SVU-rapport 2024-04 - Svenskt Vatten Hoppa till huvudinnehåll

SVU-rapport 2024-04

Nya egna SVU-rapporter informeras om och är tillgängliga endast för medlemmar under de tre första månaderna genom länk som skickas ut i e-post. Efter tre månader blir rapporterna fritt tillgängliga för alla. Medlemmar, företagsapartner och icke-medlemmar som anmält sig till SVUs sändlistor får då rapportinformation och länk genom Newsdesk.

Rapportnr: 2024-04
Tyngd
: 12,6 MB
Publicerad: 2024-03-05
Totalt antal sidor: 44
Område: Avlopp & miljö

Titel: Sensorsystem för detektion av olja i avloppsvatten
Författare: Kristina Fogel, Ingemar Petermann, Anatol Krozer och Elin Kusoffsky, RISE Research Institutes of Sweden AB

Sökord: Sensorer, olja, oljespill, avloppsledningsnät, avloppsvatten, spillvatten, onlinemätning, digitalisering
Keywords: Sensors, petroleum, oil-spill, sewage network, sewage water, wastewater, on-line measurement, digitalization

Sammandrag: Finns det någon sensorteknik som kan detektera olja i spillvatten, som till skillnad från dricksvatten innehåller många olika organiska föreningar? Projektet har testat dels fluorescenssensorer, dels en elektrokemisk sensor, en impedanssensor. Det visade sig att båda sensorteknikerna kan detektera olja i spillvatten, men att de skiljer sig när det gäller biobaserad RME-olja (rapsmetylester).

Sammanfattning:

Hydraulolja, smörjolja, motorolja, dieselolja och andra likande produkter hör inte hemma i spillvattenledningarna, men tyvärr hamnar de där ändå. Sådana oljespill orsakar stora problem när de når reningsverkens biobädd. Där dödar de mikroorganismerna och slår ut det reningssteg som biobädden utgör. Det tar väldigt lång tid för mikroorganismerna att växa tillbaka till full kapacitet igen och under tiden kan reningsverket inte upprätthålla fullgod rening av spillvattnet.

För att kunna hantera oljespill innan de kommer in och förstör biobädden efterfrågas sensorer för att kunna få larm från pumpstationer och därmed kunna stänga av pumparna och avlägsna oljan från ledningsnätet. Det finns flera sensorer som är utvecklade för att detektera petroleumprodukter i dricksvatten där det finns krav och gränsvärden. Frågan som det här projektet ville få besvarad var om någon sensorteknik kan detektera olja i spillvatten. Till skillnad mot dricksvatten innehåller spillvatten mycket annat än vatten, bland annat mycket organiskt material.

De sensorer som finns att köpa för att detektera olja i vatten är baserade på fluorescens eftersom petroleumbaserade oljor fluorescerar när man lyser på dem, men det gör även mycket annat organiskt material. Med det i åtanke testades en elektrokemisk sensorteknik − en av RISE utvecklad impedanssensor − som känner av förändringar i vätskors elektrokemiska- och fysikaliska egenskaper och därmed inte förlitar sig på oljornas förmåga att fluorescera. Dessutom testades en kommersiell sensor och en RISE-utvecklad fluorescenssensor i projektet.

Sensorteknikerna testades både på labb, med spillvatten och utvalda oljor var för sig, och i spillvattentestbädden som RISE har i Bälinge utanför Uppsala. I testbädden skedde mätningar med sensorerna i ett slutet system i form av en IBC-tank (1000 liter plasttank) där spillvatten med olika utspädning och en oljeblandning tillsattes i olika koncentrationer. Sensorerna monterades på en flytande plattform som kunde anpassa sig till den varierande vattennivån som är aktuell i pumpstationer så att mätningar kunde ske vid vattenytan där oljespill ansamlas. Slutligen testades sensorerna i en pumpstation i Borås och därefter i en pumpstation i Kiruna.

Resultaten visar att båda sensorteknikerna kan detektera olja i spillvatten, men fluorescenssensorn hade svårt att detektera biobaserad RME-olja (rapsmetylester). Impedanssensorn är känslig för variationer i spillvattnets karaktär, men hade samtidigt inga problem med att detektera RME-olja. Båda teknikerna kräver rengöring. Båda sensorteknikerna är värda att vidareutveckla för att kunna implementeras i pumpstationer och i förlängningen även i andra knutpunkter. Valet av sensorteknik som ska vidareutvecklas behöver baseras på vilken typ av spillvatten man vill mäta på och vilken information man vill ha ut av sina mätningar.