CZ > Nepřehlédněte > Články > Systém nepřetržitého monitoringu ropných látek pro čistírnu odpadních vod

Systém nepřetržitého monitoringu ropných látek pro čistírnu odpadních vod

 

Nepřetržité monitorování potenciální ropné látky inovativní technologií bezkontaktních detektorů ROW v nátokovém žlabu a v kanalizačních sběračích za účelem maximální ochrany ústřední čistírny odpadních vod. Signalizace úniku ropných látek formou zasílání SMS zpráv. Zdrojem energie solární panel. Dodávka a montáž "na klíč".
 

Bratislavská vodárenská společnost, a.s. dodává pitnou vodu přibližně 740 tisíc stálým zákazníkům v 118 obcích napříč regionem západního Slovenska. Ze 60 vodárenských zdrojů, které BVS dnes provozuje, by bylo technicky možné vykrýt spotřebu nejméně poloviny Slovenska.

Voda je spotřebitelům dodávána pomocí sítě více než 3 200 kilometrů vodovodních potrubí, které dopravují vodu do 130 vodojemů.

Druhou klíčovou úlohou BVS je odkanalizování odpadních vod v obcích, které jsou připojeny na veřejnou kanalizační síť. Pro tento účel se využívá více než 1 800 km kanalizačních potrubí, které dopravují odpadní vodu do 23 čistíren odpadních vod.

Jednou z nich je i Ústřední čistírna odpadních vod ve Vrakuni, která je svou kapacitou 172 800 m3 za den, resp. 2 000 l za sekundu největší čistírnou odpadních vod na Slovensku.

Solární napájecí systém s vykrývacím akumulátorem dokáže bez problémů napájet detektor ROW a GSM bránu po celý rok.

 

Moderní mobilní aplikace zákazníkovi velmi zjednodušuje přístup k přesným informacím o aktuálním stavu zařízení, trendu a dokonce i jeho historii. Může si tak včas naplánovat případný zásah (dobití, či výměnu akumulátoru za plně nabitý) zejména v zimním, bezslunném období, kdy i přes vysoký výkon sestavy může vzniknout nedostatek slunečního svitu pro zajištění plné funkčnosti. Aplikace pro obsluhu je k dispozici zdarma pro Android i iOS.

Zadání a návrh řešení

Bratislavská vodárenská společnost (BVS a.s.) začátkem roku 2020 podala trestní oznámení na neznámého pachatele, který v noci z 30. 1. na 31. 1. 2020 vypustil velké množství ropných látek do kanalizace. Došlo tak k ohrožení provozu Ústřední čistírny odpadních vod v městské části Vrakuňa, které by v nejhorším případě znamenalo i kontaminaci Malého Dunaje.

Ropné látky na hladině dosud pracovníci čistírny kontrolovali vizuálně a v nepravidelných intervalech. Menší množství ropných látek se mohlo odstranit v mechanickém stupni čištění. Větší množství ropných látek by však vyžadovalo nasazení norné stěny, která má ovšem limitující kapacitu a její nasazení je časově náročné.

Vzhledem k výše uvedeným skutečnostem, vedení divize odvádění odpadních vod doporučilo nepřetržitě monitorovat potenciální ropné látky ve třech objektech: v nátokovém žlabu a dvou kanalizačních sběračích, za účelem maximální ochrany ústřední čistírny odpadních vod v městské části. Zadání obsahovalo také požadavek na signalizaci úniku ropných látek formou zasílání SMS zpráv na předem určená telefonní čísla.

Na základě informací z jednání se zástupci společnosti a z prohlídek vybraných lokalit byla nabídnuta inovativní technologie bezkontaktních detektorů ROW od estonského výrobce LDI, jehož výrobky chrání životní prostředí a vodní infrastruktury v aplikacích po celém světě. Společnost JSP je výhradním dodavatelem těchto zařízení pro Českou republiku a Slovensko.


