Detektion av utsläppsplymer med avancerat ekolod – Undersökning av utsläpp av avloppsvatten från pappersbruk i havet med EK80, CTD & filmmaterial
(2024) In Examensarbeten i geologi vid Lunds universitet GEOL02 20241Department of Geology
- Abstract (Swedish)
- Nymölla är en liten kustnära tätort belägen i nordöstra Skåne. Kusten utanför Nymölla, en del av västra Hanöbukten, är uppsatsens geografiska fokusområde. Under 1960- och 1970-talen anlades både massa- och pappersindustri i Nymölla, två betydelsefulla industrier för Sverige, både gällande export och ekonomi. Ett exempel av Sveriges femtiotal massa- och pappersbruk är Nymölla Bruk, en produktionsanläggning med drygt 500 anställda och en årlig produktionskapacitet på 340 000 ton massa och 475 000 ton papper. Massa- och pappersproduktion kräver processvatten i stora mängder. Det renade processavloppsvattnet avlägsnas genom ett avloppsrör som leds ut ett antal kilometer i Hanöbukten.
Föreställ dig en 25 meter lång simbassäng. Den är 2 meter... (More) - Nymölla är en liten kustnära tätort belägen i nordöstra Skåne. Kusten utanför Nymölla, en del av västra Hanöbukten, är uppsatsens geografiska fokusområde. Under 1960- och 1970-talen anlades både massa- och pappersindustri i Nymölla, två betydelsefulla industrier för Sverige, både gällande export och ekonomi. Ett exempel av Sveriges femtiotal massa- och pappersbruk är Nymölla Bruk, en produktionsanläggning med drygt 500 anställda och en årlig produktionskapacitet på 340 000 ton massa och 475 000 ton papper. Massa- och pappersproduktion kräver processvatten i stora mängder. Det renade processavloppsvattnet avlägsnas genom ett avloppsrör som leds ut ett antal kilometer i Hanöbukten.
Föreställ dig en 25 meter lång simbassäng. Den är 2 meter djup och 20 meter bred. Därmed är volymen av simbassängen 1 000 000 liter, det vill säga 1 000 m3. Multiplicera nu simbassängen 78 gånger och fyll alla 78 bassänger med vatten. Volymen av de 78 simbassängerna motsvarar ungefär det genomsnittliga utsläppet av processavloppsvatten från Nymölla Bruk på 78 011 m3 per dygn. På en månad hade det krävts 2 373 simbassänger och på ett år 28 474 simbassänger för att fylla upp allt avloppsvatten som pumpas ut från Nymölla Bruk i havet.
Syftet med uppsatsen är att undersöka möjligheten att studera utsläpp av avloppsvattnet med ekolod, ett hittills outforskat användningsområde. Ekolod är ett hydroakustiskt system där ljudpulser skickas ut från en sändare, vars eko tas emot av en så kallad svängare. Tiden det tar för ljudet att skickas ut och komma tillbaka gör det möjligt att studera avståndet till ett objekt och dess förmåga att reflektera ljud. Därav kan objekt eller kontraster detekteras med ekolod. Det är en effektiv metod för att undersöka vad som finns mellan havets vattenyta och botten. Ett vanligt användningsområde för ekolod är således inom fiskeindustrin. Tack vare att ljudets hastighet skiljer sig mellan vatten och luft, detekteras fiskarnas luftfyllda simblåsor i ekogram, i kontrast med det omgivande havsvattnet.
Utöver att lokalisera fiskstim används ekolod inom en rad olika forskningsområden, alltifrån biologiska och ekologiska studier till geofysiska och oceanografiska undersökningar. Tack vare att ljudhastigheten är olika genom olika material kan ekolod användas för att studera sedimentlager, skiktningar i vatten eller metanplymer. I min uppsats används Simrad EK80, ett avancerat bredbandsekolod med hög upplösning. EK80 är ett så kallat split beam sonar, med två EK80-svängare med olika ljudfrekvenser: 70 och 200 kHz. För att komplettera ekolodet används även data över vattnets egenskaper och filmmaterial. Målsättningen är att lokalisera utsläpp av avloppsvatten från pappersbruket i Nymölla för att studera utbredningen i vattnet.
