| 1. |
- Sjöberg, Karin, et al.
(author)
-
Quantification of population exposure to PM2.5 and PM10 in Sweden 2005
- 2009
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- The population exposure to PM2.5 and PM10 in ambient air for the year 2005 has been quantified (annualand daily mean concentrations) and the health and associated economic consequences have beencalculated based on these results. The PM10 urban background concentrations are found to be ratherlow compared to the environmental standard for the annual mean (40 μg/m3) in most of the country.However, in some parts, mainly in southern Sweden, the concentrations were of the same magnitude asthe environmental objective (20 μg/m3 as an annual mean) for the year 2010. The majority of people,90%, were exposed to annual mean concentrations of PM10 less than 20 μg/m3. Less than 1% of theSwedish inhabitants experienced exposure levels of PM10 above 25 μg/m3. The urban backgroundconcentrations of PM2.5 were in the same order of magnitude as the environmental objective (12 μg/m3as an annual mean for the year 2010) in quite a large part of the country. About 50% of the populationwas exposed to PM2.5 annual mean concentrations less than 10 μg/m3, while less than 2% experiencedlevels above 15 μg/m3.Using a cut off at 5 μg/m3 of PM10 as the annual mean (roughly excluding natural PM) and sourcespecific ER-functions, we estimate approximately 3 400 premature deaths per year. Together with1 300 - 1 400 new cases of chronic bronchitis, around 1 400 hospital admissions and some 4.5-5 millionRADs, the societal cost for health impacts is estimated at approximately 26 billion SEK per year. ForPM2.5 we estimate somewhat lower numbers, approximately 3 100 premature deaths per year.The results suggest that the health effects related to high annual mean levels of PM can be valued toannual socio-economic costs (welfare losses) of ~26 billion Swedish crowns (SEK) during 2005.Approximately 1.4 of these 26 billion SEK consist of productivity losses for society. Furthermore, theamount of working and studying days lost constitutes some ~0.1% of the total amount of working andstudying days in Sweden during 2005.
|
|
| 2. |
- Andersson, Magnus, et al.
(author)
-
FIRA - Funktionsförsäljning för Implementering av Resurseffektiv Avloppsvattenrening. Slutrapport
- 2007
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Arbetet i FIRA har primärt syftat till att underlätta införande av funktionsförsäljning inom vattenreningssektorn, som av många anses konservativ. Kommunal och industriell avloppsvattenrening är mycket komplexa processer som ofta består av både biologiska och kemiska delprocesser. På grund av att kunskaperna om de olika delprocesserna vanligtvis finns hos olika leverantörer är ansvarsfördelningen ofta splittrad och den totala bilden för att optimera processerna, både ekonomiskt och ur hållbarhetssynpunkt, saknas. Med funktionsförsäljning inom avloppsvattenrening skapas drivkrafter och möjligheter till betydande effektiviseringar genom processoptimering ur ett helhetsperspektiv, ofta genom att optimera kemi och biologi i förhållande till varandra. Detta skulle stärka konkurrenskraften hos svenska företag inom området och ge en betydligt effektivare process med minskad miljöbelastning. För att bereda väg för funktionsförsäljningskonceptet i FIRA inom vattenreningssektorn och därmed skapa en effektivare process med minskad miljöbelastning, har projektet fokuserat på tre olika områden: ' Funktionsupphandling. Bearbetning och utveckling av dagens befintliga anbudsförfrågningar för funktionsentreprenad. ' Metodutveckling. Målet var att ta fram lättimplementerade metoder som snabbt möjliggör en effektivare process med minskad miljöbelastning. ' Kunskaps- och informationsspridning. I FIRA medverkar deltagare från högskola, forskningsinstitut, leverantörer och slutanvändare, vilket ger den kompetens och bredd som krävs för lyckade resultat. Resultatmässigt har FIRA kommit längre än vad man initialt kunnat hoppas på. Det beror delvis på att resultaten inte forcerats på leverantörer, reningsverk och entreprenörer utan stötts och