att fotooxidation ska ske (Imin) samt en PAR halv mättnads konstant (I1/2) .  Kalibreringen resulterade i värden för k0 av 0.001 d-1, θ av 1.07 och vsm av 0.001 md-1. Kalibreringen för Färg resulterade i värden för kphoto av 0.0125 d-1, Imin av 0 µmol fotoner m-2s-1 och I1/2 av 4 µmol fotoner m-2s-1. Det kan konstateras att de valda processerna lyckas med att beskriva säsongsvariationerna av både TOC och Färg och att de kalibrerade parametervärdena stämmer överens med litteraturen. Antagandet om att inte inkludera autoktont tillförsel av organiskt material (NOM från ytvatten), visade sig vara den största felkällan i simulering av TOC, men visade sig ha en mycket liten påverkan på simuleringen av Färg. För en mer realistisk bild av fotooxidations spridning i djupled, för simuleringen av Färg, bör fler processer övervägas att inkluderas i modellen för framtida studier.  Studien av PFAS var begränsad av tillgången till data, vilket medförde att endast två källor av PFAS till Ekoln analyserades: reningsverket Kungsängsverket och nederbörd. Resultaten visade att den simulerade koncentrationen av PFAS endast motsvarade 40 % av den observerade. Vidare kunde det konstateras att tillförsel av PFAS från regn kan antas vara försumbar. För framtida studier av PFAS i Ekoln bedöms det vara avgörande att inkludera Fyrisån som en källa, samt att vidare undersöka processer som påverkar transporten av PFAS så som sedimentation och adsorption till organiskt material.

Småskaliga processindustrier är små industrier som genom ett småskaligt, hantverksmässigt eller lokalt förhållningssätt förädlar råvaror genom olika automatiserade processer. Vid förädlingen uppkommer stora mängder processavloppsvatten med stor organisk belastning som måste tas om hand på ett hållbart, resurseffektivt och miljömässigt sätt för att inte skada människa eller miljö. I denna studie undersöktes kvaliteten på processavloppsvatten från småskaliga slakterier, mejerier och bryggerier, samt hur hanteringen av processavloppsvattnet från dessa processindustrier ser ut i Sverige idag. Ytterligare utreddes hur reningstekniker för små avlopp kan användas för rening av processavloppsvatten från småskalig processindustri samt hur marknaden för användande av tekniker för små avlopp för rening av processavloppsvatten ser ut. Studien använde ett flertal metoder, litteraturstudie av småskaliga processindustrier och små avlopp, intervjuer och enkätundersökning av småskaliga slakterier, mejerier och bryggerier, samt intervjuer med tillverkare för tekniker för små avlopp. Resultatet visade att kvaliteten på processavloppsvattnet inte kunde redovisas för majoriteten av processindustrierna från intervjuer och enkätundersökning eftersom kvalitetsanalyser inte alltid verkar ske på processavloppsvattnet, varken före eller efter rening. Litteraturen beskrev vidare att prioriterade parametrar att rena för slakterier, mejerier och bryggerier främst är organiska ämnen (mätt som BOD eller COD), suspenderade ämnen, kväve, fosfor, samt pH. Dessa parametrar varierar mellan de olika typerna av processindustrierna och inom samma typ av processindustri. Variationerna anses utgöra en utmaning att hitta passande reningstekniker som fungerar i alla sammanhang. Angående vilka reningstekniker och avloppslösningar som används av småskaliga processindustrier visade resultatet att en stor andel av processindustrierna har intern rening, och knappt en tredjedel har anslutning till kommunalt avloppsnät. Processindustrier med intern rening vars processavloppsvatten dimensionerades till mindre än 100 personekvivalenter använder till övervägande del tekniker för rening av små avlopp, men andra avloppslösningar såsom gödselbrunn, reningsverk och biogasanläggning förekom även för större avloppsdimensioner. Reningstekniker för små avlopp för rening av processavloppsvatten, samt anpassade tekniker för processavloppsvatten, erbjuds till viss grad på dagens marknad men det finns fortfarande utmaningar för att kunna tillhandahålla lösningar för fler typer av processindustrier. Möjlighet att utjämna avloppsflöden och lösningar med större belastningskapacitet är fortfarande något som behöver utvecklas vidare. / Small-scale process industries are small, sometimes locally or artisanal, industries that produces their product through processing raw materials by using automated processes. Large volumes of wastewater effluent are produced by doing this, and this wastewater is characterized by high organic load and nutrients which must be treated in a sustainable way to not be harmful to humans nor the environment. This study evaluated industrial wastewater treatment from small-scale slaughterhouses, dairies and breweries, including wastewater characteristics of these types of process industries in Sweden today. The study also included an evaluation of decentralized wastewater treatment systems for small-scale industrial wastewater treatment and what the Swedish market can provide regarding small-scale industrial wastewater treatments. Different methods were used to reach this goal; a literature study regarding wastewater characteristics and treatment of industrial wastewater and decentralized wastewater treatment systems, interviews, and surveys of Swedish small-scale process industries, and finally interviews with manufacturers of decentralized wastewater treatment systems. The result showed that wastewater characteristics was not accessible from most of the Swedish small-scale process industries. They mostly do not analyze their wastewater neither before nor after wastewater treatment. Furthermore, it was described that highpriority wastewater characteristics for treatment according to the literature was BOD, COD, suspended solids, nitrogen, phosphorus, and pH. Variations of these characteristics is common both between different types of process industries and in the same type of industry. These variations are challenging in regard to finding suitable wastewater treatment techniques that is adequate in every situation. Wastewater treatment systems used today are mostly local at the site, it is around a third that have connection to municipal wastewater facilities. The most common local wastewater treatment for small process industries (less than 100 population equivalents) is decentralized wastewater treatment systems according to the interviews and surveys. Other wastewater treatments such as dung pits, wastewater treatment plants and biogas plants were also used for larger process industries. Decentralized wastewater treatment systems for industrial wastewater treatment and adapted small-scale industrial wastewater treatments can be found to some extent on the Swedish market today, but there are still some challenges to provide small-scale industrial wastewater treatment for every type of process industry. Solutions to level out intense wastewater flows and capacity to receive high effluent loads need to be further developed.

