On-line overvåkning av råvannskvalitet Presentasjon på VAnnforsk seminar 28. november 2017 Henrik Braathen, Colifast AS Ingun Tryland, NIVA/Norsk Vann
On-line «near real time» tools for monitoring water quality Prosjekttype: Innovasjonsprosjekt i næringslivet Prosjektperiode: 2012-2015 Tildelt: 2,1 mill. kr Program: BIA Brukerstyrt innovasjonsarena Prosjekteier: Colifast AS Forskningspartner: NIVA Bedriftspartner: Pemac AS Sluttbrukere (krevende kunder): Oslo VAV og BallastTech-NIVA Mål: Teste og videreutvikle verktøy for overvåkning av mikrobiologisk vannkvalitet To ulike anvendelsesområder: Automatisert overvåkning av hygienisk drikkevannskvalitet og hurtigmetode for kontroll av ballastvann
Testet 2 nye instrumenter for overvåkning av råvannet på Oset H Colifast ALARM benyttet for daglig overvåkning av E. coli (2 år) Presence/Absence i 100ml Analysesvar etter 6-15h UV-VIS-abs-spektra 220-720 nm målt kontinuerlig (hver 10 min/hver time) med en Spectrolyser (Pemac AS). Vil «spekteret» fange opp endringer som også indikerer økt risiko for hygienisk forurensning? Synergistisk effekt av å kombinere med ALARM?
Hvorfor ALARM er godt egnet for råvannet på Oset: H Mindre fekal forurensning råvann. Fungerende tiltak nedbørsfelt. ~ 90% av prøver vil ikke inneholde E.coli.
2 år med daglig* overvåkning av E. coli: H *89% av alle dagene
Statistiske analyser H Det ble tatt prøver med ALARM og rutineprøve på totalt 92 dager: Weekly analysis Colifast ALARM Positive Negative Total Positive 1 9 10 Negative 10 72 82 Total 11 81 92 Phi-coefficient (Φ) = 0.02 = Ingen forskjell mellom metodene Statistiske analyser bekreftet at det var signifikant flere E. coli positive prøver under høstsirkulasjonen og signifikant færre ved isdekke Ingen sammenheng mellom nedbør 1-2-3 dager før prøvetaking og påvisning av E. coli i råvannet (i de ulike sesongene)
Oppsummering : ALARM H - Bekreftet trender fra flere år med rutineprøver (mest E. coli under høstsirkulasjonen) - Gir noe tilleggsinformasjon i forhold til rutineprøver (f.eks om ukeprøven er «tilfeldig» positiv. Forekomst av fugler over vanninntaket om sommeren?) - 2 år med testing har gitt nyttig demonstrasjon av ALARM (og f. eks vist stor forskjell mellom E. coli forekomst ved varm og kald vinter - klimaendringer) - Brukervennlig, driftsikker
Publisering av resultater H Nordisk drikkevannskonferanse (Helsinki, 2014): Vitenskapelig publikasjon 2015:
Sanntidsmåling av hygienisk råvannskvalitet? UV-VIS-abs-spektra 220-720 nm målt kontinuerlig (hver 10 min/hver time) med en Spectrolyser (Pemac AS). Vil «spekteret» fange opp endringer som også indikerer økt risiko for hygienisk forurensning? Synergistisk effekt av å kombinere med ALARM?
Resultater Spektrolyser sept-2013 til april 2014: Farge (mg Pt/l) 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 05.sep 19.sep 03.okt 17.okt 31.okt Bare 53 mm November 14.nov 28.nov 12.des 100 mm 20.12-07.01 26.des 09.jan 23.jan 130 mm Februar 06.feb 20.feb 06.mar 50 mm 01.03-08.03 20.mar 6 5,8 5,6 5,4 5,2 5 4,8 4,6 4,4 4,2 4 Beregnet TOC (mg/l) Sommer lagdeling Høst-sirkulasjon Isdekke Vår-sirkulasjon
Oppsummering- Spektrolyser «Spekteret» fanger ikke opp «økt risiko» mhp hygiene i råvannet på Oset («forsinket respons»). Kontinuerlig måling av temperaturforskjell råvannoverflatevann minst like effektivt Enkelt og miljøvennlig måleprinsipp, kontinuerlige resultater i sanntid: Måling av Farge, UVabs 254, Turbiditet (nei), TOC/DOC (tvilsom) Men gjennomstrømningen må gå knirkefritt vedlikehold og tilsyn! Jevnlig sammenligning med lab-prøver! Viser interessante trender mhp respons på vær/sesong. Lettere å se mønstrene med sensordata. Supplement til Colifast ALARM
Oppsummering nytten av prosjektet I, H Innovasjonsprosjekt i næringslivet: Nytte for prosjekteier Colifast - Uttesting av det nye ALARM instrumentet på Oset for anvendelse råvann (= demonstrasjon hos krevende kunde) + åpnet for nytt bruksområde. - FOU resultater, tilpasning metode og tekniske løsninger - Samarbeid med forskningspartner (=hjelp med gjennomføring av prosjektet, statistiske beregninger, skriving av publikasjoner mm.) è Økt kompetanse i bedriften, dokumentasjon, markedsføring, økt salg og verdiskapning For forskningspartner: Økt kunnskap, data for presentasjon til studenter på NMBU, publikasjoner. Oslo VAV: Nyttig informasjon om råvannskilden og variasjoner. Kunnskap og erfaring med ny teknologi. ALARMen er i full bruk i dag, men nå plassert etter råsprengt rentvannstunnel. Spektolyseren: tenkt som fargemåler, men sliter ned å få til å stemme med lab Ønsker seg fortsatt raskere metode for hygiene hva er realistisk for drikkevann?