Med strømningsladningsteknologi - eller elektrokinetisk ladning - fra USA er det mulig å måle ladningen i avløpsvann, slam eller drikkevann kontinuerlig.
Koaguleringsmidlene som tilsettes vannet, virker etter ulike mekanismer, men ladningsnøytralisasjon er vanlig. Dermed kan et instrument som kontinuerlig måler ladningen i vannet, styre doseringen av fellingskjemikalier eller polymer etter denne ene parameteren, forteller dr.ing.stud. på Institutt for tekniske fag ved Norges landbrukshøgskole (NLH)
Overdoserer
Zeta-potensial har vært regnet som svaret for VA-bransjen når det gjelder automatisert felling eller avvanning av slam. Da var det var bare å ta med en prøve til laboratoriet for ladningsmåling.
- Slike prøver gir bra resultater, men krever kostbart utstyr, og det er ikke mulig å ta kontinuerlige prøver. For øvrig er prøvevolumene små, noe som reduserer muligheten til å få et godt bilde av prosessen. Foruten dette bør vannet være filtrert, slik at metoden egentlig egner seg best for drikkevann, sier Håkonsen.
Utstyret for zeta-potensiel brukes i dag innen forskningen i Norge, men ifølge Håkonsen benyttes det av disse grunner ikke som styringsparameter for noe vannverk.
- En annen variant for å automatisere doseringen er å utarbeide formler for nødvendig dose i forhold til innhold av fosfor, suspendert stoff, nitrogen etc. Men å verdsette hva de enkelte stoffene fører til av doseringsbehov, er en kompleks affære. De fleste styrer derfor ikke etter vannkvalitet, bare vannmengde. Dette innebærer som regel enten at man kontinuerlig overdoserer, eller at renseeffekten tidvis reduseres fordi man er på etterskudd med justering av doseringen, sier han.
Nytt prinsipp
Ved strømningsladning måles ladningen i vann direkte uten å gå veien om det optiske. En ladning i bevegelse genererer et magnetfelt. Det tas ut en vannstrøm fra prosessen som fortløpende blir tvunget til kontrollert bevegelse i et kammer. Ladningen blir deretter beregnet fra strømsignalene som genereres. Det er denne ladningen fellingskjemikaliene må overvinne for å få nøytralisasjon. I motsetning til ved bruk av zeta-potensial blir også partikler mindre enn det som er optisk synlig, målt ved dette nye systemet. Vannprøvevolumene kan være store og utrustningen er robust. Signalene til doseringsenheten blir derfor meget relevante og justeres i takt med at råvannskvaliteten endrer seg.
Det nye er at dette gjøres online. Dessuten er det nå unødvendig å bry seg om ladningen endres eller sjekke ut det er i vannet som endrer ladningen. Dersom ladningsbehovet endres, fører det uansett til automatisk justering av doseringen. Selvsagt er en god operatør fortsatt nødvendig. Men operatører arbeider ikke helkontinuerlig, dessuten har de ferie, eller de kan ha mer nyttige ting å foreta seg enn å justere doseringspumpene. Enkelte modeller av instrumentet er dessuten ferdig utstyrt for sikker styring via internett, slik at man kan ha kontroll med doseringen uten dyre styringssystemer.
Bedre slam
Selv om utstyret er hyllevare, er det ikke helt billig å styre vannkvaliteten etter strømningsladningsteorien. Men et mindre anlegg kan på denne måten oppnå mer stabilt renseresultat selv uten hyppige besøk av driftsoperatører eller installasjon av sentralt styringssystem. Erfaringer fra USA tilsier for øvrig at investeringene som regel spares raskt inn ved redusert kjemikaliebruk. I USA har det vært vanlig med mer enn 20 prosent besparelser i kjemikaliekostnadene. Dagens utstyr produseres i USA, men det kunne vært laget her i landet, sier Håkonsen.
Avvanning av slam gir også innsparing i kjemikaliekostnadene, men nyter først og fremst godt av mer jevn slamkvalitet. Dette er viktig i forhold til sluttbruker av slammet enten slammet skal brukes i landbruket eller forbrennes. Garantert slamkvalitet kreves av matprodusentene fordi de vet at konsumentene er utrolig vare og sikkerhetsbevisste.
Størst nytte vil slike systemer gjøre der kjemikaliekostnadene er store og innløpskvaliteten varierer mye. På drikkevannssiden vil det derfor særlig være aktuelt å benytte slikt utstyr når man har elveinntak, sier Tor Håkonsen.
