Change search
Link to record
Permanent link

Direct link
BETA
Publications (10 of 43) Show all publications
Vidal, B., Hedström, A., Barraud, S., Kärrman, E. & Herrmann, I. (2019). Assessing the sustainability of on-site sanitation systems using multi-criteria analysis. Environmental Science: Water Research & Technology, 5, 1599-1615
Open this publication in new window or tab >>Assessing the sustainability of on-site sanitation systems using multi-criteria analysis
Show others...
2019 (English)In: Environmental Science: Water Research & Technology, ISSN 2053-1400, Vol. 5, p. 1599-1615Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

Small on-site sanitation systems are widely present in suburban and rural areas in many countries. As these systems often underperform and have an impact on receiving waters, understanding their overall sustainability is of interest for policy and decision-makers. However, the definition and estimation of indicators defining sustainability are challenging, as it is finding the methodological approach to combine qualitative and quantitative indicators into one comprehensive assessment. In this study, twelve indicators defined by environmental, economic, social, technical and health-related criteria were used to compare nine alternatives of on-site sanitation for single households. A non-compensatory method for multi-criteria decision analysis, ELECTRE III, was used for the assessment together with weights assigned to each indicator by a reference group. Several scenarios were developed to reflect different goals and a sensitivity analysis was conducted. Overall, the graywater–blackwater separation system resulted as the most sustainable option and, in terms of polishing steps for phosphorus removal, chemical treatment was preferred over the phosphorus filter, both options being implemented together with sand filters. Assessing the robustness of the systems was a crucial step in the analysis given the high importance assigned to the aforementioned indicator by the stakeholders, thus the assessment method must be justified. The proposed multi-criteria approach contributes to aid the assessment of complex information needed in the selection of sustainable sanitation systems and in the provision of informed preferences.

Place, publisher, year, edition, pages
Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2019
Keywords
ELECTRE III, package plant, phosphorus removal, sand filter, small-scale, source separation
National Category
Water Engineering
Research subject
Urban Water Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ltu:diva-75465 (URN)10.1039/c9ew00425d (DOI)000482436200009 ()
Funder
Swedish Research Council Formas, 942-2015-758
Note

Validerad;2019;Nivå 2;2019-09-13 (johcin)

Available from: 2019-08-09 Created: 2019-08-09 Last updated: 2019-09-13Bibliographically approved
Herrmann, I., Larsson, C. & Wilen, B. (2019). Slambildning och mikrobiell sammansättning av biofilm i infiltrationsanläggningar.
Open this publication in new window or tab >>Slambildning och mikrobiell sammansättning av biofilm i infiltrationsanläggningar
2019 (Swedish)Report (Other academic)
Publisher
p. 31
Series
Technical report / Luleå University of Technology, ISSN 1402-1536
Keywords
bakterier, markbaserad rening, slamavskiljare, ventilation, fett, små avlopp, mikroflora, igensättning
National Category
Other Environmental Engineering Infrastructure Engineering Water Engineering
Research subject
Urban Water Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ltu:diva-76309 (URN)978-91-7790-464-9 (ISBN)
Funder
Swedish Agency for Marine and Water Management, 1:11
Available from: 2019-10-09 Created: 2019-10-09 Last updated: 2019-10-10Bibliographically approved
Nyström, F., Nordqvist, K., Herrmann, I., Hedström, A. & Viklander, M. (2019). Treatment of road runoff by coagulation/flocculation and sedimentation. Water Science and Technology, 79(3), 518-525
Open this publication in new window or tab >>Treatment of road runoff by coagulation/flocculation and sedimentation
Show others...
2019 (English)In: Water Science and Technology, ISSN 0273-1223, E-ISSN 1996-9732, Vol. 79, no 3, p. 518-525Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

A laboratory investigation of the treatment potential of a coagulation process in the context of stormwater treatment was undertaken. The initial 25 L road runoff generated from four rain events was collected and subjected to a jar-testing regime with two commercial coagulants. The treatment effect was assessed by analysing the runoff before and after treatment for turbidity, suspended solids and metal content. The coagulation process resulted in particle and total metal reduction of more than 90% compared to 40% for only sedimentation. Up to 40% reduction of dissolved Cr, Cu and Pb was also observed compared to 0% for sedimentation. This study shows that coagulation may be a useful process for stormwater treatment systems when the treatment requirements are high.

