Introduktion (och mål) - I dagens samhälle är klimatet en viktig fråga och bygg- och anläggningssektorn står för stora mängder koldioxidutsläpp. Denna forskning syftar till att studera hur klimatavtrycket från VA-entreprenader kan minskas. Metod – För att genomföra studien har en VA-entreprenad, utförd av Skanska, studerats genom en fallstudie. I studien har data samlats in genom interna dokument och intervjuer. Resultat – Dokumenten visar att lokal masshantering och användning av HVO som bränsle i stället för diesel ger minskade koldioxidutsläpp i projektet och intervjuerna bekräftar detta. I intervjuerna nämns också att grön asfalt används för att minska koldioxidutsläppen. Möjligheterna för att minska klimatavtrycket i framtiden som tas upp är bland annat eldrivna grävmaskiner och transporter samt biobindemedel i asfalten. De hinder som intervjupersonerna nämner för att minska klimatavtrycket är bland annat brist på miljövänligt VA-material i plast, laddning av eldrivna maskiner och den extra kostnaden det blir för att arbeta miljövänligt. Analys – De klimatanpassningar som redan görs ses som relativt enkla tekniker medan möjligheterna för att i framtiden minska utsläppen just nu hindras av kostanden och att vissa tekniker inte är tillräckligt utvecklade. Diskussion – I studien framgår att användning av HVO och grön asfalt är åtgärder för att minska koldioxidutsläppen och att dessa stärks av tidigare forskning. Lokalmasshantering är också en åtgärd för att minska koldioxidutsläppen men konstateras vara svår att koppla till tidigare studier. Möjligheterna med att minska utsläppen genom eldrivna grävmaskiner och transporter bekräftas genom tidigare forskning vilket också användningen av biobindemedel i stället för bitumen i asfalten gör. Bristen på miljövänliga VA-material i plast bekräftas i tidigare studier vilket också merkostnaden för HVO i jämförelse med diesel gör. / Introduction (and aim) – In today's society, the climate is an important issue and the building and construction sector accounts for large amounts of carbon dioxide emissions. This research aims to study how the climate footprint from water and sewer contracts can be reduced. Method – To accomplish the study, a water and sewer contract carried out by Skanska has been studied through a case study. In the study data has been collected through internal documents and interviews. Results – The documents show that “local mass handling” and the use of HVO as fuel instead of diesel, generates reduced carbon dioxide emissions in the project and the interviews confirm the information. Also mentioned in the interviews is that green asphalt is used to reduce carbon dioxide emissions. Possibilities for reducing the climate footprint in the future that are brought up include electric-powered excavators and transport as well as bio-binders in the asphalt. The obstacles that are mentioned in the interviews to reduce the climate footprint are, among other things, lack of environmentally friendly plastic materials for water and sewer enterprisers, charging of electric machines and the extra cost of working in an environmentally friendly way. Analysis – The climate adaptations that are used today is seen as relatively simple technologies, while the possibilities for reducing emissions in the future are currently stopped by the increased cost and that certain technologies are not developed sufficiently. Discussion – The study shows that the use of HVO and green asphalt are ways to reduce carbon dioxide emissions and that these are supported by previous research. Local mass handling is also a way to reduce carbon dioxide emissions but has been difficult to confirm by previous studies. The possibilities of reducing emissions through electric excavators and transports are confirmed by previous research, and the use of bio-binders instead of bitumen in the asphalt is also confirmed. The lack of environmentally friendly plastic material for water and sewer enterprisers is confirmed in previous studies, also the additional cost of HVO compared to diesel is confirmed.

This study explores shallow lake numerical hydrodynamic processes that support model development and validation, extreme events and effects of water circulation in Lake Victoria. Lake Victoria is the second largest freshwater lake in the world, and the largest in East Africa. It is the major freshwater reservoir and source for domestic, agriculture, industrial, fishery, and transport. The resources support livelihoods and ecosystem services for over 40 million people. The lake is severely affected by water quality degradation by pollution. This thesis aims at improving the understanding by following recommendation of the Lake Victoria Environment Management Project, Lake Victoria Basin Commission climate change adaptation strategy and action plan 2018-2023, Lake Victoria Basin Commission operational plan 2015-2020, and Lake Victoria Basin Commission report. These reports suggested detailed lake bathymetry survey, modelling of lake flow, study of lake hydrometeorological processes by modelling and simulation, to identify extreme weather events, assess water circulation effect, and study lake pollution near the shore. A numerical hydrodynamic model was built in the COMSOL Multiphysics (CM) software for assessing lake flows and water turn-over from river inflows which carry pollution. The work included the development of systematic methods for lake bathymetry that are relevant for lake numerical and hydrodynamic modelling. The hydrometeorological driven simulation model was employed to assess lake water balance, water circulation and soluble transport. Paper 1 creates a bathymetry from several methods and from several data sources, and a vertically integrated free surface flow model was implemented in CM. The model was used to investigate outflow conditions, mean velocities driven by river inflow, outflow, precipitation and evaporation. It is shown to be exactly conservative and give water level variation in reasonable agreement with measurements. The results indicate that the shallow water model is close to linear. An outflow model, linear in water level, predicts water level reasonable agreement with measurements. The findings suggest that the model should consider wind stress driven flow to provide more accurate lake flow behavior. Paper 2 performed an