blötts, vilket inneburit att våra samarbetspartners och informationsmottagare funnit mycket större acceptans för funktionsförsäljningen då de själva känt sig delaktiga i processen. Främst beror det dock på att FIRA-projektet hamnat i en intressant period i svensk VA-historia, dvs under den tiden då Åre kommuns upphandling av VA-entreprenad genomfördes. Denna upphandling innebär att projektresultaten blev än mer verklighetsförankrade eftersom en av FIRAs projektdeltagare, AKVAB/Kemira, var högst delaktig i offereringen och alla de rättsliga turer som omgav upphandlingen. En sammanfattning av de praktikfall gällande funktionsförsäljning/funktionsentreprenad som har varit involverade i FIRA genom AKVAB/Kemira har lett till följande slutsatser. ' När det gäller entreprenadisering av Svensk kommunal VA-verksamhet är erfarenheten liten hos entreprenörer och beställare. Det finns ingen hjälp att få för att driva en sådan process. För de som ändå provar på så är det stora problemet att jämföra inkomna anbud och se om dessa anbud verkligen innehåller det man tänkt sig att köpa. ' Ett annat mer övergripande problem är oviljan att konkurrensutsätta Svensk kommunal VA-verksamhet från politiskt håll. ' Det verkar råda en osäkerhet mellan privatisering inkluderande taxesättning kontra entreprenadsförfarande som handlar om drift av kommunala anläggningar där kommunen fortsättningsvis sätter taxorna. Något annat är i Sverige omöjligt att utföra på grund av de lagar vi har. Med dessa slutsatser som bakgrund och genom diskussion med våra Europeiska grannländer, där majoriteten har större erfarenhet av entreprenadupphandlingar, har projektet tagit fram konkreta förslag för hur funktionsupphandlingen skall underlättas och förbättras för kommun och entreprenadföretag inom VA-sektorn. Funktionskonceptets metoder för styrning visade på att stora besparingar på energi (upp till 50%) och kemikalier (ca 30%) kunde erhållas. Informations- och resultatsspridning har genomsyrat projektet vilket bland annat har lett till att: ' Svenskt Vatten utreder funktionskonceptet ur upphandlingssynpunkt. ' Branschaktiva kemikalietillverkare, optimeringsföretag och instrumenttillverkare vill utnyttja FIRAs funktionsförsäljningskoncept för att differentiera sig mot övriga konkurrenter. ' Kemiras/IVLs befintliga kursprogram inom vattenreningsteknik har kompletterats med funktionsförsäljning. Idag har ca 80 kommuner tagit del av dessa kurser och inom två år beräknas 80-85% av alla Sveriges kommuner utbildats
|
|
| 3. |
- Andersson, Sofia Lovisa, et al.
(author)
-
Long term trials with membrane bioreactor for enhanced wastewater treatment coupled with compact sludge treatment - pilot Henriksdal 2040, results from 2019
- 2021
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Henriksdal wastewater treatment plant in Stockholm is currently being extended and rebuilt for increased capacity and enhanced treatment efficiency. The new process configuration at the Henriksdal WWTP has been designed for a capacity of 1.6 million population equivalents which is about twice as much as today. The reconstruction will include retrofitting of the existing conventional activated sludge tanks with a new membrane bioreactor process containing 1.6 million m2 of membrane area. To increase the knowledge on membrane technology for wastewater treatment in Nordic conditions, long-term MBR pilot scale studies are conducted, since 2013, at the R&D facility Hammarby Sjöstadsverk in Stockholm. Results from previous years have verified that the process is able to treat a hydraulic load equivalent to the design load, and a nutrient load greater than the design load, to effluent concentrations below the future discharge limits. In addition, the function and resilience of the membrane design have been verified. During 2019, a large focus was put on digester transition from mesophilic to thermophilic condition, increased efficiency in membrane operation, membrane cleaning, phosphorus removal, testing of external carbon sources, reducing HRT in the digester and mapping of micro pollutants in the system.
|
|
| 4. |
- Andersson, Sofia Lovisa, et al.