Hanöbukten har länge varit föremål för diskussion kring bottendöd, föroreningar och övergödning. Under Nymölla Bruks historia har det skett stora förändringar gällande hantering av processvatten och dess slutliga färd ut i Hanöbukten. Dels har de ämnen som används i produktionen varierat, dels har reningsmetoderna moderniserats och effektiviserats. Avloppsvattnet genomgår numera en reningsprocess där mekanisk och biologisk rening samt ultrafiltrering ingår. Mängden kväve och fosfor från Nymölla Bruk har minskat sedan slutet av 1990-talet. Sedan massa- och pappersindustrin anlades i Nymölla för drygt 60 år sedan har även regelverk och lagstiftning kring utsläpp till vatten genomgått stora skiften. Flera politiska reformer har påverkat Nymölla Bruk, såsom Miljöskyddslagen 1969, Miljöbalken 1999 och regler från EU. Idag finns flera utsläppsparametrar gällande avloppsvattnet som är villkorade med rikt- eller gränsvärden, varav Nymölla Bruk är godkänt för samtliga parametrar.
Med denna uppsats visas att det är möjligt att studera utsläppen av avloppsvatten från Nymölla Bruk med EK80. Dock krävs hög geografisk precision för att detektera utsläppsplymerna. Det är även nödvändigt att komplettera ekolodet med annan typ av data som visar andra aspekter, såsom vattnets egenskaper och filmmaterial. Tack vare filmmaterialet ges en inblick i avloppsrörets funktion och utseende, som inte hade varit möjligt att presentera med enbart ekolod. Avloppsvattnet pumpas ut genom små munstycken horisontellt från avloppsröret. Efter en stund bildas vertikala plymer vid omblandning med havsvattnet som stiger upp mot ytan. Avloppsvattnet har både lägre salthalt och högre temperatur än det omgivande havsvattnet, vilket förklarar stigningen genom vattenkolumnen. Vattnets egenskaper ger information kring hur vattnet skiljer sig mellan utsläppsområdet jämfört med övriga delar av Hanöbukten. Genom EK80 öppnas nya möjligheter inom forskningsvärlden för marina vetenskaper, bland annat som en metod för att lokalisera utsläppsplymer av avloppsvatten från pappersbruk. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9163751
- author
- Pålsson, Malin LU
- supervisor
- organization
- course
- GEOL02 20241
- year
- 2024
- type
- M2 - Bachelor Degree
- subject
- keywords
- EK80, split beam sonar, CTD, undervattensdrönare, hydrografi, pappersbruk, utsläpp av avloppsvatten, Hanöbukten, Nymölla Bruk
- publication/series
- Examensarbeten i geologi vid Lunds universitet
- report number
- 688
- language
- Swedish
- additional info
- Externa handledare: Josefine Larsson, Marint centrum i Simrishamn; Martin Jakobsson, Stockholms universitet; Christian Stranne, Stockholms universitet
- id
- 9163751
- date added to LUP
- 2024-06-14 12:41:36
- date last changed
- 2024-06-14 12:41:36
@misc{9163751,
abstract = {{Nymölla är en liten kustnära tätort belägen i nordöstra Skåne. Kusten utanför Nymölla, en del av västra Hanöbukten, är uppsatsens geografiska fokusområde. Under 1960- och 1970-talen anlades både massa- och pappersindustri i Nymölla, två betydelsefulla industrier för Sverige, både gällande export och ekonomi. Ett exempel av Sveriges femtiotal massa- och pappersbruk är Nymölla Bruk, en produktionsanläggning med drygt 500 anställda och en årlig produktionskapacitet på 340 000 ton massa och 475 000 ton papper. Massa- och pappersproduktion kräver processvatten i stora mängder. Det renade processavloppsvattnet avlägsnas genom ett avloppsrör som leds ut ett antal kilometer i Hanöbukten.
Föreställ dig en 25 meter lång simbassäng. Den är 2 meter djup och 20 meter bred. Därmed är volymen av simbassängen 1 000 000 liter, det vill säga 1 000 m3. Multiplicera nu simbassängen 78 gånger och fyll alla 78 bassänger med vatten. Volymen av de 78 simbassängerna motsvarar ungefär det genomsnittliga utsläppet av processavloppsvatten från Nymölla Bruk på 78 011 m3 per dygn. På en månad hade det krävts 2 373 simbassänger och på ett år 28 474 simbassänger för att fylla upp allt avloppsvatten som pumpas ut från Nymölla Bruk i havet.