assessment of the hydro-meteorological processes and extreme weather events that are responsible for changing the characteristics of lake water balance, and changing streamflow variations, and lake transportation. We compare historical data over a long time with data from the model including water balance, sources of data uncertainty, correlations, extreme rain and inflow years, and seasonal variations. Solute loading and transportation was illustrated by tracing the water from the river inflows. The results indicate that the lake rainfall has a strong seasonal variation with strong correlations between tributary inflows and precipitation, and between lake outflow and water level. The tracer transport by mean flow is very slow. Flow increases somewhat in wet periods and is faster in the shallow Kenya lake zone than in the deeper Uganda and Tanzanian lake zones, where the major inflow, from the Kagera River, appears to strongly influence transportation. / Denna studie undersöker med numerisk metodik hydrodynamiska processer i den mycket grundaVictoriasjön och hur de påverkas av extrem väderlek, inflöden, och nederbörd. Victoriasjön är denandra största sötvattensjön i världen, och den största i Afrika. Den är färskvattenförråd och källa förhushåll, jordbruk, industri, fiske och transporter. Resurserna ger livsuppehåll och ekosystemtjänsterför mer än 40 miljoner människor. Sjön är utsatt för allvarliga föroreningar som försämrarvattenkvaliteten. Detta arbete avser att förbättra förståelsen genom att följa rekommendationer somgivits ut av Lake Victoria Environment Management Project (LVEMP), och Lake Victoria BasinCommissions (LVBC) rapporter om strategi för anpassning till klimatförändringar, åtgärdsplan2018-2023 och översiktsplan 2015-2020. Rapporterna föreslår detaljerad genomgång avdjupkartor, modellering av strömning i sjön i syfte att identifiera extrema väderhändelser,undersöka vattencirkulationen, och studera föroreningarna nära stränder. En hydrodynamisknumerisk modell har byggts i simuleringspaketet COMSOL Multiphysics (CM) för uppskattning avströmning och vattenutbyte från förorenade inflöden. Arbetet innefattade utveckling av metoder förvattendjups-modeller för hydrodynamiska studier. Simuleringsmodellen drivs avhydrometeorologiska data och används för vattenmängds-balans, cirkulation ochföroreningstransport.Artikel 1 skapar vattendjupskartan från flera data-mängder med olika metoder. En vertikaltintegrerad modell med fri yta implementerades i CM. Modellen ger vertikalt medelvärdesbildadehastigheter drivna av flodinflöden, utflöde, nederbörd och avdunstning. Modellen representerarvattenbalansen exakt och ger variationer i vattennivå i rimlig överensstämmelse med mätningar.Resultaten antyder att modellen är nära linjär och tids-invariant. En utflödesmodell ansatt somlinjär i vatten-nivån kan anpassas noggrant till historiska data. Bättre realism kan uppnås omvindens pådrivande verkan inkluderas.Artikel 2 går igenom de hydro-meteorologiska processer och extrema väder-händelser som ändrarvattenbalans, strömningsmönster och transport. Vi har jämfört data över femtio år med modellens,inkluderande vattennivå, källor för osäkerhet i data, korrelationer, år med extrema regn ochinflöden, och årstidsvariationer. Resultaten tyder på att nederbörden varierar kraftigt medårstiderna, och signifikanta korrelationer ses mellan nederbörd och inflöden, och mellan utflöde ochvattennivå.Transport av lösliga föroreningar illustrerades genom spårning av vatten från de olika inflödena.Spårämnestransport med vertikalt medelvärdesbildade hastigheter är mycket långsam.Strömningen ökar något i våta årstider och är snabbare i den grunda zonen i Kenya än i de djuparedelarna i Uganda och Tanzania. Det största inflödet som kommer från Kagera tycks ha stor inverkanpå transporten. / <p>QC 20191106</p>

Dagvatten från urbana områden utgör en ökande utmaning för växande städer, eftersom det för med sig metallpartiklar och andra föroreningar från hårdgjorda ytor till närliggande vattenförekomster. Dessa föroreningar kan härstamma från källor som fordonstrafik och korrosion av metallstrukturer. Detta utgör även ett framtida bekymmer för Stockholm, eftersom staden prognostiserar en betydande befolkningsökning fram till 2040. För att möta behoven kommer Stockholm behöva konstruera fler bostäder och utöka sin infrastruktur, vilket i sin tur kommer att resultera i ökade föroreningar och hårdgjorda ytor.  Ett antal kommuner i Sverige har fastställt riktvärden för att reglera metallkoncentrationerna i dagvatten som släpps till olika recipienter. Traditionellt utförs rening av dagvatten huvudsakligen genom användning av dagvattendammar, som använder sig av sedimentering för att rena partikulära föroreningar. Eftersom metallföroreningar även kan förekomma i löst form, uppstår en utmaning då lösta metaller inte kan sedimentera. Det är också viktigt att fånga upp just den lösta delen av föroreningarna, eftersom den är mer biologiskt tillgänglig. En möjlig metod för att rena dagvatten från både metallpartiklar och lösta metaller är användningen av filter, specifikt reaktiva filter.  Detta arbete ingår i det övergripande projektet "Driftsäker och hållbar dagvattenrening för lösta föroreningar", som initierades av Trafikverket i samarbete med KTH. Denna studie bygger vidare på tidigare projekt och har som syfte att undersöka reningsförmågan hos filtersand och fyra reaktiva filter i en pilotanläggning belägen i Fredhäll, Stockholm, Sverige. Dagvattnet som renades i anläggningen kom från Essingeleden, och studien genomfördes under vinterförhållanden, med faktorer som höga salthalter och låga temperaturer. Resultaten visade över lag en god total reningsförmåga för alla filter för större delen av de 11 undersökta metallerna. I det inkommande vattnet observerades relativt höga metallkoncentrationer av Cr, Cu och Zn jämfört med riktvärdena som fastställts av Järfälla, Linköping och Göteborg kommun samt de förslagna riktvärdena från Stockholms län. I förhållande till alla riktvärden (även fysikaliska parametrar) var det enbart Filtralite P som klarade dessa men om man bortser från pH framgick det att filtermaterialet Petrit TS gav den sammantaget bästa reningen i förhållande till samtliga riktvärden. / Stormwater from urban areas poses a growing challenge for expanding cities as it carries metal particles and other pollutants from impervious surfaces into nearby water bodies. These pollutants can originate from factors such as vehicular traffic and corrosion of metal structures. This also presents a future concern for Stockholm as the city expects a significant increase of its population by 2040. To meet the demands, Stockholm will need to construct more housing and expand its infrastructure, which will result in increased pollutants that need to be addressed and more impervious surfaces.  