Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Evaluation of sustainability criteria for small-scale wastewater treatment facilities
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences.
2017 (English)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Utvärdering av hållbarhetskriterier för småskaliga reningsverk (Swedish)
Abstract [en]

There are about 700,000 on-site sewage facilities (OSSFs) in Sweden, almost a quarter of which amount only to septic tanks for sludge collection and removal, with no form of post-treatment. All these OSSFs contribute about 10 % of the total anthropogenic phosphorus (P) load from Swedish coasts to the Baltic Sea. They also leak a considerable, but hard to quantify, amount of micropollutants (MPs). This is a large, diverse group of organic trace contaminants, including e.g., pharmaceuticals and detergents. The interests concerning OSSFs in Sweden have over time shifted from merely disposal issues, to health (removal of pathogens) and then further on to nutrient leakage.

 

In recent years there has been a growing interest in a more comprehensive sustainability perspective. In that spirit, during this thesis project, environmental (n=5) and socio-economic (n=5) criteria were assessed for three conceptualized, full-scale OSSFs. The evaluation was based on the efficiency of domestic wastewater treatment from a single household. These systems comprised conventional post-treatment, as well as extra capabilities for treating P and MPs. The evaluation was done with a multi-criteria analysis (MCA), the goal of which was to provide a proof-of-concept analysis of these treatment technologies in order to serve as decision-support at a national policy level.

 

The first of the decision options was a sandbed filter with Polonite® and Granular Activated Carbon (GAC) filters, for the adsorption of P and MPs, respectively. The second option was a reference package treatment system (PTSs), with flocculation chemicals for the precipitation of P, but nothing for the removal of MPs. The third solution was another PTSs, but with Polonite and GAC filters. The stakeholders chosen in this study were the Swedish Agency for Marine and Water Management (SwAM), a municipal regulator and a property owner. A total of 100 weight points were assigned to the 10 sustainability criteria. The minimum and maximum of these created a range for each criterion, which was multiplied with the grades 1-5 and added together.

 

The most sustainable alternative in this study was found to be the sandbed filter with 102-694 points (mid-range of 398), followed by the PTSs reference with 79-560 points (mid-range of 319.5) and the PTSs with filters with 82-500 points (mid-range of 291). The property owner put the highest weight on the economy, while SwAM put the highest weight on the environmental criteria, and the regulator on the social criteria. The sensitivity analysis indicated possible impact by changing the ranking position between the PTSs. This was deemed likeliest for the weight change of life-cycle costs and the grade change of the ease of compliance (legislative) criterion, but the highest ranking of the sandbed filter seemed hard to budge.

Abstract [sv]

Det finns ungefär 700,000 enskilda avlopp i Sverige, varav ca en fjärdedel endast består av trekammarbrunnar, eller liknande system, utan någon form av post-rening. Alla dessa enskilda avlopp belastar ungefär 10 % av den totala antropogena fosforn (P) från svenska kuster till Östersjön. Det sker också ett läckage av en betydande, men svår-kvantifierbar, mängd mikroföroreningar (MF). Detta är en stor, divers grupp av organiska spårföroreningar som t. ex inkluderar läkemedelsrester och tvättmedel. De övergripande intressena angående enskilda avlopp i Sverige har över tid skiftat från frågor gällande dess bortskaffande, till hälsa (avskiljning av smittämnen) och vidare till näringsläckage.

 

Under de senaste åren har det blivit ett växande intresse för ett mer omfattande hållbarhetsperspektiv. Under det här examensarbetet bedömdes miljö-kriterier (n=5) och socio-ekonomiska kriterier (n=5) för tre teoretiska, fullskaliga enskilda avlopp. Utvärderingen baserades på avloppsreningens effektivitet från ett enskilt hushåll. Dessa avloppssystem innefattade konventionell post-rening, såväl som ytterligare förmåga att behandla P och MF. Metoden som användes för utvärderingen var en multi-kriterie analys (MKA), vars mål var att förse en konceptuell analys av de här tre avloppssystemen med syfte att tjäna som beslutsstöd på en nationell policy-nivå.

 

Det första beslutsalternativet var en markbädd med Polonite® och granulärt aktivt kol (GAK) filter, för adsorption av P och MF. Det andra alternativet var ett referens minireningsverk (MRV) med fällningskemikalier för utfällning av P, men ingenting specifikt för avskiljning av MF från avloppsvattnet. Den tredje avloppslösningen var även den ett MRV, men med Polonite och GAK filter, som markbädden. Intressenterna som valdes i den här studien var Havs- och vattenmyndigheten (HaV), ett kommunalt miljökontor och en fastighetsbrukare. De 10 hållbarhetskriterierna fick var och en 100 viktpoäng tilldelade. De lägsta och högsta viktpoängen från de tre intressenterna skapade ett intervall för varje kriterie, vilket multiplicerades med betygen 1-5 och summerades.

 

Det mest hållbara alternativet i den här studien befanns vara markbädden med 102-694 poäng (mittvärde 398), följt av referens MRV med 79-560 poäng (mittvärde 319.5) och MRV med filter med 82-500 poäng (mittvärde 291). Fastighetsbrukaren tilldelade högst viktpoäng till ekonomin, medan HaV gjorde detsamma till miljökriterierna och miljökontoret till de sociala kriterierna. Känslighetsanalysen indikerade möjlig påverkan av de analyserade ändringarna genom att förändra den ovanstående rankingen mellan de båda MRV. Detta bedömdes vara troligast för viktändringen av livs-cykel kostnader och betygsändringen av kriteriet som avser lättheten att efterleva nutida och framtida (lagliga) krav, men den högsta rankingen av markbädden verkade svår att ändra på.

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , 46 p.
Series
UPTEC W, ISSN 1401-5765 ; 17007
Keyword [en]
On-site sewage facilities, phosphorus, micropollutants, multi-criteria analysis, precipitation, adsorption, full-scale, wastewater treatment
Keyword [sv]
Enskilda avlopp, fosfor, mikroföroreningar, multi-kriterie analys, utfällning, adsorption, fullskala, avloppsrening
National Category
Environmental Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-319359OAI: oai:DiVA.org:uu-319359DiVA: diva2:1087156
External cooperation
RISE Urban Water Management
Subject / course
Sustainable development
Educational program
Master Programme in Environmental and Water Engineering
Presentation
2017-02-17, Skåne, Geocentrum, Villavägen 16, 752 36 Uppsala, Uppsala, Sweden, 13:15 (Swedish)
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-04-24 Created: 2017-04-05 Last updated: 2017-04-24Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4233 kB)128 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4233 kBChecksum SHA-512
e29173a6fabf97a1acc0dd7f9131bdf5522fd425e7e5bf0661bebd193100b6e64c78adcc0b32363e680a2787863bb71faac2c906a634617bc8fc39a158aa8cdf
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Nordenskjöld, Edvard
By organisation
Department of Earth Sciences
Environmental Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 128 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 229 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf