Genomljusning – Användning av sensorer för en förbättrad drift av dricksvattenverk

Projektet Genomljusning pågick 2017-2020. 

Resultat

Resultaten från projektet beskrivs i slutrapporten ”Optiska sensorer inom dricksvattenberedning. Erfarenheter från SVU-projektet Genomljusning” som publicerats av Svenskt vatten.

SLU-nyheter:

• Hur kan vi producera dricksvatten av god kvalitet? (nyhet om Claudia Cascones avhandling)
• Fler vattenverk ska kunna använda optiska sensorer (nyhet om Genomljusnings slutrapport)

Publikationer:

• Cascone, Cl. 2021. Optical sensors in drinking water production : Towards automated process control in relation to natural organic matter. Acta Universitatis Agriculturae Sueciae, 2021:17. Sveriges lantbruksuniv.
• Cascone, C., Murphy, K. R., Markensten, H. , Kern, J. S. , Schleich, C. , Keucken, A. and Köhler, S. J. 2022. AbspectroscoPY, a Python toolbox for absorbance-based sensor data in water quality monitoring, Environ. Sci.: Water Res. Technol., 2022, 8, 836-848 
• Köhler S.J., Cascone C. och Murphy K. (2021). Optiska sensorer inom dricksvattenberedning. Erfarenheter från SVU-projektet Genomljusning. SVU-rapport 2021-25. Stockholm, Svenskt Vatten.

Om projektet

Halterna av naturligt organiskt material (NOM) ökar i Norden. För dricksvattenproducenterna är humus och förhöjda halter av NOM i dricksvatten ett bekymmer. Högre NOM-halter och högre variation i NOM-halter leder till högre driftkostnader. Utöver det kan NOM ge upphov till missfärgning av vatten samt lukt- och smakstörningar. Det organiska materialet kan fungera som substrat för mikrobiell efterväxt i ledningsnät, vilket kan leda till hygieniska problem. Desinfektion med klor orsakar trihalometanbildning (THM), som i några fall misstänks ge upphov till cancerogena ämnen i dricksvatten.

NOM-variationer i råvatten och processvatten orsakas av naturliga variationer såsom omblandning av sjöar och högflöden i vattendrag orsakade av störtregn eller snösmältning. Under dessa perioder av året är styrning av vattenverkens drift komplicerad och sällan optimal.

Variationerna i kvaliteten hos rå- och processvatten kan dock lätt följas med olika optiska sensorer tillsammans med fysiska och kemiska sensorer. De används idag bara i ett fåtal, och då främst större,  vattenverk i Sverige.

Framtida klimatförändringar kommer att leda till ökande variationer av humusämnen och partikelhalter i ytvatten. Under dessa förhållanden kommer optiska sensorer med automatiserad signalbehandling att vara till stor hjälp för en optimal och anpassad drift i både stora och mindre vattenverk.

Forskningen syftade till att utvärdera och implementera hur olika sensorer , och då särskilt ljussensorer, kan användas praktiskt för att

• hålla en bra och jämn processvattenkvalitet med avseende på färg och NOM-halt i olika typer av råvatten,
• minska användning av fällningskemikalier och därmed slamproduktion genom optimerad dosering,
• följa upp och ta beslut om driftoptimering av aktivkolfilter, konstgjord infiltration och membranprocesser (foulingpotential),
• etablera kvalitetssäkrade mätningar och utvärderingsprocesser från in situ-sensorer.

Projektet finansierades av SLU, Svenskt Vatten, DRICKS, SafeDrink, DigiDrick samt ett samarbete mellan åtta olika vattenverk (Borås Energi och Miljö, Gästrike Vatten, Göteborg Kretslopp och Vatten, Norrvatten, Sydvatten, Tekniska Verken, Uppsala Vatten, VIVAB). Forskare från såväl SLU som Chalmers deltog. Vid Chalmers var Kathleen Murphy projektledare.