A few municipalities in Sweden have established guidelines for allowed metal concentrations in stormwater that is discharged into nature. Traditionally, stormwater treatment is primarily carried out using stormwater ponds, which utilize sedimentation to remove particulate pollutants. However, a challenge arises because metal pollutants can also occur in dissolved form, and dissolved metals cannot be removed through sedimentation. It is of importance to capture the dissolved fraction as it is more biologically available. One possible method for treating stormwater and removing both metal particles and dissolved metals is the use of filters, specifically reactive filters.  This work is part of the larger project "Reliable and Sustainable Stormwater Treatment for Dissolved Pollutants," initiated by the Swedish Transport Administration (Trafikverket) in collaboration with KTH Royal Institute of Technology. This study builds upon previous projects and this study objective is to examines the treatment effectiveness of a sandfilter and four reactive filters in a pilot facility located in Fredhäll, Stockholm, Sweden. The stormwater used in the facility is sourced from Essingeleden, and the study was conducted under winter conditions, including high salt concentrations and low temperatures. The results generally demonstrated good overall total metal removal by all filters for the 11 metals investigated. Additionally, in relation to the guidelines set by Järfälla, Linköping and Göteborg municipalities and Stockholm County, it was observed that the influent water had a relatively high metal concentrations of Cr, Cu, and Zn. Furthermore, out of all the filters tested it was only Filtralite P met the stormwater guidelines (including physical parameters), however, if the criteria concerning pH is disregarded then the filter material Petrit TS provided the highest metal removal efficiency for all of the guideline metals.

Patrick and Felicia are a couple who run a farm. Every day they harvest their crops and sell them at the local market. This is the family's everyday life and today's income goes to all the family'sexpenses such as food, water, and transport to the market. At the end of the day, the family's totalbudget results in plus or minus zero. The crop that was not sold must be thrown away because itrots during the night. If the family had a refrigerator, they would have been able to store the cropsand extend their life of it, which in turn gives them the opportunity to also sell the crops the nextday and earn more money. The crux of the family is that the cheapest refrigerator on the marketis far too expensive to buy and operate due to electricity costs. The cooler of MittiCool Clay is acooler made of clay that costs around 1000 SEK and does not need electricity. Instead, it uses thenatural laws of thermodynamics to cool the contents making it free to operate.This is an example of a scenario where a product can create value for a family living in a resourceconstrainedenvironment (RCE). The product can offer a possible way to be able to save moneyand eventually be able to afford schooling for their child, a savings capital for crises and healthcareThis thesis uses a human-centred design process to create a solution for this target group. Thechallenge for these particular people in this project is the low access to clean water.Through a need-finding process that resulted in 10 insights that served as a guide in the project.In three workshops and with a contoured idea generation process with residents and designteachers, a variety of ideas could be developed. The ideas were put together and became concepts.The concept was evaluated through an evaluation matrix based on the needs of the users, thetechnical possibility, and the potential financial sustainability. At the end of the evaluationprocess, one concept remained Life Cube. The concept is a franchise, product and a service thatenables residents to clean their grey cat through an off-grid "cube" to drinkable quality. Theconcept also provides an opportunity for a prospective cube owner to run his own business andoffer this service.Four billion people live at the bottom of the socio-economic pyramid and can be potentialcustomers. The feasibility study showed that there are very few products in this market today andthat the number of potential customers is large. Creating a so-called ‘frugal innovation’, combinedwith the fact that it is financially sustainable with very small funds, is complex. This requires thatthe innovator works locally with the user's specific needs and usually with local resources and thatthe local economic and physical infrastructure is considered.The conclusion is that one can use human-centred design to create products and services for peopleliving in a resource-constrained environment. The basis of the process is based on people's needs,economic situation, infrastructure, institutions, resource availability, which are essential factorsto consider for the solution desired by the user, technically viable and financially sustainable. Asecond conclusion is that the difficulties of product development towards this target group requireresources and knowledge that are not usually required in product development contexts towardsthe market that belonged to the top of the socio-economic pyramid, which can complicate theproduct development. / Patrick och Felicia är ett par som driver en odling. Varje dag skördar de sina grödor och säljer påden lokala marknaden. Det här är familjens vardag och dagens inkomst går åt till alla familjensutgifter som mat, vatten och transport till marknaden. I slutet av dagen så resulterar familjenstotalbudget i plus minus noll. Skörden som inte blev såld måste slängas för att den ruttnar ändåunder natten. Hade familjen haft ett kylskåp hade dom kunat förvara grödorna och förlängtlivstiden på den, som i sin