Stora Enso Skoghalls Bruk har under en längre tid haft problem med periodvisa störningar i den bilogiska reningen vid den luftade dammen. Avloppsvattnet som rinner ut till dammen kommer från olika processer i bruket samt grannföretag, och kan innehålla olika störningar såsom orenat kondensat och svartlut. Det finns även andra källor till störningar, både sådana som identifierats och sådana som ännu inte har identifierats. Skoghalls Bruk gav uppdraget att undersöka hur olika störningsämnen påverkar dammen, och även att försöka hitta uppkomsten av icke lokaliserade störningar från de olika processerna på bruket. För att klara uppdraget genomfördes en studie av deras biologiska reningssteg i lab. skala, samt olika matematiska störningsanalyser. Skoghalls Bruks luftade damm simulerades som tre olika laborationsmodeller á 3 liter med olika temperaturer (8ºC, 19ºC, 26ºC). En grundläggande del av examensarbetet var att pröva att tillsätta olika störningsämnen i de tre laborationsdammarna. Tillsättningarna gjordes för att få svar på hur motståndskraftiga dammarna var och vilken reaktions- och återhämtningstid de hade. Det var tre olika störningsämnen som testades; orenat kondensat, svartlut och en blandning av vit- och grönlut. Tre olika tillsättningar gjordes med orenat kondensat (motsvarande 72 m3, 106 m3, 234 m3). Den första tillsättningen visade ingen reaktion, men de två andra visade på en minskning av reduktionsförmågan av COD i dammarna. Undantag var den andra tillsättningen i den varma dammen. Två tillsättningar gjordes med svartlut (motsvarande 4 m3, 20 m3). Den första tillsättningen gav ingen effekt på dammarna. Tillsättningen av 20 m3 gav en kraftig reaktion i den kalla dammen med 8ºC. Efter en vecka hade reduktionsförmågan av COD sjunkit till ca 25 %. Återhämtningstiden var ca 14 dagar. De andra dammarna klarade störningen bättre. Reduktionsförmågan sjönk en aning, men återhämtade sig snabbt. Resultatet från vit- och grönlutsblandningen blev att reduktionen ökade i den varma dammen (26ºC), medan den kalla dammen (8ºC) förblev stabil. Slutsatsen blir att temperaturen vid de olika årstider spelar stor roll för hur den luftade dammen klarar av olika störningar. Under sommaren klarar sig, och även återhämtar sig, dammen betydligt bättre än på vinter. Det genomfördes ett större antal matematiska analyser på olika mätdata som finns loggade på Skoghalls Bruk. De analysmetoder som valdes kallas Pwelch, Xcorr och Arx. Dessa är färdigprogrammerade funktioner i beräkningsprogrammet MATLAB. Pwelch är ett verktyg för att genomföra en frekvensanalys. Denna analys gav inga användbara resultat förutom att den kunde peka på att det inte förekommer några snabba förändringar i de data som undersökts. Xcorr-funktionen visar på samvariation mellan in- och utsignal. Resultatet från denna undersökning visade att flödena från CTMP-avloppet och Blekeriet är de som mest samvarierar med dammens reduktionsförmåga. Arx-funktionen gav en mycket noggrann prediktering av utsignalen vid användning av TOCin som insignal, och en någorlunda bra prediktering med enbart CTMP-flöde som insignal.

Stora Enso Skoghall Mill has for a long time hade problems with periodically disturbances in the biological treatment process by the aerated lagoon. The wastewater that flows into the aerated lagoon comes from different processes in the mill and neighbouring companies, and contains different contaminations such as impure condensate and black lye. There are also other sources of disturbances, both those who have been identified and those ones that have not yet been identified. The assignment from Skoghall Mill was to examine how different types of contaminations effected the aerated lagoon, and try to find the sources of the non located disturbances from the different processes in and around the mill. To complete the assignment there was a study on the biological treatment process as a laboratory experiment and different mathematic disturbance analysis carried out. The aerated lagoon was simulated as three different laboratory experiment models of 3 liters each with different temperatures (8ºC, 19ºC, 26ºC). A fundamental part of the degree thesis was to add different types of contaminations in the three lagoons. The disturbances were carried out to understand the resistance ability of the lagoons and how long the reaction and recovery time was. There were three different contaminations tested; impure condensate, black lye and a mixing of white and green lye. Three different adding’s of impure condensate were carried out (72 m3, 106 m3, 234 m3). The first showed no reaction in the reduction capability of COD in the lagoons, but the other two showed a reaction in the reduction capability. Exception was the second add of impure condensate in the warmer lagoon. Two different adding’s of black lye were carried out (4 m3, 20 m3). The first adding showed no reaction in the lagoons. The adding of 20 m3 resulted in a huge reaction in the 8ºC lagoon. The reduction capability of COD had dropped to nearly 25% after a week. The recovery time was about 14 days. The other two lagoons took better care of the disturbance. The reduction capability dropped a bit, but the recovery was pretty fast. The result from the adding of the white and green lye mixing was that the reduction increased in the 26ºC lagoon, while the 8ºC lagoon remained stable. The conclusion is that the temperature during the different seasons plays a decisive role in how the aerated lagoons manage to take care of the disturbances. The aerated lagoon manages better in the summer than in the winter. A large number of mathematic analyses were carried out on different data that are logged on systems at Skoghalls Mill. The analysis method’s that where chosen are called Pwelch, Xcorr and Arx. These are preprogrammed functions in MATLAB. Pwelch is a tool to carry out a frequency analysis. This analysis gave no useful results except to show that there are no rapid changes in the chosen data. The xcorr-function shows on collaboration between in and out signals. The results from this analysis showed that the flow from the CTMP-sewer and the bleaching-sewer are the ones that collaborate most with the reduction capability of the aerated lagoon. The arx-function showed a very accurate predication of the out signal when using TOCin as an in signal, and a pretty god predication with only CTMP-flow as on out signal.