Som mange andre avløpsrenseanlegg sliter Elvika på Modum med til tider mye fremmedvann i avløpsrørene. De organiske bestanddelene som skal renses kommer fra ca 6000 p.e. men vannvolumet varierer mellom 30 og 300 kubikkmeter pr time!
Vårflom, snøsmelting mm. er ytre fenomener som gjennom innlekking i rørsystemet påvirker i hvilken grad kloakken fortynnes. Dette har lenge vært et tema ved renseanlegget, som inntil i februar justerte dosering av fellingskjemikalier manuelt, mer eller mindre etter erfaring, vær og årstid.
Nå har man imidlertid kunnet teste ut et system som gjør at kjemikaliedoseringen i større grad tar hensyn til fortynning. Det er Guard Automation som har utviklet løsningen, som for første gang her i landet ble tatt i bruk på nettopp Elvika renseanlegg, et tradisjonelt renseanlegg basert på bioreaktor og flotasjon.
– I disse dager står Tyrifjorden høyt, noe som betyr at fremmedvann presses inn i avløpssystemet. I verste fall er vannet så fortynnet at det er nærmest rent. Når det tynnes ut skal det en svært liten mengde kjemikalier til pr kubikk for å få til felling av fosfor. Med det nye systemet fra Guard vi nå har installert til testing skal dosere riktig enten kloakken er tykk eller tynn, og vi regner med å kunne overholde rensekravene med bedre margin, forklarer Roger Engen, avdelingsleder i Modum kommune.
Tidligere har man dosert kjemikalier fast etter volumstrøm. Det betyr at hvis det kommer mye fremmedvann, som da er tynt, er det lett å overdosere. Når fremmevannet minker er det fort gjort å under-dosere.
– Vi håper derfor at Guard kan gi oss en løsning som er dynamisk, og som tar hensyn til mengden fremmedvann, forteller Engen.
– Dette er en vanlig utfordring vi har jobbet i mange år med å løse, og som vi nå er klare til å ta ut i praksis, sier Jon Egil Ek i Guard Automation, som spesialiserer seg på automasjon og systemintegrasjon, og som bistår nær 40 prosent av norske kommuner med systemer knyttet til kritisk infrastruktur.
Ek forklarer at faktorer som eksempelvis snøsmelting, tid på døgnet og nedbør har stor påvirkning på hvor mye kjemikaler som faktisk bør tilsettes.
– Løsningen har vi kalt Guard Treat Smart. Enkelt forklart er det en prediktiv modell som hensyntar mengden fremmedvann i renseanlegg for å optimalisere doseringen av kjemikalene. Hvis det har vært mye nedbør og snøsmelting, er mengden fremmedvann stor og konsentrasjonen av kloakk lavere enn normalt. Da kreves det som kjent ikke like mye kjemikaler, forklarer Ek.
De foreløpige resultatene fra renseanlegget i Modum viser at vannet har blitt renere med mindre kjemikaler.
– Piloten har vist forbedret rensegrad over tid med rundt 20 prosent redusert kjemikalieforbruk. Vi forventer imidlertid at resultatene forbedres ytterligere etter hvert som modellen trener seg selv med nye data, vi snakker her om maskinlæring, sier Ek.
Det støttes avdelingslederen for vann- og avløp i Modum kommune:
– Den nye løsningen gir oss renere utslipp, fordi vi bruker kjemikaliene mer riktig. Å rense best mulig er hovedsaken, men forhåpentligvis vil det også kunne spare oss for kjemikalier. Tidligere har dette vært kvalifisert gjetting. Renseanlegget er eksempelvis ikke bemannet i helger, forklarer Engen og legger til at kommunen årlig bruker flere hundre tusen kroner på kjemikalier.
Ek forteller at teknologien også gir bedre innsikt i eksempelvis avløpsvannets sammensetning, pH-verdier og oppholdstid i renseanlegget. Kontinuerlige målinger av andel fremmedvann kan også benyttes til å analysere utviklingen av ledningsnettets tilstand over tid, måle effekten av forbedringstiltak og ikke minst fungere som beslutningsgrunnlag for hvorvidt det bør investeres i enten utvidet rensekapasitet eller utbedring av ledningsnett. I sum gir teknologien informasjon for å sikre at renseanlegg driftes innenfor gjeldende regelverk og spesifikasjoner – uten installasjon av ytterligere sensorikk.
– Vi kommer til å evaluere dette systemet etter sommeren, da ser vi om vi kommer til å installere dette på permanent basis, sier Engen.
Guard startet å utvikle løsningen i oktober 2021. Selskapet benyttet empiriske data fra et bredt utvalg renseanlegg i hele Norge, og har foretatt avanserte dataanalyser av anleggenes prosessvariabler og deres korrelasjon med eksterne faktorer som meteorologiske, hydrologiske og demografiske data samt tid, sted og sesong. Basert på dette er det konstruert en skybasert og adaptiv modell for driftsoptimalisering. Guard Treat Smart.
– De virtuelle testene har vært viktig i utviklingen og valideringen av teknologien. Vi har hentet reelle data fra ti ulike renseanlegg, alle med sine særegenheter, og kjørt teknologien i skyggemodus. Det betyr at vi kan se hvordan teknologien ville styrt doseringen, uten at det faktisk ble gjort. Disse testene har lært oss mye og vist at vi kan redusere kjemikaliebruken betraktelig, sier Ek som mener teknologien vil bety mye for hvordan renseanlegg i Norge driftes.
– Løsningen gjør driften enklere, rimeligere og reduserer miljøbelastningen gjennom både mindre kjemikaliebruk og styrket rensegrad. Dette er en game changer for hvordan renseanlegg i Norge driftes, avslutter Jon Egil Ek i Guard Automation.