tur ger dom möjligheten att även sälja grödorna dagen efter och tjänamer pengar. Kruxet för famlijen är att den billigaste kylen på marknaden är alldeles för dyr attköpa och driva på grund av elkostnaderna. Kylen av MittiCool Clay är en kyl gjord i lera somkostar runt 1000 SEK och istället använder termodynamikens naturlagar för att kyla innehållet,vilket gör att den inte kostar något att driva.Detta är ett exempel på ett scenario där en product kan skapa värde för en familj som lever i enresursbegränsad miljö (RBM). Produkten kan erbjuda en möjlig väg för att kunna spara pengaroch så småning om kunna ha råd med en skolgång till sitt barn, ett sparkapital för krissituationeroch sjukvård. Detta examensarbete använder en människocentrerad design process för attskapa en lösning mot denna målgrupp, alltså människor som lever i en resurs begränsad miljö.Utmaningen för just dessa personer i detta projekt är den låga tillgången till rent vatten.Genom en behovsidentifieringsprocess som resulterade i 10 stycken insikter som fungeradesom en guide i projektet. I tre workshops och med en konteurnelig idegenereringsprocess medlokala invånare och designlärare kunde en mängd ideer tas fram. Ideerna sammanfogades ochblev till koncept. Koncepten utvärderades genom en utvärderingsmatris som grundades påanvädnarnas behov, den tekniska möjligheten och den potentiellt finansiella hållbarheten. I slutetav utvärderingsprocessen återstod ett concept, Life Cube. Konceptet är en franchise, produkt ochen tjänst som möjligör för lokalbon att rena sitt gråvatten genom en off-grid “kub” till drickbarkvalité. Konceptet ger även möjlighet för en blivande kub-ägare att driva sin egen verksamhet ocherbjuda denna tjänst.Förstudien visade att det finns väldigt få produkter mot denna marknad idag och att antaletpotentiella kunder är stort. Fyra miljarder människor lever i botten av den socioekonomiskapyramiden och kan vara potentiella kunder. Att skapa en så kallat ‘frugal innovation’, ikombination med att den är finansiellt hållbar med väldigt små medel är komplext. Det kräver attinnovatören arbetar lokalt med användarens specifika behov och oftast med lokala resurser, samtatt den lokala ekonomiska och fysiska infrastrukturen tas i beaktning.Slutsattsen är att man kan använda människocentrerad design för att skapa produkter ochtjänster för människor som lever i en resursbegränsad miljö. Processens grund baseras påmänniskornas behov, ekonomsika situation, infrastruktur, institutioner, resurstillgängligheten,vilket är essensiella faktorer att ta hänsyn till för att lösningen ska vara önskvärd av användaren,teknisk möjlig och finansiellt hållbar. En andra slutsats är svårigheterna med att produktutvecklamot denna målgrupp kräver resurser och kunskap som vanligtvis inte krävs i produktutvecklingssammanhang mot marknaden som tillhör toppen av den socioekonomiska pyramiden, vilketkan försvåra utvecklingsarbetet.

Floods are the natural disaster that causes the most deaths and economic damage in the world. Sweden has been relatively spared from casualties in connection with floods, but the material damage is significant. In the future, larger and more frequent floods are expected. It is therefore interesting to study new protection barriers with higher capacity. C3C Engineering AB is a Växjö-based company that manufactures concrete blocks according to the lego principle out of waste concrete. In 2021, C3C has 99 production sites spread around Sweden. In the study, four models of stacking C3Cblock® were analyzed.The aim of the study was to produce calculation materials that can be used for stacking and placing C3Cblock® for flood protections. To calculate the capacity of the models, three horizontal loads were assumed to act on the stacking: static water pressure, hydrodynamic water pressure and floating debris load. In the study, four interviews with experts in the flood area were conducted. The interviews provided an insight into how experts at the relevant authorities view Sweden's preparedness, management, planning against floods and which criteria for protection barriers are considered important.The results from the study show that the C3Cblock® largely manage the water velocities and water heights that the authority for protection and preparedness maps for. The work also shows that the impact of floating debris has a relatively small effect compared to the hydrodynamic and hydrostatic water load. As the calculation set-up has been in ideal conditions, it is important when using the C3Cblock® for flood prevention purposes to have knowledge of terrain conditions such as base material and ground slope. / Översvämningar är den naturkatastrof som orsakar flest antal dödsoffer och ekonomisk skada i världen. Sverige har varit relativt förskonat från dödsoffer i samband med översvämningar, men de materiella skadorna är betydande. I framtiden förväntas större och mer frekventa översvämningar. Det är därför intressant att studera nya skyddsbarriärer med högre kapacitet. C3C Engineering AB är ett Växjöbaserat företag som tillverkar betongblock enligt legoprincipenutav överbliven spillbetong. År 2021 har C3C 99 stycken produktionsplatser utspridda runt om i Sverige. I arbetet kontrollerades fyra modeller för stapling av C3Cblock®. Målet med arbetet var att ta fram beräkningsmaterial som kan användas vid stapling och placering av C3Cblock® i förebyggande syfte mot översvämningar. För att beräkna modellernas kapacitet antogs tre horisontella laster verka på staplingen: statiskt vattentryck, hydrodynamiskt vattentryck och drivgodslast. I arbetet har fyra stycken intervjuer med sakkunniga inom översvämningsområdetgenomförts. Intervjuerna gav en inblick i hur sakkunniga på berörda myndigheter ser på Sveriges beredskap, hantering, planering mot översvämningar och vilka kriterier för skyddsbarriärer som anses viktiga. Resultatet av arbetet visar att C3Cblock® till stor del klarar de vattenhastigheter och vattenhöjder som myndigheten för skydd och beredskap karterar för. Arbetet visar också att inverkan av drivgods har en relativt liten effekt jämfört med dethydrodynamiska- och hydrostatiska vattenlasten. Då beräkningsuppställningen varit i ideala förhållanden är det viktigt att vid användning av C3Cblock® i förebyggande syfte mot översvämningar ha kännedom kring terrängförhållanden som underlagsmaterial och marklutning.