Place, publisher, year, edition, pages
IWA Publishing, 2019
Keywords
advanced stormwater treatment, coagulation, metals, particles, road runoff, suspended solids
National Category
Water Engineering
Research subject
Urban Water Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ltu:diva-73090 (URN)10.2166/wst.2019.079 (DOI)30924806 (PubMedID)2-s2.0-85063686388 (Scopus ID)
Funder
Swedish Research Council Formas, 2016-20075Swedish Research Council Formas, 2016-01447
Note

Validerad;2019;Nivå 2;2019-04-08 (oliekm)

Available from: 2019-03-01 Created: 2019-03-01 Last updated: 2019-08-16Bibliographically approved
Herrmann, I., Wilen, B.-M., Larsson, C., Forsberg, B., Hedström, A. & Viklander, M. (2018). Microorganisms in sand filters for on-site wastewater treatment. In: : . Paper presented at 15th International Specialised Conferences on Small Water and Wastewater Systems (SWWS), 14-18 Oct 2018, Haifa, Israel.
Open this publication in new window or tab >>Microorganisms in sand filters for on-site wastewater treatment
Show others...
2018 (English)Conference paper, Oral presentation with published abstract (Refereed)
National Category
Engineering and Technology
Research subject
Urban Water Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ltu:diva-72028 (URN)
Conference
15th International Specialised Conferences on Small Water and Wastewater Systems (SWWS), 14-18 Oct 2018, Haifa, Israel
Available from: 2018-12-13 Created: 2018-12-13 Last updated: 2019-09-26
Vidal, B., Herrmann, I., Sharp, L. & Hedström, A. (2018). What are the drivers to decentralize wastewater treatment systems?: A Swedish perspective. In: : . Paper presented at IWA 15th International Specialised Conferences on Small Water and Wastewater Systems, 14-18 October 2018, Haifa, Israel.
Open this publication in new window or tab >>What are the drivers to decentralize wastewater treatment systems?: A Swedish perspective
2018 (English)Conference paper, Oral presentation with published abstract (Refereed)
Keywords
case study, decentralized sanitation, on-site treatment, small-scale, questionnaire
National Category
Water Engineering
Research subject
Urban Water Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ltu:diva-71322 (URN)
Conference
IWA 15th International Specialised Conferences on Small Water and Wastewater Systems, 14-18 October 2018, Haifa, Israel
Available from: 2018-10-24 Created: 2018-10-24 Last updated: 2018-12-13Bibliographically approved
Nyström, F., Nordqvist, K., Herrmann, I., Hedström, A. & Viklander, M. (2017). Removal of small particles from urban snow melt mixture by coagulation/flocculation and sedimentation. In: 14th IWA/IAHR International Conference on Urban Drainage: Conference Proceedings, 2017. Paper presented at 14th IWA/IAHR International Conference on Urban Drainage, ICUD 2017, Prague, September 10-15 2017.
Open this publication in new window or tab >>Removal of small particles from urban snow melt mixture by coagulation/flocculation and sedimentation
Show others...
2017 (English)In: 14th IWA/IAHR International Conference on Urban Drainage: Conference Proceedings, 2017, 2017Conference paper, Oral presentation with published abstract (Other academic)
Abstract [en]

This abstract presents a laboratory study of a coagulation/flocculation process on an urban snow melt mixture. Coagulation/flocculation is ubiquitous in water treatment, but has seen little use in the stormwater context. Using a jar-test procedure five different chemicals are evaluated as primary coagulants and their treatment performance on urban snow melt with respect to solids removal and metal content. Particle-size distribution measurements will indicate the process effect on different size fractions in the urban snow melt. Analysis for metal content will show the extent of metal reduction that occurs, either by separating out the particulate fraction or due to precipitation reactions.