(author)
-
Long term trials with membrane bioreactor for enhanced wastewater treatment coupled with compact sludge treatment -pilot Henriksdal 2040, results from 2020
- 2021
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Stockholm’s wastewater treatment plant (WWTP) in is currently retrofitting from a conventional activated sludge process to a new membrane bioreactor (MBR) process. It also includes new treatment steps for sludge handling. Stockholm Vatten och Avfall (SVOA) and IVL have since 2014 conducted long-term MBR studies in pilot scale at the R&D facility Hammarby Sjöstadsverk. This report present results from the pilot operation during 2020. The MBR-pilot was continuously operated at a higher inflow than the design average flow. The average effluent concentration of nitrogen and phosphorus met the effluent requirements of the future WWTP also this year. A low consumption of phosphorus precipitation chemicals could be achieved mainly due to a high Bio-P activity. The pilot showed that glycerol can be a good temporary carbon source at Henriksdal WWTP during startup. Like previous years, the membranes in membrane tank 1 (MT1) was cleaned with oxalic acid and the membranes in MT2 with citric acid. Several tests to optimize the chemical consumption for membrane cleaning were performed. Recovery cleanings (RC) of the membranes were performed twice in 2020.In the sludge pilot, a thermophilic and a mesophilic hydraulic retention time (HRT) crash test showed stable performance down to 4 days HRT. The overall resource consumption in the pilot showed that the optimization of phosphorus precipitation and membrane cleaning chemicals resulted in a significantly lower dosing than design values for the future Henriksdal WWTP.
|
|
| 5. |
- Baresel, Christian, et al.
(author)
-
Direct GHG emissions from a pilot scale MBR-process treating municipal wastewater
- 2022
-
In: Advances in Climate Change Research. - : Elsevier BV. - 1674-9278 .- 2524-1761. ; 13:1, s. 138-145
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- To evaluate direct greenhouse gas emissions from Membrane Biological Reactor (MBR), measurements of nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) were made at a pilot-scale MBR treating municipal wastewater Measurements were conducted during two campaigns with some changes in processes, i.e. introducing a pre-aeration tank in the second measurement, different distributions of aeration in the treatment line, not the same wastewater inflow rate, two types of ultrafiltration membrane. It was found that about 0.004% and 0.07% of the total ammonium loads were emitted as N2O, CH4 emissions were 0.026% and 0.12% of incoming TOC (0.008% and 0.04% of incoming COD) in 2014 and 2018. The obtained N2O emission values were relatively low.The study suggested that a high aeration at the beginning of the treatment line may result in significantly high emissions of both N2O and CH4. A significant change in aeration in the membrane ultrafiltration tank did not have the same impact. The MBR process is known for high quality effluent but have been questioned due to its higher carbon footprint due to energy consumption. This study gave a reference case about direct GHG emissions from MBR process and provide information for the further evaluation of MBR processes.
|
|
| 6. |
- Baresel, Christian, et al.
(author)
-
Handbok för rening av mikroföroreningar vid avloppsreningsverk
- 2017
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- I denna rapport redovisar projektet SystemLäk - Systemförslag för rening av läkemedelsrester och andra prioriterade svårnedbrytbara ämnen en samlad bild av kunskapsläget kring avancerade reningstekniker för rening av läkemedelsrester och andra prioriterade svårnedbrytbara substanser, även kallade mikroföroreningar. När ett reningsverk beslutat att implementera kompletterande reningssteg för rening av mikroföroreningar, bör en kartering genomföras, som visar på vilka mikroföroreningar det aktuella reningsverket tar emot. När reningsverket har kännedom om vilka mikroföroreningar som belastar verket bör ett övergripande mål för reningen beslutas, det vill säga, vilka mikroföroreningar som ska renas, och till vilken grad. Vägledning för genomförande av kartering, samt hur dess resultat kan tolkas, presenteras i denna rapport. Efter beslut om övergripande reningsmål, men innan beslut av slutligt teknikval, bör reningsverkets specifika förutsättningar och begränsningar identifieras. Är anläggningens infrastruktur mer eller mindre lämpad för någon särskild teknik? Finns icke utnyttjade utrymmen eller volymer som kan nyttjas? Vilken reningseffektivitet av mikroföroreningar uppnås i dagsläget? Finns några framtidsplaner för reningsverket som kan påverka teknikvalet? För att bekräfta att potentiella tekniker fungerar bör pilotförsök genomföras vid det specifika reningsverket. Pilottesterna bör inte enbart beakta reningseffektivitet utan även kostnader, resursförbrukning och behov av arbetskraft. Studiebesök vid samt erfarenhetsutbyte med andra reningsverk med samma reningsteknik implementerad rekommenderas. När det fastställts vilket teknikval som är mest lämpligt vid det specifika reningsverket bör offerter tas in från minst tre olika teknikleverantörer. Offerter samt implementeringsunderlag bör granskas och godkännas av oberoende part. Vid upphandling bör garantier för framgångsrik implementering ingå. Noggrann uppföljning av idrifttagande rekommenderas.