Regnvatteninsamling för olika syften är väl utbrett världen över och har blivit allt mer populärt i takt med ett förändrat klimat. Idag används regnvatten på många håll till hushållsanvändning men intresset har även ökat inom industrisektorn. Syftet med examensarbetet var att undersöka möjligheterna för att samla in och lagra regnvatten samt ersätta dricksvatten i Sandvik AB:s kylsystem. Detta genomfördes dels genom att undersöka vilka tillstånd som krävs för att samla in regnvatten, dels genom att föreslå en magasinutformning, storlek samt lokalisering av denna utifrån flödesberäkningar och dels genom att undersöka hur temperaturen förändras hos regnvatten i ett magasin för att bedöma dess funktion som kylvatten. I studien har först flödesberäkningar med avseende på effektivitet (hur mycket regnvatten som kan ersätta dricksvatten) simulerats för en nederbördsfattig, nederbördsrik respektive genomsnittlig tidsperiod. Därefter konstruerades två modeller i HYDRUS-1D, vilka representerade regnvattenmagasin med omgivande jord vid en lodrätt och en horisontell värmetransport. Enligt studien bedöms verksamheten idag ha alla tillstånd som krävs och behöver inte några ytterligare tillstånd. Valet av magasin blev ett avsättningsmagasin under mark med hänsyn till lokala förutsättningar. Hela anläggningen kan maximalt nå en effektivitet på 44 % under ett nederbördsrikt år med dagens totala förbrukningsdata för dricksvatten i kylsystemet samt totala takytan. Jämförelsen mellan olika lokaliseringar inom anläggningen ledde till att Stålverk 64 föreslogs samt presenterades närmare och utifrån dess effektivitet valdes magasinstorleken 1500 m3 för de 30 000 m2 som Stålverk 64 har i takyta. Effektiviteten för Stålverk 64 blev under ett nederbördsrikt år 77 %, ett genomsnittligt år 64 % och under ett nederbördsfattigt år 54 %. Värmesimuleringarna visade på att det är ytterst få dygn om året som regnvatten som lagras i ett avsättningsmagasin riskerar att vara för varmt för att användas som kylvatten. Slutsatsen är att Sandvik AB har goda möjligheter att samla in regnvatten för att ersätta dricksvatten i kylsystemet men behöver utveckla större lagringsmöjligheter för att uppnå en ännu högre effektivitet. / Rainwater harvesting is used for different purposes all over the world and has increased in popularity in line with climate change. Rainwater is today widely used for households, but interest has also increased within the industrial sector. The aim with this thesis was to investigate rainwater harvesting as a substitute for the use of drinking water in Sandvik´s cooling system. This was examined by investigating legislation concerning rainwater harvesting, different designs and sizes of storage systems and locations that would be suitable for storing rainwater. Also, temperature changes in a rainwater storage system were examined to estimate rainwater´s use for cooling. Firstly, calculations of water flow were simulated with respect to efficiency (how much rainwater that can substitute for drinking water) for three periods with different amounts of precipitation. Secondly, two models were implemented in HYDRUS-1D to represent a storage system for rainwater with surrounding soil with a vertical and horizontal heat transport. The results indicate that the industry has required permits for rainwater harvesting. Taking local conditions into account, an underground storage was chosen to store the rainwater. The entire facility can have a maximum efficiency of 44 % during a year with a high amount of precipitation with the total roof area and today’s consumption of drinking water in the cooling system. A comparison between different locations within the facility resulted in a more specific presentation of Stålverk 64 with respect to its efficiency; 1500 m3 was proposed as the storage size for the roof area of 30 000 m2. The efficiency for Stålverk 64 varied between 54-77 % for years with different amounts of precipitation. Simulated heat transport demonstrated that the risk for excessive water temperatures in an underground storage was low and with elevated temperatures occurring only a couple of days per year. The conclusion is that Sandvik AB has good opportunities for rainwater harvesting to substitute drinking water in the cooling system but need to develop higher capabilities for storage systems to achieve higher efficiency.