National Category
Water Engineering
Research subject
Urban Water Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ltu:diva-66522 (URN)
Conference
14th IWA/IAHR International Conference on Urban Drainage, ICUD 2017, Prague, September 10-15 2017
Available from: 2017-11-09 Created: 2017-11-09 Last updated: 2017-11-24Bibliographically approved
Herrmann, I., Vidal, B. & Hedström, A. (2017). Slutrapport av projekten "Fosforfällor för små avlopp - hur länge fungerar de?" och "Bakterieutsläpp från små avlopp". Luleå: Luleå tekniska universitet
Open this publication in new window or tab >>Slutrapport av projekten "Fosforfällor för små avlopp - hur länge fungerar de?" och "Bakterieutsläpp från små avlopp"
2017 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

Små enskilda avloppsanläggningar i Sverige består ofta av en slamavskiljare med markbädd eller infiltration. I områden med hög skyddsnivå har på senare år ett stort antal fosforfilter installerats. Syftet med denna studie var att undersöka markbäddars och fosforfilters förmåga att reducera halten bakterier och fosfor i avloppsvattnet. Avloppsanläggningar i Västerbotten, Norrbotten och Norrtälje kommun identifierades och inspekterades. Prover togs mellan september 2015 och september 2016 från tolv avloppsanläggningar, åtta markbäddar och nio fosforfilter. Provtagning skedde minst tre gånger vid varje anläggning, och varje provtagningstillfälle varade cirka 3–4 timmar då det togs två stickprover från slamavskiljarens tredje kammare alternativt från fördelningsbrunnen, samt två flödesproportionella samlingsprover efter den biologiska reningen (det vill säga efter markbädden eller biosteget i minireningsverket) och efter fosforfiltret. I proverna mättes pH, mängden suspenderat material, temperatur, indikatorbakterier (E. coli, totala koliforma, intestinala enterokocker och Clostridium perfringens/C. perfringens), halten löst och total fosfor, halten löst och totalt organiskt kol (DOC, TOC) samt BOD. Spårämnesförsök genomfördes i tre fosforfilter med färgen rhodamin.

 

22 av de 34 inspekterade avloppsanläggningarna (65 procent) lämpade sig inte för flödesproportionell provtagning, vilket visar på svårigheten med att kontrollera funktionen av små avloppsanläggningar med hjälp av provtagning. Nio av 21 inspekterade fosforfilter lämpade sig inte för provtagning på grund av att det inte fanns något vattenflöde genom filtret, vilket indikerar att filtren inte fungerade som avsett.

 

I utloppen från tre av de åtta undersökta markbäddarna var medelkoncentrationen intestinala enterokocker högre än badvattendirektivets gränsvärde för inlandsvatten med utmärkt vattenkvalitet. För E. coli-koncentrationer var detta fallet bara i en enda markbädd, men detta trots att det utgående vattnet var klart och hade TOC koncentrationer på en acceptabel nivå. Det här visar att bakteriekoncentrationer kan vara höga även om markbädden ser ut att fungera.

 

Efter de nio undersökta fosforfiltren var bakteriekoncentrationen särskilt hög efter fosforfilter utan markbädd som förbehandlingssteg. I flera fall översteg koncentrationerna gränsvärdet för utmärkt badvattenkvalitet enligt badvattendirektivet; i tre fosforfilter med avseende på E. coli och i fyra fosforfilter med avseende på intestinala enterokocker. Medelkoncentrationen av E. coli-bakterier reducerades signifikant (p = 0,044) i fosforfiltren, vilket tyder på att fosforfilter kan tjäna som ett reningssteg som ytterligare reducerar bakterier. Detta kunde dock inte påvisas för intestinala enterokocker, totala koliforma eller C. perfringens. Koncentrationen av koliforma bakterier var beroende av fosforfiltrets hydrauliska belastning, vilket tyder på att flödesregimen och vattnets uppehållstid i filtret är viktiga parametrar som påverkar bakteriereduktionen. Både för markbäddarna och för fosforfiltren fanns ett samband mellan koncentrationen av indikatorbakterierer och utloppskoncentrationen av TOC och DOC, vilket tyder på att en högre halt av organiskt kol i utgående vatten visar på en sämre bakteriereduktion.

 

Två av de åtta undersökta markbäddarna visade på god fosforreduktion som uppgick till 70 procent (slamavskiljare exkluderad) vilket krävs vid normal skyddsnivå enligt nuvarande regelverk. Fosforreduktionen i tre andra markbäddar var lägre (21–29 procent). Övriga tre markbäddar kunde inte betraktas vara godtagbara reningsanläggningar eftersom det troligtvis skedde en betydande inströmning av vatten in i dessa markbäddar med utspädning som följd.