Syftet med uppsatsen är att undersöka möjligheten att studera utsläpp av avloppsvattnet med ekolod, ett hittills outforskat användningsområde. Ekolod är ett hydroakustiskt system där ljudpulser skickas ut från en sändare, vars eko tas emot av en så kallad svängare. Tiden det tar för ljudet att skickas ut och komma tillbaka gör det möjligt att studera avståndet till ett objekt och dess förmåga att reflektera ljud. Därav kan objekt eller kontraster detekteras med ekolod. Det är en effektiv metod för att undersöka vad som finns mellan havets vattenyta och botten. Ett vanligt användningsområde för ekolod är således inom fiskeindustrin. Tack vare att ljudets hastighet skiljer sig mellan vatten och luft, detekteras fiskarnas luftfyllda simblåsor i ekogram, i kontrast med det omgivande havsvattnet.
Utöver att lokalisera fiskstim används ekolod inom en rad olika forskningsområden, alltifrån biologiska och ekologiska studier till geofysiska och oceanografiska undersökningar. Tack vare att ljudhastigheten är olika genom olika material kan ekolod användas för att studera sedimentlager, skiktningar i vatten eller metanplymer. I min uppsats används Simrad EK80, ett avancerat bredbandsekolod med hög upplösning. EK80 är ett så kallat split beam sonar, med två EK80-svängare med olika ljudfrekvenser: 70 och 200 kHz. För att komplettera ekolodet används även data över vattnets egenskaper och filmmaterial. Målsättningen är att lokalisera utsläpp av avloppsvatten från pappersbruket i Nymölla för att studera utbredningen i vattnet.
Hanöbukten har länge varit föremål för diskussion kring bottendöd, föroreningar och övergödning. Under Nymölla Bruks historia har det skett stora förändringar gällande hantering av processvatten och dess slutliga färd ut i Hanöbukten. Dels har de ämnen som används i produktionen varierat, dels har reningsmetoderna moderniserats och effektiviserats. Avloppsvattnet genomgår numera en reningsprocess där mekanisk och biologisk rening samt ultrafiltrering ingår. Mängden kväve och fosfor från Nymölla Bruk har minskat sedan slutet av 1990-talet. Sedan massa- och pappersindustrin anlades i Nymölla för drygt 60 år sedan har även regelverk och lagstiftning kring utsläpp till vatten genomgått stora skiften. Flera politiska reformer har påverkat Nymölla Bruk, såsom Miljöskyddslagen 1969, Miljöbalken 1999 och regler från EU. Idag finns flera utsläppsparametrar gällande avloppsvattnet som är villkorade med rikt- eller gränsvärden, varav Nymölla Bruk är godkänt för samtliga parametrar.
Med denna uppsats visas att det är möjligt att studera utsläppen av avloppsvatten från Nymölla Bruk med EK80. Dock krävs hög geografisk precision för att detektera utsläppsplymerna. Det är även nödvändigt att komplettera ekolodet med annan typ av data som visar andra aspekter, såsom vattnets egenskaper och filmmaterial. Tack vare filmmaterialet ges en inblick i avloppsrörets funktion och utseende, som inte hade varit möjligt att presentera med enbart ekolod. Avloppsvattnet pumpas ut genom små munstycken horisontellt från avloppsröret. Efter en stund bildas vertikala plymer vid omblandning med havsvattnet som stiger upp mot ytan. Avloppsvattnet har både lägre salthalt och högre temperatur än det omgivande havsvattnet, vilket förklarar stigningen genom vattenkolumnen. Vattnets egenskaper ger information kring hur vattnet skiljer sig mellan utsläppsområdet jämfört med övriga delar av Hanöbukten. Genom EK80 öppnas nya möjligheter inom forskningsvärlden för marina vetenskaper, bland annat som en metod för att lokalisera utsläppsplymer av avloppsvatten från pappersbruk.}},
author = {{Pålsson, Malin}},
language = {{swe}},
note = {{Student Paper}},
series = {{Examensarbeten i geologi vid Lunds universitet}},
title = {{Detektion av utsläppsplymer med avancerat ekolod – Undersökning av utsläpp av avloppsvatten från pappersbruk i havet med EK80, CTD & filmmaterial}},
year = {{2024}},
}