Drinking water companies have the technology and responsibility to deliver safe and high-quality drinking water to the water distribution systems network (WDN). However, many events within the WDN, such as cross-connections and backflow, might degrade water quality and pose public health risks to consumers. Cross-connection and backflow events may occur if there is physical contact between the external non-potable water source and the drinking water. When the pressure in the external source is greater than in the WDN, and when there are inadequate cross-connections controls, cross-connections and backflows may occur. This project aimed to investigate the circumstances that influence cross-connection and backflow events and estimate the health risk of infection. The method used for this study included hydraulic and water quality modeling EPANET to simulate the fate and transport of pathogens in the WDN during the outbreak. Besides, the quantitative microbial risk assessment QMRA was used to evaluate the health risks associated with cross-connections and backflow events due to ingestion of contaminated water. The modeled events included four reference pathogens (viruses: Norovirus and Rotavirus, bacteria: Campylobacter, and protozoa: Cryptosporidium) from four water types (wastewater, greywater, treated wastewater, and treated greywater). The simulation considered three potential pathogen load risk levels entering WDN: extreme, evaluated, and endemic. The results indicate that the factors that influence pathogen intrusion and consequently the risk of infection were the duration and intensity of the low-pressure event, the location of the cross-connection, and the pathogen concentration in water sources. The estimated daily risk of infection from cross-connection and backflow events generally exceeded the acceptable target level of 10−6 per person per day for all reference pathogens and modeled events. The exception was for the endemic risk level during the cross-connections with treated wastewater and greywater, where the risk was 10−7 and 10−10. Several measures can be implemented to manage and mitigate the risk of cross-connections, such as demanding plumbing installation procedures and backflow prevention devices and developing an early detection system to predict the cross-connection earlier before the outbreak happens to the system, for instance, by applying a machine learning system. / Vattenreningsindustrin har tekniken och ansvaret för att leverera säkert och högkvalitativt dricksvatten till nätverket för vattendistributionssystem (WDN). Däremot många händelser inom WDN, såsom korskopplingar och återflöde, kan försämra vattenkvaliteten och utgöra folkhälsorisker för konsumenterna. Korskoppling och återflödeshändelser kan inträffa om det finns fysisk kontakt mellanden externa vattenkällan för icke dricksvatten och dricksvattnet. När trycket i den externa källan är högre än i WDN, och när det finns otillräckliga korskopplingskontroller, kan korskopplingar och återflöden inträffa. Syftet med detta projekt var att undersöka omständigheterna som påverkar korskopplings- och återflödeshändelser samt uppskatta hälsorisken för infektion. Metoden som användes för denna studie inkluderade hydraulisk och vattenkvalitetsmodellering med EPANET för att simulera transporten och förekomsten av patogener i WDN under utbrottet. Dessutom användes kvantitativ mikrobiell riskbedömning (QMRA) för att utvärdera hälsoriskerna i samband medkorskopplingar och återflödeshändelser på grund av intag av förorenat vatten. De modelleradehändelserna inkluderade fyra referenspatogener (virus: Norovirus och Rotavirus; bakterier:Campylobacter; och protozoer: Cryptosporidium) från fyra vattentyper (avloppsvatten, gråvatten, renatavloppsvatten och renat gråvatten). Simuleringen beaktade tre potentiella patogenbelastningsrisknivåer som kommer in i WDN: extrem, utvärderad och endemisk. Resultaten tyder på att de faktorer som påverkar patogenavbrott och följaktligen risken för infektionvar lågtryckshändelsens varaktighet och omfattning, platsen för korskopplingen och patogenkoncentrationen i vattenkällor. Den uppskattade dagliga risken för infektion från korskopplingoch återflödeshändelser översteg i allmänhet den acceptabla målnivån på 10e6 per person och dag föralla referenspatogener och modellerade händelser. Undantaget var den endemiska risknivån vidkorskopplingarna med renat avloppsvatten och gråvatten, där risken var 10e7 och 10e10. Flera åtgärder kan implementeras för att hantera och minska risken för korskopplingar, såsom atttillämpa krav på installationsprocedurer för VVS och anordningar för att förhindra återflöde samt attutveckla ett system för tidig upptäckt för att förutsäga korskopplingen tidigare innan utbrottet inträffarmed systemet, till exempel genom att tillämpa ett maskininlärningssystem.