 

Den högsta koncentrationen av fosfor i utgående vatten från en markbädd var omkring 15 mg/l. Dock var utgående fosforkoncentrationer från de undersökta markbäddarna endast i fyra av åtta fall så höga (>2mg/l) att ett efterföljande fosforfilter skulle vara meningsfullt. Därför är det viktigt att markbäddar med efterföljande rening i fosforfilter byggs med tätskikt för att undvika in- och exfiltration.

 

Fem av de nio utvärderade fosforfiltren reducerade (tillsammans med den biologiska förbehandlingen) mer än 90 procent av den inkommande fosforn från slamavskiljaren. Det betyder att de klarade reningskravet för fosfor i områden med hög skyddsnivå. Två av filtren uppvisade utgående koncentrationer av totalfosfor på 1–3 mg/l och den högsta utgående medelkoncentrationen var 4,4 mg/l. I anläggningar med biologiska behandlingsenheter som inte var markbäddar stod fosforfiltren för merparten av fosforavskiljningen.

 

Fosforreduktionen i fosforfiltren korrelerade med pH i utgående vatten från filtren, med en beräknad korrelationskoefficient på 74 procent, vilket indikerar att pH kan användas som indikator på filtrets funktion. Dock visade resultaten också att fosforfilter med liknande pH-värde (nära 9) kan skilja sig mycket med avseende på fosforreduktion.

 

Koncentration av organiskt kol eller fosfor i inkommande vatten till fosforfiltren kunde inte korreleras till filtrens fosforreducerade förmåga. En hög hydraulisk belastning påverkade dock fosforfiltrens funktion negativt. Liknande effekt hade filtrets ålder, om än inte lika tydligt. De preliminära resultaten från spårämnesförsöken indikerar att de fosforfilter som hade längre uppehållstid också hade högre fosforavskiljning än filter med kortare uppehållstid.

Place, publisher, year, edition, pages
Luleå: Luleå tekniska universitet, 2017. p. 21
Series
Research report / Luleå University of Technology, ISSN 1402-1528
Keywords
fosforfilter, små avloppsanläggningar, indikatorbakterier, markbädd
National Category
Other Environmental Engineering Water Engineering
Research subject
Urban Water Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ltu:diva-63307 (URN)978-91-7790-286-7 (ISBN)
Projects
Fosforfällor för små avlopp - hur länge fungerar de?Bakterieutsläpp från små avlopp
Note

Slutrapport av projekt finansierad av Havs- och vattenmyndigheten genom anslag 1:12, Åtgärder för havsochvattenmiljö.

Available from: 2017-05-10 Created: 2017-05-10 Last updated: 2018-12-17Bibliographically approved
Nyström, F., Nordqvist, K., Herrmann, I., Hedström, A. & Viklander, M. (2016). Flocculation and membrane filtration of stormwater: laboratory experiments (ed.). Paper presented at IWA Conference for the Specialist Group on Particle Separation : Advances in particle science and separation: meeting tomorrow’s challenges 22/06/2016 - 24/06/2016. Paper presented at IWA Conference for the Specialist Group on Particle Separation : Advances in particle science and separation: meeting tomorrow’s challenges 22/06/2016 - 24/06/2016.
Open this publication in new window or tab >>Flocculation and membrane filtration of stormwater: laboratory experiments
Show others...
2016 (English)Conference paper, Oral presentation only (Other academic)
National Category
Water Engineering
Research subject
Urban Water Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ltu:diva-34739 (URN)90498099-3cbd-4608-a219-4d9fb839506b (Local ID)90498099-3cbd-4608-a219-4d9fb839506b (Archive number)90498099-3cbd-4608-a219-4d9fb839506b (OAI)
Conference
IWA Conference for the Specialist Group on Particle Separation : Advances in particle science and separation: meeting tomorrow’s challenges 22/06/2016 - 24/06/2016
Note
Godkänd; 2016; 20160617 (frenys)Available from: 2016-09-30 Created: 2016-09-30 Last updated: 2017-11-25Bibliographically approved
Herrmann, I., Vidal, B., Hedström, A. & Viklander, M. (2016). Treatment of Phosphorus and Bacteria in Filters used for On-Site Sanitation in Cold Climate. In: : . Paper presented at 13th IWA Specialized Conference on Small Water and Wastewater Systems & 5th IWA Specialized Conference on Resources-Oriented Sanitation, Athens, 14-16 Sept 2016.
Open this publication in new window or tab >>Treatment of Phosphorus and Bacteria in Filters used for On-Site Sanitation in Cold Climate
2016 (English)Conference paper, Published paper (Refereed)
Abstract [en]

