Studio sui sensori di ossigeno disciolto in Irlanda del Nord

Grafico con le letture dei tre sensori
Risultati del test in Irlanda del Nord

Vi è un articolo in PDF su questo approfondimento: "Risultati di uno studio sul campo sui sensori di ossigeno disciolto".

L’azienda responsabile del trattamento dell’acqua in Irlanda del Nord (Northern Ireland Water) ha testato tre analizzatori di ossigeno disciolto (DO) in parallelo. Questi sono stati installati fianco a fianco nell'impianto di depurazione di Culmor nella stessa vasca di aerazione, dove le misure sono state registrate ogni minuto per 6 mesi.

Dopo aver elaborato più di un milione di punti dato, il sistema OxySense è risultato la soluzione migliore.

Il grafico mostra un'istantanea di tre ore con alcuni dei risultati che hanno portato l'azienda a decidere che l'analizzatore di ossigeno disciolto OxySense fosse il migliore in assoluto. Osservando questo grafico è chiaro il perché: il sensore del concorrente A mostra una lettura bassa ed imprecisa e il sensore del concorrente B è influenzato dal rumore.

Questi risultati sono discussi in maggior dettaglio più avanti .

L’impianto

L'impianto di prova aveva utilizzato i misuratori di ossigeno disciolto del concorrente B per un po' di tempo in tutte le proprie vasche di aerazione, tuttavia, vi era un grosso inconveniente: il cappuccio del sensore (l'elemento che effettua la misurazione) doveva essere sostituito frequentemente (ogni 6 mesi). I costi di sostituzione si aggiravano intorno ai €110 per sensore hanno iniziato ad accumularsi e l'impianto ha deciso di cercare un'alternativa.

Pulizia automatica

Cappuccio autopulente per sensore di ossigeno disciolto
Cappuccio autopulente
per sensore di
ossigeno disciolto

Il sensore OxySense è stato dotato di un cappuccio autopulente, che pulisce il sensore attivamente con aria compressa (o acqua pulita) per rimuovere fanghi e detriti dalla punta del sensore su base regolare.

"Quando le sonde sono state rimosse dalla vasca era ovvio che il sistema di pulizia della Pi funzionava bene e avrebbe ridotto di molto tempi e costi di manutenzione".

Peter Martin , responsabile strumentazione, NIW.

Il sensore del concorrente A era collegato ad un supporto flessibile che permetteva al sensore di muoversi con il fango e seguendo le bolle di aerazione, teoricamente puliva passivamente il sensore. Il sensore del concorrente B, invece, non aveva alcuna funzionalità di pulizia automatica.

Tutti e tre i sensori sono stati puliti manualmente come parte del programma di manutenzione ordinaria dello stabilimento, garantendo che il test fosse equo per i sensori senza un sistema di pulizia.

Risultati

Le misurazioni effettuate dal 25 maggio 2015 sono state utilizzate per dimostrare la variazione tra i diversi analizzatori. Questa serie di date è stata scelta per essere rappresentativa dell'intero processo.

Sensore OxySense

Lo studio ha rilevato che il CRIUS® OxySense è il misuratore di ossigeno più accurato ed affidabile tra i tre. Il sensore è stato mantenuto pulito dal sistema di autopulizia e ha riportato letture accurate e precise con un basso livello di rumore. Un graduale aumento del contenuto di ossigeno disciolto è facilmente osservabile durante l'aerazione, seguito da un declino costante quando gli aeratori vengono spenti.

Ossigeno disciolto grafico del test
Prova sensore DO del 25/05/15

Concorrente A

Il sensore del concorrente A, ha faticato a mantenersi pulito automaticamente tra le manutenzione in quanto il sistema di autopulizia passiva era inefficace. Lo strumento sembra riportare erroneamente letture più basse del dovuto a causa di fango e detriti che ricoprono il sensore. Il sensore rileva l'aumento dell'ossigeno disciolto durante l'aerazione, ma poi cade ad una lettura pari a zero per lunghi periodi di tempo.

Ossigeno disciolto concorrente
Ossigeno disciolto concorrente A

Concorrente B

Ossigeno disciolto concorrente A
Ossigeno disciolto concorrente

Le indicazioni dei sensori del concorrente B sembrano prive di precisione e contengono rumore. Questo è molto probabilmente dovuto alla sporcizia sulla testa del sensore. I risultati hanno mostrato grandi variazioni tra le misure, spesso rendendo difficile distinguere i picchi durante l'aerazione. Alla fine dei sei mesi, il sensore del concorrente B è risultato essere consumato e ha richiesto un ricambio del cappuccio.

Ossigeno disciolto concorrente B
Analizzatore NIW concorrente B DO 25/05/15
"Era chiaro che il sensore OxySense era più robusto del sensore del concorrente B. Tra 6 mesi, mi aspetto che completi la sua durata minima prevista di 2 anni ".

Peter Martin, responsabile strumentazione, NIW.