|
|
| 7. |
- Baresel, Christian, et al.
(author)
-
Läkemedelsrester och andra skadliga ämnen i avloppsreningsverk - koncentrationer, kvantifiering, beteende och reningsalternativ
- 2015
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Många läkemedelsrester och andra prioriterade substanser passerar igenom dagens avloppsreningsverk (ARV) och hamnar antingen i slammet eller i recipienten, ibland i nivåer som kan påverka vattenlevande organismer. Substanser som släpps ut via avlopps-reningsverk kan också anrikas i den akvatiska näringskedjan och orsaka effekter i högre organismer såsom fiskätande fåglar eller däggdjur, inklusive människor. Studier har också visat att antibiotika som hamnar i miljön kan bidra till uppkomsten av antibiotikaresistenta gener i bakterier, vilket är ett allvarligt globalt hot mot möjligheten att bota livshotande sjukdomar. Eftersom nuvarande vattenreningstekniker har utvecklats främst för att avlägsna partikulärt material samt kväve och fosfor är de oftast inte anpassade för att rena bort mikrobiellt stabila kemiska föroreningar. Utvärderingar av effektiviteten hos olika behandlingstekniker för avlägsnande av sådana ämnen baseras vanligtvis på analyser av förekomst av ett ämne i inkommande och utgående vatten från reningsverket. Det finns dock problem med detta tillvägagångssätt eftersom vissa ämnen metaboliseras till potentiellt mer skadliga substanser, som då inte automatiskt fångas i analysen. Dessutom kan vissa ämnen spontant bildas i reningsverken, vilket kan resultera i högre nivåer i utgående än i inkommande vatten. Ett ytterligare problem är att de utgående koncentrationerna ibland kan vara lägre än detektions-gränserna, men trots det ändå vara högre än eller nära etablerade risknivåer. This report is only available in Swedish.
|
|
| 8. |
- Baresel, Christian, et al.
(author)
-
Membrane Bioreactor Processes to Meet Todays and Future Municipal Sewage Treatment Requirements
- 2017
-
In: International Journal of Water and Wastewater Treatment. ; 3.2
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Several municipal wastewater treatment plants (WWTPs) in Stockholm, Sweden, will within the near future face both an increased load due to a growing population as well as more stringent effluent quality requirements. The latter mainly regarding nutrients due to Sweden‘s commitment to the Baltic Sea Action Plan and the implementation of the European water framework directive (WFD). In addition, removal of emerging substances such as pharmaceutical residues, micro plastics and antibiotic resistance are gaining more attention since WWTP effluent is the most or one of the most significant sources of such loads to the environment [1-4]. Pharmaceutical residues and other emerging substances are generally not efficiently removed in conventional WWTPs [5]. The WFD has defined a list of prioritized substances including pesticides, biocides, flameretardants and metals [6], which already today require monitoring and treatment. Several other substances, including some pharmaceuticals, are on the ‘watch list’ of emerging pollutants that may be placed on the WFD priority list. Requirements for additional treatment, in larger WWTPs, for the reduction of some pharmaceutical residues and other micropollutants (MP) could thus be expected, also in other countries than Switzerland, where such a regulation is already in place. The potential negative effects on aquatic organisms, the aquatic food-web and higher organisms, as well as the risk of increased numbers of antibiotic resistant genes in bacteria, all present a threat to our environment, health and society [7-9]. Another increasing concern for wastewater treatment are emissions of greenhouse gases (GHGs). At WWTPs, special attention is given to nitrous oxide (N2O), which is a highly potent GHG (298 times more potent than carbon dioxide (CO2 ) [10]). At incomplete nitrification and denitrification N2O can be emitted, which may cause a significant negative overall environmental impact of the treatment process [11,12]. Even though regulations may earliest come in place in some years from now, many WWTPs actively work on reducing GHG emissions from wastewater treatment processes. Besides the requirements to increase capacity, improve treatment efficiency and reduce GHG emissions, many WWTPs also face the problem that they cannot expand spatially as