Under våren 2021 upptäcktes förhöjda halter av polyaromatiska kolväten (PAH) i Björklinges dricksvattennät. Då ett vattenprov taget hos användare påvisade halter som låg över Livsmedelsverkets gränsvärden och källan till föroreningen inte identifierats, rekommenderades hushållen i Björklinge att inte använda kranvattnet till mat och dryck under en period. Efter sektionering av nätet och provtagning identifierades en äldre, nyligen reparerad, ledningssträcka av gjutjärn som trolig föroreningskälla. Denna typ av ledning är relativt vanligt förekommande i delar av Uppsala Vattens nät. Syftet med denna studie var att få en djupare förståelse för orsakerna till PAH-föroreningen i Björklinge och bedöma risken för att liknande föroreningar ska hända igen, samt att tillhandahålla ett beslutsunderlag för Uppsala Vattens hantering av äldre gjutjärnsledningar.En litteraturstudie genomfördes och data från Björklinge analyserades. Resultaten av litteraturstudien visade att frisättning av PAH från äldre gjutjärnsrör med korrosionsskydd innehållande stenkolstjära eller bitumen är ett välkänt fenomen. Biofilmen har en skyddande effekt och graden av frisättning kan därför påverkas av faktorer som klorering eller syrehalt i vattnet. Även mekaniskt slitage i form av reparationsarbete och tryckvågor kan leda till förhöjda nivåer av PAH. Korrosion av ledningarna är troligen också en viktig faktor.Utifrån litteraturstudien och resultaten från användarprover tagna i Björklinge respektive Skuttunge kunde det konstateras att problemen i Björklinge hade ett samband med frisättning av PAH från gjutjärnsrör. Vid tidpunkten för studien kunde ökande PAH-halter observeras på vissa platser i ledningsnätet även efter ledningsbytet i Björklinge våren 2021, vilket tydde på fortsatt kontaminering. Inga uppmätta halter i användarprover låg dock över något av Livsmedelsverkets gränsvärden och PAH i dricksvattnet anses inte vara ett stort hälsomässigt problem i dagsläget. Det är däremot viktigt att fortsätta monitorera halterna av PAH i Uppsala Vattens nät då denna typ av problem kan uppstå igen. Man bör också vara försiktig med åtgärder som kan påverka biofilmen samt vara återhållsam med spoling av denna typ av ledningar. De ledningar som identifierats som föroreningskällor bör åtgärdas. Med tanke på ledningarnas stigande ålder, begränsad kunskap om PAH och dess hälsoeffekter, samt WHOs rekommendationer bör man dock initiera ett långsiktigt arbete med att byta ut eller renovera denna typ av ledningar i Uppsala Vattens nät. / During the spring of 2021 elevated levels of polyaromatic hydrocarbons (PAH) were discovered in the drinking water supply network of Björklinge. Levels above the limit set by the Swedish Food Agency were observed in one user sample, which led to the inhabitants of Björklinge being recommended not to use the tap water for drinking or cooking while the source of the contamination was being identified. After sectioning and sampling the network, an older, recently repaired cast iron pipe was identified as the probable source of the contamination. This type of pipe is not uncommon in the drinking water network of Uppsala Vatten. The purpose of this study was to gain a deeper understanding of the causes of the PAH contamination in Björklinge and to determine the risk of similar contaminations happening again. Further, it aimed to provide a basis for future decisions regarding the handling of older cast iron pipes in the drinking water network of Uppsala Vatten.A literature study was done and data from Björklinge was analysed. The results of the literature study showed that the release of PAH from older cast iron pipes with coal tar or bitumen coating is a well-known phenomenon. The biofilm has protective properties, and the degree of PAH release can hence be affected by factors such as chlorination or oxygen concentration of the water. Mechanical wear in the form of repair work or pressure waves can also cause increased levels of PAH in the water.Based on the literature study as well as the results from the user samples of Björklinge and Skuttunge, it could be determined that the PAH contamination in Björklinge was related to the release of PAH from old cast iron pipes. At the time of this study, increasing levels of PAH could be observed in some parts of the drinking water network even after the suspected pipes had been replaced during the spring of 2021. This might indicate that the contamination was still ongoing. However, no samples were above the limits set by the Swedish Food Agency and PAH is currently not considered a major health problem. Despite this, it is important to keep monitoring the levels of PAH in the drinking water since the PAH levels might increase again. It is also important to be careful with measures that might affect the biofilm and when flushing cast iron pipes. The pipes that have already been identified as sources of contamination should be replaced. Given the increasing age of the cast iron pipes, the limited knowledge of PAH and its health effects, as well as the recommendations from the WHO, a long-term plan for how to remove or renovate this type of pipes from the drinking water network of Uppsala Vatten should be initiated.

