Denne artikkelen er produsert og finansiert av NMBU - Norges miljø- og biovitenskapelige universitet - les mer.
– Generelt har vi overvåket vannkvaliteten både i elver, drikkevann og avløpsvann i flere tiår, forteller Harsha Ratnaweera.(Illustrasjonsfoto: sonsart / Shutterstock / NTB)
Sensorer avslører forurenset drikkevann lynraskt
Å teste om drikkevannet ditt er trygt tar vanligvis lang tid. Snart kan forskere få svar med en gang.
NMBU -Norges miljø- og biovitenskapelige universitet
Publisert
Drikkevannet overvåkes hele tiden. Noen ganger viser det seg at det ikke er trygt å drikke. I beste fall må du koke vannet fra springen en stund. I verste fall er drikkevannet farlig.
Senest på Askøy i 2019 ble 76 mennesker innlagt på sykehus på grunn av forurenset drikkevann. To døde, uten at det er fastslått at det skyldtes drikkevannet.
Harsha Ratnaweera er professor ved Fakultet for realfag og teknologi på NMBU.(Foto: NMBU)
Vann i endring
– Generelt har vi overvåket vannkvaliteten både i elver, drikkevann og avløpsvann i flere tiår, forteller Harsha Ratnaweera, professor ved Fakultet for realfag og teknologi på NMBU.
– Men det gjøres ved å ta prøve en gang om dagen eller en gang i uken. Vannkvaliteten endrer seg hele tiden, peker han på.
Det kan skyldes for eksempel mennesker, husdyr – eller rett og slett regn som faller på bakken og drar med seg forurensning ut i vannet. Dessuten kan ny mikroforurensning fra medisinske rester eller personlige pleieprodukter havne der. Det trengs hyppig overvåkning for å få et fullstendig bilde slik at det går an å planlegge tiltak.
Derfor har mange installert digitale sensorer. De kan overvåke kvaliteten fra minutt til minutt og overføre resultatene på nett.
– Det er særlig viktig når vannet eller avløpet renses. Er ikke målingene som de skal, så går det an å endre renseprosessen, sier han.
Sensorer og statistikk
Problemet er at det ikke finnes slikt måleutstyr for alle sykdomsfremkallende- og kjemiske stoffer som må overvåkes.
For andre stoffer finnes det utstyr, men det er for dyrt. Det går ikke an å installere utstyr for flere hundre tusen kroner i vannledningen til hvert enkelt hus.
Derfor arbeider Ratnaweera og teamet hans med virtuelle sensorer. Det betyr at de gjør dyre målingene med billige sensorer. Disse sensorene kan ikke måle akkurat det han er ute etter – men når han bruker statistikk og matematikk til å se på de målingene han har, finner han svaret likevel.
Et enkelt eksempel er at det tar to–tre timer å måle antallet faste partikler i vann – TSS, som står for «totalt suspendert stoff». Derimot kan turbiditeten – altså hvor uklart og grumsete vannet er – måles i løpet av sekunder. De to målingene henger så tett sammen at det er enkelt å finne TSS ved å måle turbiditet. NMBU-forskerne finner lignende, men mye mer kompliserte, sammenhenger.
Avløp og drikkevann
Foreløpig har forskerne fått gode resultater fra tre forskjellige målinger på denne måten, med en kombinasjon av fysiske målinger og statistiske metoder. Da har de målt rensingen i avløpet.
Sensorene er i gang på Søndre Follo renseanlegg, og de skal installeres i Fredrikstad.
Nå er Ratnaweera og kollegene hans ivrige etter å ta i bruk metoden også i drikkevannet.
– I drikkevannet er det mye som kan måles i sanntid, men det tar likevel tradisjonelt 24 timer å få svar på de mikrobiologiske prøvene. Det finnes hurtigmetoder, men de tar også seks til fjorten timer. Det vil si at for å være sikre på at vannet har den kvaliteten som vi ønsker, så må renseanleggene holde igjen vannet så mange timer. Det er ikke mulig – volumet blir for stort, sier han.
Annonse
Hele veien til springen
Vannet kan også bli forurenset på vei fra renseanlegget til kranen hjemme. Askøy-saken er et eksempel på det. Der var det et høydebasseng som ble forurenset. Vannet ble testet på vei inn i høydebassenget, men ikke på vei derfra og ut til abonnentene.
– Vi ønsker å måle vannkvaliteten helt frem til forbrukeren. Kanskje ikke på hvert hus, men i hvert fall i ledningsnettet langs gatene. I dag er det ikke bare utstyret som er kostbart, men det må også vedlikeholdes. Derfor har virtuelle sensorer en veldig stor fremtid, sier han.
Behovet er stort, nemlig. Avløpsnettet for kloakk er gammelt og kapasiteten for liten.
Mye av avløpsnettet skal også ta unna regnvann. Regner det mye, så renner det over eller det blir lekkasjer fra de gamle ledningene. Da er det fare for å forurense både grunnvannet og drikkevannet.
– Fremtiden er å måle både mikrobiologisk kvalitet og mikroforurensning i drikkevannsledningene, sier Harsha Ratnaweera.
– EUs vanndirektiv fra i år har vedtatt at en del av disse tingene må måles. Det er kostbart. Derfor jobber vi med å lage virtuelle sensorer som kan gjøre det. På den måten får vi målinger i sanntid med utstyr som trenger lite eller ikke noe vedlikehold – til en brøkdel av prisen.
ECO-SOS
ECO-SOS – Development of Emerging Contaminants – Hybrid Soft Sensor for on-line monitoring of contaminants of emerging concern in water – er et EU-finansiert prosjekt for å utvikle systemer som kan kontrollere og overvåke drikkevannet i sanntid. Det ser spesielt på mikroforurensning, for eksempel fra legemidler, kosmetikk, plast, flammehemmere og sprøytemidler.
Fakultet for realfag og teknologi (REALTEK) ved NMBU utvikler virtuelle sensorer i samarbeid med gründerselskapet Doscon, via NMBUs teknologioverføringskontor ARD Innovation.