Swedish rural on-site wastewater facilities need to reduce the phosphorus (P) concentrations in the wastewater to prevent eutrophication of the Baltic Sea, as well as the bacteria concentrations to comply with EU standards for bathing water quality. The aim of this study was to investigate two different on-site filter systems at full-scale, sand filters and (often subsequently used) alkaline P filters towards their performance to treat P and bacteria from domestic wastewater. Flow-proportional composite samples were taken from five sand filter beds and two P filters. Four of the five investigated sand filters considerably reduced the concentration of total P in the wastewater. However, infiltrating soil / ground water may have diluted the effluents. The investigated P filters varied in performance. While one of them treated P effectively, the other one performed poorly, probably due to old age and clogging. Low inlet P concentrations impeded the general assessment of the P filters’ efficiency. Concentrations of four indicator bacteria, intestinal enterococci, E. coli, total coliforms and C. perfringens, were considerably reduced in four of the five investigated sand filter beds. Bacteria removal in the two investigated P filters was difficult to assess because of low bacteria concentrations in the influents.

National Category
Water Engineering Other Environmental Engineering
Research subject
Urban Water Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ltu:diva-60087 (URN)
Conference
13th IWA Specialized Conference on Small Water and Wastewater Systems & 5th IWA Specialized Conference on Resources-Oriented Sanitation, Athens, 14-16 Sept 2016
Available from: 2016-11-01 Created: 2016-11-01 Last updated: 2017-11-24Bibliographically approved
Moghadas, S., Paus, K. H., Muthanna, T. M., Herrmann, I., Marsalek, J. & Viklander, M. (2015). Accumulation of Traffic-Related Trace Metals in Urban Winter_Long Roadside Snowbanks (ed.). Paper presented at . Water, Air and Soil Pollution, 226(12), Article ID 404.
Open this publication in new window or tab >>Accumulation of Traffic-Related Trace Metals in Urban Winter_Long Roadside Snowbanks
Show others...
2015 (English)In: Water, Air and Soil Pollution, ISSN 0049-6979, E-ISSN 1573-2932, Vol. 226, no 12, article id 404Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

Accumulations of mass loads of selected chemicals in roadside snowbanks were studied at five sites with various traffic densities in the City of Trondheim (Norway) by collecting snow samples throughout the winter period and analysing them for 13 water quality constituents: pH, EC, alkalinity, Cl, Na, TSS, Cd, Cr, Cu. Ni, Pb, W, and Zn. The resulting dataset was then supplemented by similar data collected earlier in the City of Luleå (Sweden). Regression analyses for individual sites indicated linear trends in unit-area constituent accumulations with time (0.65

Keywords
Civil engineering and architecture - Water engineering, Samhällsbyggnadsteknik och arkitektur - Vattenteknik
National Category
Water Engineering
Research subject
Urban Water Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:ltu:diva-4045 (URN)10.1007/s11270-015-2660-7 (DOI)000365492600010 ()2-s2.0-84946781977 (Scopus ID)1e80f378-f1ee-4ca1-a853-f63fdc8cebb9 (Local ID)1e80f378-f1ee-4ca1-a853-f63fdc8cebb9 (Archive number)1e80f378-f1ee-4ca1-a853-f63fdc8cebb9 (OAI)
Note
Validerad; 2015; Nivå 2; 20151110 (shamog)Available from: 2016-09-29 Created: 2016-09-29 Last updated: 2018-07-10Bibliographically approved
Organisations
Identifiers
ORCID iD: ORCID iD iconorcid.org/0000-0003-0520-796x

Search in DiVA

Show all publications