  

Popis technického řešení

Použití bezkontaktního detektoru ROW bylo ve všech třech případech velmi výhodné především z následujících důvodů:

  • Dokáže kontinuálně monitorovat a hlásit výskyt i velmi nízkého množství (v řádech µm) ropných látek na hladině.
  • Pracuje na tzv. fluorescenčním principu, bez přímého kontaktu s měřenou látkou, až do vzdálenosti 8 m.
  • Je osazen výkonným zdrojem světla LED s vysokou životností (až 5 let).
  • Dodává se ve standardní verzi i v provedení do prostředí s nebezpečím výbuchu (Ex d, zóna 2).
  • Široký rozsah provozních teplot a vysoké krytí IP68 zajišťuje ochranu přístroje v případě neplánovaného zaplavení.


Toto řešení přináší oproti konkurenčním zařízením nesporné výhody. Kromě příznivé ceny a velmi citlivé detekce, jde zejména o minimalizaci nákladů spojených s instalací, ale i následnou údržbou. Není třeba řešit složitou montáž závěsných či plovoucích systémů a jejich pravidelné čištění, případně provoz čerpadel pro dopravu odebraného vzorku a jejich zálohu, zanášení nečistotami, vedení hadic nebo potrubí a jejich otápění, zajištění odpadu a další související náležitosti.

Je třeba zdůraznit, že všechny uvedené výhody je možno využít pouze za určitých podmínek. Instalace snímače není možná kdekoliv. Místo měření je nutné pečlivě vybrat, posoudit a někdy i vyzkoušet. Místa, kde dochází k přímému aktivnímu promíchávání a víření vody (např. místo soutoků proudů z více sběrných kanálů apod.), nejsou pro dané účely vhodná. Ideální umístění detektoru je například za soutokem či ve sběrných jímkách s již zklidněným a plynulým nátokem. Detektor též vyžaduje přímý prostor ve svislé ose bez vstupujících prvků, které by mohly ovlivňovat detekci (např. žebřík, míchadlo, potrubí). Všechny tyto skutečnosti bylo zapotřebí před instalací prověřit.

Celá realizace probíhala s důrazem na pečlivé zmapování a prověření provozních podmínek tak, aby vše proběhlo bez komplikací.

V první lokalitě bylo možné detektor napájet standardně z rozvodné soustavy. Avšak v dalších dvou místech bylo vše velmi zkomplikováno umístěním v obtížně přístupných místech, bez možnosti napájení a navíc v prostředí s nebezpečím výbuchu.

  
Bylo tedy nutné navrhnout spolehlivý „ostrovní napájecí systém“, který by po většinu roku pokryl potřeby dodávky elektrické energie pro detektor a GSM bránu, která přenáší alarm v případě výskytu ropných látek. Pro danou aplikaci byl nejdříve navržen solární panel o výkonu 330 W a vykrývací AGM akumulátor 12 V / 75 Ah, včetně odpovídajícího regulátoru typu PWM.

Aby byl systém opravdu robustní a skutečně bezproblémový, veškeré komponenty byly záměrně zesíleny. Pro napájení byl nakonec použit solární panel s výkonem 450 W, speciální cyklický AGM akumulátor 12 V / 105 Ah, s displejem pro kontrolu stavu nabití, a výkonnější regulátor typu MPPT v provedení se SMART funkcemi, resp. s Bluetooth přenosem, za využití aplikace v mobilu.

Každá instalace byla vybavena velmi sofistikovaným GSM modulem, který je možné velmi snadno konfigurovat pomocí nadefinovaných SMS zpráv. Dokáže informovat až 6 telefonních čísel v jednom okamžiku.
 

Závěrem

Zákazník měl možnost se přesvědčit o funkčnosti řešení už při zkušebních testech, kdy po vypuštění malého množství ropné látky do monitorované zóny, detektor vše zaznamenal a na konkrétní telefonní čísla zaslal varovné SMS včetně následného alarmového volání.

Po několikaměsíčním provozu lze konstatovat plnou funkčnost této sestavy a potvrdit, že zákazník obdržel skutečně to nejlepší, co se pro danou aplikaci nabízelo. Zákazník také ocenil dodávku a montáž na klíč, jednoduchý servis a přístup ze strany pracovníků společnosti JSP, s.r.o.