Drinking water systems aim to remove, reduce, and prevent microbial contamination in water by usingmultiple barriers from catchments to consumers. Water distribution networks are vulnerable tocontamination from external sources if they lose their physical or hydraulic integrity. The leading causeof intrusion is losing hydraulic integrity due to low pressure in the water distribution networks. Eventsthat lead to low pressure in the water distribution networks can result in transient or sustained lowpressure lasting from milliseconds in a transient to hours and days in sustained low-pressure events.This study studied two sustained low-pressure events with durations of one to five hours, leading tointrusion in the water distribution network. The first event was the pump shut down, and the secondwas the pipe repair. Different durations, start times, and locations were simulated for the pumpshutdown and pipe repair events. Hydraulic and water quality modelling using EPANET 2.2 was usedto simulate low-pressure events and intrusion of microbial contamination in the drinking waterdistribution networks. Quantitative microbial risk assessment (QMRA) was used to estimate potentialpublic health risks using the Swedish QMRA tool. Campylobacter, Norovirus, and Cryptosporidiumwere selected as reference pathogens for simulating intrusion transport within the drinking waternetwork based on their health problem severity, persistence in water supplies, and resistance to chlorinecompound disinfectants. The study area was taken from the virtual network files generated usingHydroGen. This study showed that the volume of intrusion depended on the magnitude but mainly onthe duration of pressure drop. Also, the length of the pipes experiencing pressure drop and the numberof intrusion nodes affected the volume of intrusion. The location and magnitude of maximum nodalpathogen concentration changed significantly by changing the pump shutdown's start time and locationof pipe repair. Generally, the pump shutdown event affected extended areas with low pressure in thewater distribution network than the pipe repair. The QMRA results showed a considerable infection riskin all studied pump shutdown scenarios. The pipe repair duration was crucial in increasing or decreasingthe infection probability. The findings of hydraulic modelling and QMRA could benefit the watermanagers in deciding mitigation strategies.

För att uppskatta influensområdet till följd av skyddsinfiltartion finns ett antal analytiska modeller att tillämpa. Dessa modeller tar hänsyn till parametrar så som hydraulisk konduktivitet och magasinkoefficient, men de följer också med en rad antaganden som i praktiken inte kan uppfyllas. En alternativ tillvägagång för att bestämma influensområdet är därför med hjälp av numeriska modeller, som i större grad kan göras platsspecifika. Numeriska modeller är till följd av detta mer tidskrävande och behöver mer indata. I denna studie undersöktes vilken metod som är bäst lämpad för att bestämma skyddsinfiltrationens influensområden för en fallstudie i Bromstens industriområde, belägen cirka 15 km nordväst om Stockholm centrum. Två numeriska modeller med varierande underlag av platsspecifika data utvecklades över områdets geologi och grundvattenmagasin för att kunna simulera grundvattennivåer med och utan infiltration. Utöver detta beräknades influensområdet med fyra analytiska modeller. Modellerna testades sedan utifrån olika scenarion, där såväl dataupplösning som den platsspecifika kännedomen över området stegvis ökades. Platsspecifika data tillkom till följd av geotekniska undersökningar och hydrogeologiska tester. Studien ämnar även att besvara vilken data som är av störst vikt för att bestämma influensområdet med de analytiska respektive numeriska modellerna samt vilka skillnader som uppstår mellan analytiskt beräknade influensområden och numeriskt simulerade influensområden. Resultaten visar att de numeriska modellerna i huvudsak är känsligast med avseende på den hydrauliska konduktiviteten, samt att den enklare numeriska modellen är känslig för magasinkoefficienten, något som indikerar att denna modell inte uppnår jämvikt i enlighet med vad som observerats i fält. Utöver detta stod det klart att vattenavgivningstalet inte hade någon nämnvärd inverkan på resultaten. Bland de analytiska modellerna råder den största känsligheten i magasinkoefficienten, följt av konduktiviteten. För Sichardts formel, som inte tar hänsyn till magasinkoefficienten var konduktiviteten den känsligaste parametern. Akvifärens mäktighet, vilken reviderades mellan scenario 2 och 3, hade ingen betydande inverkan på de analytiska modellerna. Vidare visade infiltrationstestet på stora skillnader i skyddsinfiltrationens influensområde med avseende på de olika modellerna och dataunderlaget. Den minsta avvikelsen mätt i residualer observerades för den komplexa numeriska modellen under scenario 4, vilket motsvarar det scenario då dataunderlaget var som störst. Trots att detta scenario tillsammans med modell anses vara det dyraste fallet, anses detta vara det bästa och samtidigt mest tillförlitligt metoden för att uppskatta skyddsinfiltrationens influensområde. / To evaluate the area of influence due to artificial infiltration several analytical models are available. Some of the parameters taken into account by these models are the hydraulic conductivity and storage coefficient, but with these models some assumptions, which in reality cannot be fulfilled, are made. An alternative approach to evaluate the area of influence is therefore with numerical models, which in a greater extent account for the site-specific conditions. Due to this, numerical models are more time consuming and require more input data. This project aims to investigate the most effective approaches to evaluate the area of influence due to artificial infiltration for a case study in Bromsten, located 15 kilometers northwest of Stockholm. Two numerical models, with different background data due to the extent of site knowledge, were developed to represent the site's geological settings and groundwater properties to simulate the groundwaterlevels with and without infiltration. Moreover the area of influence were calculated with four analytical models. All of the models were then applied on four different scenarios, in which the data resolution and the site knowledge increased. Site-specific data was added as a result of geological surveys and hydrogeological tests. The study also aims to answer which data is most important in order to determine the area of influence with analytical and numerical models and what differences there are between the analytical solutions compared with the numerical solutions. Among the methods investigated, constructing a more complex model with data from scenario 4, the scenario with the greatest data supply, resulted in the most reliable results and was therefore the best method and the method to choose for this case-study. Other results indicated that the numerical models first of all are sensitive to the conductivity and that the more simpel numerical model is sensitive to the storage coefficient as well. The last result shows that this model does not reach the steady state conditions as observed in field, which highlights the importance of goetechnical investigation for the numerical models. Moreover none of the numerical models were sensitive to the specific yield. Among the analytical models the storage coefficient was the most important followed by the conductivity. For one of the analytical models (Sichardts formula) the conductivity was the most sensitive parameter. The thickness of the aquifer had no significant impact on the analytical models.

