Nitratovervåkning med rask og enkel oppgradering
Modulbasert online-analysesystem i vannverket – samarbeidet med vannverket i Lippstadt
Vannbehandling er en krevende prosess. Det gjelder fremfor alt for drikkevann som næringsmiddel, siden det utgjør det viktigste livsgrunnlaget. Hos den kommunale vannforsyningen har derfor kvalitetsovervåkning topp prioritet. Fremdeles er ofte «manuelt arbeid» påkrevd i den forbindelse: Prøvene tas på stedet i brønnene eller i vannverket, og undersøkes deretter i laboratoriet. Modulbaserte online-analysesystemer fastlegger viktige parametre helt automatisert, og åpner her for optimaliseringspotensial. De kan tilpasses individuelt og lar seg dessuten også utvide senere mens driften pågår, f.eks. når det er nødvendig å fastlegge nitratinnholdet i råvannet.
Online-analysesystemet av typen 8906 fastlegger viktige parametre helt automatisert. Brukeren har full kontroll og permanent overvåkning, uten noen anstrengelser.
Store utfordringer ved stigende nitratinnhold
Nitrat er en naturlig forbindelse som dannes i atmosfæren, og er dermed i utgangspunktet ufarlig. I det naturlige kretsløpet benytter naturen nitrat til gjødsling av planter. Dette kretsløpet forstyrres dersom det benyttes mer gjødsel enn plantene kan ta til seg, for da havner nitrat via regn i elver og sjøer, og dermed naturligvis også i grunnvannet. Omlag 80 % av referanseverdien for nitrat tar vi til oss gjennom maten vi spiser, for eksempel ved konsum av grønnsaker, frukt og kjøtt. Dersom man i tillegg konsumerer drikkevann med høyt nitratinnhold over lengre tid, kan det være helseskadelig for mennesker. Derfor anbefaler EU og WHO en grenseverdi i drikkevann på 50 mg/l. De vannleverandørene som fremdeles ikke har noen høye nitratverdier i råvannet er dermed heldige, og trenger derfor ingen komplisert behandling av dette. For alle andre, som for eksempel allerede nå har nitrat i råvannet grunnet landbruket, vil situasjonen tilspisse seg i løpet av de nærmeste årene. Det stiller vannleverandører ovenfor store utfordringer. Nesten alle nitratforbindelser er vannløselige og nitrationet er kjemisk svært stabilt, slik at forbindelsene bare kan fjernes med betydelig teknisk innsats, hvor det imidlertid foreligger en fare for at rester igjen kan havne i grunnvannet.
«Dersom nitratinnholdet stiger i retning av grenseverdien, blander også vi råvannet fra kilden eller den dype brønnen med nitratfritt drikkevann fra vannverkene i Lipperbruch og Fichten. Derfor var det svært praktisk for oss at sortimentet til Bürkert nå også inkluderer en oppgraderbar nitratsensor til online-analysesystemet, som allerede har vært i drift noen år hos oss.»
Årlig forsyner vannverket i Lippstadt regionen med til sammen rundt 4 millioner kubikkmeter drikkevann av høy kvalitet fra egen grunnvannsforekomst.
Praksisrettet verktøy for vannmesteren
Et online-analysesystem (type 8906) har demonstrert sin verdi i hverdagen ved et av de tre vannverkene i Lippstadt. Uwe Hense setter fremfor alt pris på at det ikke lenger må være noen på stedet hver eneste dag for å ta manuelle prøver og bringe disse til laboratoriet. Online-analysesystemet påtar seg denne oppgaven på egen hånd. Det er plassert i et kompakt koblingsskap og tilpasses individuelt for bruken med sensorer for turbiditet, ledeevne og pH-verdi. De såkalte sensorkubene arbeider med innovativ MEMS-teknologi (mikro-elektro-mekaniske systemer). I motsetning til glassondene som tidligere var utbredt, må ikke mikrochips skiftes ut stadig vekk. Den lange brukstiden og de romslige kalibreringsintervallene til mikrochips gjør at de bidrar til pålitelig drift med lavt vedlikeholdsbehov. Rengjøringsenheten, som også er en del av online-analysesystemet, sørger for at alle deler som kommer i berøring med målevannet blir rengjort ved behov, uten noen manuelle inngrep. Dette bidrar også til å spare tid og penger, og målestedet må ikke settes ut av drift for rengjøringen.
Samme kommunikasjonsgrensesnitt og enkel oppgradering
Den senere tilkoblingen av en ekstra nitratsensor var ukomplisert. Den ble forbundet med tilkoblingen for målevann samt analysesystemet med Plug-and-Play, og benytter samme kommunikasjonsgrensesnitt som de tilgjengelige sensorene. Driften av analysesystemet måtte ikke avbrytes under installasjonen. I tillegg til de andre parametrene vises nå også nitratverdien på displayet til online-analysesystemet, og overføres direkte fra sensoren til den overordnede styringen.
«Vi har full kontroll til enhver tid, og det med null innsats. Online-analysesystemet fungerer feilfritt. Men dersom det likevel skulle oppstå noen utfordringer, er ekspertene innen fluidikk alltid tilgjengelige og serviceteamet, som også står for det årlige vedlikeholdet, er raskt på plass hos oss.»
Nitratmåling – så enkelt lar det seg gjøre
En optisk sensor foretar nitratmålingen. Den består av en lyskilde og en detektor, og trenger dermed intet reagensmiddel. Lyskilden skinner gjennom prøvekammeret, som vannet flyter kontinuerlig gjennom, og rett på detektoren. Dersom det befinner seg nitrat i vannet, fastlegges det av en absorpsjon av UV-lys ved 212 nm. Dessuten måler sensoren absorpsjonen ved 254 nm, samt ved 360 nm, for å kontrollere påvirkningen av organisk kjemi og turbiditet. Dermed er sensoren upåvirket av krysspåvirkning i vann. For å kunne utelukke en feilmåling av andre stoffer med turbiditet, som for eksempel sand eller leire, blir dette området registrert og beregnet separat.
Vannverket i Lippstadt føler seg derfor godt rustet for fremtiden og vil fremdeles gjerne benytte seg av støtten til Bürkert.
Uwe Hense (til høyre), driftsleder ved vannverket i Lippstadt sammen med Stefan Klancicar, ansvarlig for vann- og miljøteknikk hos Bürkert.
«Det oppnås betydelige kostnadsbesparelser takket være færre kontroller av målepunktene og redusert vedlikeholdsbehov. Personalet vårt har nå mer tid til viktigere oppgaver.»