Utfordringene knyttet til overføring av resultater fra testskala til fullskala drift Anthony Dinning, PhD, CBiol, MSB
Oversikt Aquateam Sjøvann (SV) + Ballastvann (BV) Teknologioverføring SV BV BV erfaring Forståelse Lab og Pilotskala LabPilot Fullskala BV utfordringene? Oppsummering Utfordringene Pilot Fullskala
Aquateam og sjøvann Sjøvann og offshoreinstallasjoner Trykkstøtte (siden 1984) Injeksjonskvalitet, strenge krav Partikkelinnhold (reservoar avhengig, men ca 95% alt > 2µm diam) Strenge krav til vannhygiene Hygiene (korrosjon / forsuring, < 10 2 ml -1, alle bakterier) Store volumer og høye rater 10 000 110 000m 3 behandlet vann dag -1 Enkelt å se sammenheng mellom SV behandling og BV behandling
Sammenligningene Sjøvannsinjeksjon Store volumer med høye hastigheter (rater) Krav til partikkelfjerning Hygieniske barrierer Fjerne bakterier (korrosjon, H 2 S osv) Klor, filtrere, organiske biosider Kontinuerlig drift Sjelden lagring av behandlet vann Krav til vannet som er umiddelbart behandlet Ballastvann Høye rater Krav til partikkelfjerning Hygieniske barrierer Behandle vann til visse krav Fjerning av fytoplankton, zooplankton og bakterier Filtrering, UV?, biosider?, oksidanter? Andre fysiske metoder? Periodisk drift Lagring av vann (rene tanker?) Krav til vannet som skal slippes ut (f.eks. D5 kriterier)
Aquateam aktiviteter BV Lab Pilot FP7 prosjekt ATLANTIS Pre-lab tester Labsystemer Pilot (i feltet) Multibiocidal delivery technology FP7 prosjekt UV-Mon Real time bio-monitoring Eksisterende teknologier Bistått teknologi eiere og rederier til å: Optimalisere teknologiene Forstå teknologiene som er brukt i BV systemer Ta dette videre i markedet Uavhengig tredjeparts vurdering av IMO resultater / G8 / G9 tester
Lab/pilot og BV håndtering For å forstå hvordan BV kan best behandles så er det viktig å forstå tre ting: Kravene D2 Veiledningene (guidelines) oppdatert 2008 Hva skal behandles Fysiske parametere rundt vannet Sjøvann / brakkvann / hvordan dette kan endre seg over tid / geografisk sett Hva skal vannet behandles med Filtrering Type hygieniske barrierer (biosider, fysisk-behandling osv)
Krav til behandling IMO D-2 beskriver behandlingsnivået < 10 m -3 50 µm minimum størrelse (zooplankton) < 10 ml -1 < 50 µm > 10 µm minimum størrelse (fytoplankton) Prokariotiske arter V. cholerae < 1 cfu 100 ml -1 E. coli < 250 cfu 100 ml -1 Enterococci < 100 cfu 100 ml -1 Veiledningene (G2, G8 og G9) gir rammer for hvordan testene kan gjennomføres Lett å forstå (svart og hvitt)
Vannet inneholder mye rart: Partikler Plast Mikroplast Organisk Humus Uorganisk Sand / leire Organismer Fisk Skalldyr Fytoplankton Zooplankton Bakterier Varierende størrelser Kjemi i tillegg ph, hardhet, ledningsevne osv KOMPLEKST Forståelse for vann
Behandlingsteknologi Hva behandles BV med? Filtrering (nøyaktig nok?) Kjemisk / fysiske prosesser Kan de nøytraliseres? Klarer de å håndtere ratene? Lenge nok eksponering Er de formulert riktig (rekkefølge, styrke) Kan effekten reverseres UV? Kan repareres Varmebehandling Fysiskbehandling Kavitasjon (ultralyd..) Filtrering ENTEN som eksponering til aktive forbindelser ELLER For å fjerne målorganismer UV Kjemisk behandling Elektro-oksidering (klor, brom, ozon osv) Organiske biosider
Labtester Enkle tester Teknologien fungerer I et rent miljø I et skittent miljø I forskjellige saliniteter Målorganismer Drepes av teknologien Gjenvekst forhindres Filtrering / forfiltrering fungerer Enkelt kvalitetssikring Småskala pilot-tester Teknologien i riggen likner det som skal i piloten Ratene er reelle og likner ifht størrelsen på fullskala piloten
Begrenset med tilgang til et laboratorium Mobilisering nødvendig analyseutstyr Planlegge nøye gjennom hva skal testes Tilfredsstille kvalitet på testene Brukbart vannkvalitet for selve testen Skittent nok Rent nok Kan gå over lengre tid Pilot-tester
Lab Pilot Resultatene må vise / gjenspeile teknologieffekt på alle trinn Kan ikke være overraskelser grunnet feil dimensjonering eller andre tekniske forskjeller Oppsett må planlegges nøye gjennom hvert trinn Ikke lurt å droppe parametere underveis
BV-utfordringene Konkrete utfordringer med BV: Filtrering Normen er 50µm Mange fytoplankton faller under 50µm Kjedeformede, lange men tynne organismer Lett faller gjennom filter på ca 50µm Om filtrering optimaliseres Bedre effekt av teknologien Mindre nøytralisering (fysisk/kjemisk) av teknologiene grunnet fjerning av flere partikler Større behov for forbedret filterdrift Footprint, effekt og energiforbruk Teknologien måtte kunne være liten nok til å få plass i eksisterende/modifisert båtkonstruksjon Tilgang slik at service og vedlikehold kan gjennomføres Bruke minimalt av energi Variasjon i vannkvalitet Sted til sted / tidspunktene
Variasjoner i vannkvalitet Dag 1, 3 timers forskjell i prøvene 2 prøver Dag 2, 4 timers forskjell i prøvene 4 prøver 40µm 14µm Betydelige forskjeller i: Konsentrasjoner Partikkelstørrelsesfordeling
Oppsummering Det er mulig å gjennomføre teknologiutvikling / transfer fra lab til fullskala Dette krever kjennskap til: Regelverk, vannkvalitet og dokumentasjon Prosessen er ikke enkelt, men enkle ting må ikke oversees Ikke ta the norm som den rette Kan være lurt å utfordre vanlige praksis Testing og tredjepartsvurderinger er nødvendig for å utvikle eksisterende og nye teknologier videre
THANK YOU! WWW.AQUATEAM.NO