Sensoren pakken bedrijven die illegaal op riool lozen

08 september 2019 18:14 uur

Bedrijven die chemisch afval lozen op het riool zijn maar lastig te pakken. Als het aan het Duitse Fraunhofer Institut ligt, komt daar verandering in. Dat ontwikkelde namelijk sensoren die op een vernuftige manier kunnen meten of een bedrijf troep loost.

De meeste bedrijven houden zich netjes aan de wet en verwerken hun vervuilde afvalwater — met bijvoorbeeld chemisch afval erin — zoals het hoort. Maar er zijn uitzonderingen: ondernemingen die geen zin hebben in de extra kosten die dit oplevert. Zij lozen het vervuilde afvalwater op het riool, in de hoop dat daar nooit iemand achter komt.

Daar zijn ze bij de rioolwaterzuivering natuurlijk niet blij mee. Het levert ze daar extra uitdagingen op om het afvalwater toch schoon te krijgen. Dat betekent hogere kosten, en in sommige gevallen zelfs het volledig moeten vervangen van de zuiveringsvijvers met afvalwater.

DRIE RINGEN

Een nieuw systeem met sensoren van het Duitse Fraunhofer Institut moet dit probleem helpen oplossen. Dat bestaat uit drie ringen met sensoren, waarvan de eerste ring in het rioolwater wordt geplaatst vlak vóór de aansluiting van een verdacht bedrijf. De tweede ring komt vlak erna.

Deze twee ringen hebben identieke sensoren aan boord, die in het vuile water belangrijke grootheden meten als temperatuur, zuurgraad (pH-waarde) en elektrische geleidbaarheid van het water. De twee ringen kunnen ook draadloos met elkaar communiceren. Door onderling data over het rioolwater uit te wisselen, wordt het duidelijk als er een grote afwijking is tussen het water vóór en het water na het bedrijf. Is dat het geval, dan komt dat vermoedelijk doordat het bedrijf illegaal stoffen loost.

CHEMISCHE SENSOREN

Is er een afwijking tussen ‘voor’ en ‘na’, dan wordt de derde sensor-ring ingeschakeld, die een klein stukje verderop (dus ook na de aansluiting van het bedrijf) in het riool zit. Deze ring heeft chemische sensoren aan boord en daarnaast een bemonsteringssysteem.

Deze derde ring treedt pas in werking als hij een seintje krijgt van de eerste twee meetringen dat er afwijkende waarden in het water zijn gemeten. Op dat moment zuigt de derde ring een paar milliliter water naar binnen, verdunt het en leidt deze vloeistof naar een rijtje chemische sensoren die verschillende stoffen kunnen meten.

VERANDERDE ELEKTRISCHE CAPACITEIT

Deze zes sensoren bestaan elk uit twee elektroden, die per sensor zijn gecoat met een verschillend polymeer. Dat polymeer trekt een bepaalde chemische vervuiling aan — als die in het rioolwater aanwezig is tenminste. Op dat moment verandert de elektrische capaciteit tussen de twee elektroden en dat laat zien dat de betreffende stof in het water aanwezig is.

Dit is echter nog geen precieze meting en daardoor kan hij later niet dienen als juridisch bewijs om het bedrijf aan te klagen. Daarom neemt het systeem ook een extra monster van het vervuilde water, zodat dit later in het laboratorium door mensen (en op meer geavanceerde apparatuur) geanalyseerd kan worden.

De chemische sensoren moeten meer dan eens gebruikt kunnen worden en daarom worden ze na een meting schoongespoeld met een reinigingsvloeistof. De chemische stoffen die eerst hechtten aan het polymeerlaagje op de elektroden zijn nu weg en de sensor is klaar voor een nieuwe meting.

TESTEN IN STEDEN

De componenten van dit systeem zijn ontwikkeld aan verschillende instituten van het Fraunhofer in Duitsland. Na eerste tests op de verschillende locaties zijn de onderdelen samengevoegd en getest op een nagebouwd stuk riool. De eerste resultaten zijn veelbelovend. ‘Ons systeem herkende een verdachte stroom rioolwater. Het alarm ging af’, zegt Harald Pötter, afdelingshoofd bij het Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) in een persbericht.

Op de planning staat nu een meer grootschalige test met de sensoren in vijf Europese steden. Bron: deingenieur.nl 6-9-19