Effektiviteten av automatiserade reningsprocesser inom avloppsreningsverk beror ytterst på kvaliteten av de mätdata som fås från installerade instrument. Givarfel påverkar verkens styrning och är ofta anledningen till att olika reglerstrategier fallerar. Idag saknas standardiserade riktlinjer för hur instrumenteringsarbetet på svenska reningsverk bör organiseras vilket ger begränsade förutsättningar för reningsverken att resurseffektivt nå sina utsläppskrav. Mycket forskning har gjorts på att optimera olika reglerstrategier men instrumentens roll i verkens effektivitet har inte givits samma uppmärksamhet. Syftet med detta examensarbete har varit att undersöka hur instrumentering på reningsverk kan organiseras och struktureras för att säkerställa mätdata av god kvalitet och att undersöka effekter av givarfel på reningsprocessen. Inom arbetet genomfördes en litteraturstudie där instrumentering på reningsverk under-söktes. Effekter av givarfel på reningsprocessen undersöktes genom att simulera en fördenitrifikationsprocess i Benchmark Simulation Model no. 2 där bias och drift implementerades i olika givare. Simuleringar visade att positiva bias (0,10–0,50 mg/l) i en ammoniumgivare inom en kaskadreglering bidrar till att öka luftförbrukningen med cirka 4–25 %. Vidare resulterade alla typer av fel i DO-givare i den sista aeroba bassängen i en markant större påverkan på reningsprocessen än samma fel i DO-givare i någon av de tidigare aeroba bassängerna. Om den sista aeroba bassängen är designad för att hålla lägre syrehalter är DO-givaren i den bassängen den viktigaste DO-givaren att underhålla. Positiva bias (200–1 000 mg/l) i TSS-givare som används för att styra uttaget av överskottsslam bidrog till kraftiga ökningar av mängden ammonium med cirka 29–464 % i utgående vatten. Negativ drift i DO-givare visade att stora besparingar i luftningsenergi, cirka 4 %, var möjliga genom ett mer frekvent underhåll av DO-givarna. Huruvida ett instrument lider av ett positivt eller negativt givarfel, bias eller drift, kommer att påverka hur mycket och i vilken mån reningsprocessen påverkas. Studien av givarfel visade att effekten av ett positivt eller ett negativt fel varierade och att effekten på reningsprocessen inte var linjär. Effekten av givarfel på reningsprocessen kommer i slutändan att bero på den implementerade reglerstrategin, inställningar i regulatorerna och på den styrda processen. / The effectiveness of automated treatment processes within wastewater treatment plants ultimately depend on the quality of the measurement data that is given from the installed sensors. Sensor faults affect the control of the treatment plants and are often the reason different control strategies fail. Today there is a lack of standardized guidelines for how to organize and work with online sensors at Swedish wastewater treatment plants which limits the opportunities for treatment plants to reach their effluent criteria in a resource efficient manner. Much research has been done on ways to optimize control strategies but the role of sensors in the efficiency of the treatment plants has not been given the same level of attention. The purpose of this thesis has been to examine how instrumentation at wastewater treatment plants can be organized and structured to ensure good quality measurement data and to examine how sensor faults affect the treatment process. Within the thesis a literature study was conducted where instrumentation at wastewater treatment plants was examined. The effects of sensor faults were examined by simulating a pre-denitrification process in Benchmark Simulation Model no. 2 where off-sets (biases) and drift where added to measurements from different implemented sensors. The simulations showed that positive off-sets (0.10–0.50 mg/l) in an ammonium sensor within a cascaded feedback-loop adds to the energy consumption used for aeration by roughly 4-25%. It could further be shown that all types of faults in a DO sensor in the last aerated basin had significantly larger effect on the treatment process than the same fault in any of the other DO sensors in the preceding basins. If the last aerated basin is designed to have low DO concentrations the DO sensor in that basin is the most important DO sensor to maintain. Positive off-sets (200–1 000 mg TSS/l) in suspended solids sensors used for control of waste activated sludge flow contributed to large increases of ammonia, by 29-464%, in effluent waters. Negative drift in DO sensors showed that significant savings in aeration energy, roughly 4%, was possible to achieve with more frequent maintenance. Whether a sensor is affected by a positive or a negative fault, be it off-set or drift, will affect how much and in what way the treatment process will be affected. The study of sensor faults showed that the effect of a positive or a negative fault varied and that the effect on the treatment process was not linear. The effect of a sensor fault on the treatment process will ultimately depend on the implemented control strategy, settings in the controllers and on the controlled process.