they are located in densely populated areas or underground. New solutions for space-efficient, high-capacity and flexible municipal wastewater treatment processes are thus required. Stockholm Water and Waste Company (Stockholm Vatten och Avfall), Sweden’s largest water service organization, is directly facing the above problems of space limitation, increased capacity need and stricter effluent requirements at the Henriksdal WWTP in Stockholm. As a result, the existing conventional activated sludge process (CAS) will be converted to a Membrane Bioreactor (MBR), doubling the capacity by using existing process volumes only. The new process will be the world’s largest MBR facility with a capacity of 1.6 million PE (predicted load year 2040). MBRs combine the biological activated sludge process with membrane separation, which provide distinct advantages over the CAS. Advantages include a significantly better effluent (permeate) quality regarding particles, disinfection capabilities due to the membrane pore size, higher volumetric loading due to higher sludge concentrations in the biology, reduced footprint and process flexibility towards influent changes. Even the treatment of MP may be more efficient using MBRs compared to traditional treatment systems. This is partly explained by the fact that MP attached to particles can effectively be removed by filtration whereas dissolved MP can be degraded more effectively because of the higher biological activity in a MBR process. In addition, a more efficient polishing treatment compared to CAS can be achieved [11,13-18]. Drawbacks of the process are the high energy use for aeration and the use of cleaning chemicals in the filtration step to curb fouling and scaling on the membrane surface, which reduces the permeability of the membranes. MBRs have been used for a number of decades but only in the last decade, MBRs gained more attention for the treatment of both municipal and industrial wastewater. This is mainly due to a significant cost reduction of membranes and process development decreasing energy requirements [19-23]. The aim of this research work is to investigate the MBR technology concerning the overall holism and resource efficiency towards some of the most central treatment aspects including nutrient removal, removal of micropollutants and minimizing of GHG emissions. Through actual pilotscale experiments, the paper describes the performance of the studied system under various test periods defined to meet present and future requirements of the growing region of Stockholm, Sweden.
|
|
| 9. |
- Baresel, Christian, et al.
(author)
-
Pharmaceutical residues and other emerging substances in the effluent of sewage treatment plants
- 2015
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Pharmaceutical residues and other emerging substances pass through modern sewage treatment plants (STPs) and end up in the receiving waters and sludge. In several studies, recipient concentrations have been detected with expected effects on aquatic organisms. Chemicals released via STPs may also enter the aquatic food-web and cause effects in higher organisms such as fish-eating birds or mammals including humans. Studies have also shown that antibiotics in the environment may contribute to the increase of antibiotic resistant genes in bacteria, which is a serious threat to our possibility to cure life-threatening diseases on the global scale. Current STP treatment technologies are usually not fit to remove microbial stable chemical pollutants and the evaluation of the removal efficiency of the STP systems applied today, is not complete. The evaluation of the removal efficiency of the substances in the STP systems is usually based on chemical analysis of the presence of certain substances in influent and effluent waters. However, there are difficulties associated with this approach, e.g. since some substances are metabolized into potentially more harmful substances which are not captured in the analysis unless they are actively sought for. Furthermore, some substances are formed in the STPs, resulting in higher levels in effluents than in influents. In addition, effluent concentrations may sometimes be lower than the analytical detection limits, yet still higher than or close to established risk concentrations emphasizing the need for developments of the analytical methods.
|
|
| 10. |
|
|
