VA-NET

Att hålla koll på ledningsnätens status för dricksvatten och avlopp är tidsödande och kostsamt, bland annat beroende på att de ligger under jord. Samtidigt är delar av dessa ledningsnät åldrande och har strukturella problem såsom att de är otäta, har svackor och är korroderade. Detta i sin tur leder till driftsproblem. Ett betydande problem är att avloppsledningar är otäta och att grundvatten, nederbörd och dricksvatten från otäta dricksvattenledningar läcker in i avloppsledningarna. Detta så kallade tillskottsvatten motsvarar lika stor mängd som det avloppsvatten som produceras i hushåll och andra verksamheter. Det vill säga, dubbelt så mycket vatten transporteras, pumps och renas i Sverige, på grund av ett undermåligt avloppsledningssystem. Detta leder till ökad el,- och kemikalieanvändning för transport och rening. Vidare genererar dessa flöden av tillskottsvatten bräddningar av orenat avloppsvatten till sjöar och vattendrag. Dålig status på ledningsnätet kan också ge sedimentavlagringar och avloppsstopp, som i sin tur kan ge källaröversvämningar.

Dagens mest vedertagna teknik för att undersöka avloppsnätens status är att använda videokamera som manuellt förs ner i ledningsnätet och filmar ledningarna medan en operatör samtidigt observerar och bedömer ledningsdefekter. Detta är tidskrävande, kostsamt och subjektivt. En målsättning kan vara för en medelstor kommun att återkomma och filma ledningarna vart tionde år. I mindre kommuner med små resurser har ledningarnas status aldrig systematiskt undersökts sedan de lades ner för flera decennier sedan. Därför finns behov av att undersöka och utveckla andra metoder för att snabbare och billigare kunna undersöka ledningsnätets status.

En sådan metod skulle kunna vara att göra vibrationsmätningar och akustiska analyser av ledningsnätet. En fördel med en sådan metod är att man inte behöver gå ner i ledningsnätet, en annan fördel är att diagnostiseringen av rörets status skulle gå fortare. På så sätt skulle det vara lättare för VA-organisationer att arbeta med proaktivt underhåll. Akustiska metoder har använts för att finna läckor på dricksvattennät och gasledningar. Det har även utvecklats akustiska metoder för att undersöka och bedöma statusen på t ex damm- och brokonstruktioner. Däremot finns idag inte akustiska metoder för att bedöma avloppsledningsnätens status.

Det övergripande målet med detta projekt är att undersöka potentialen av att använda vibrationsmätningar för att undersöka statusen hos avloppsledningsnät och i förlängningen att utveckla en metod som kontinuerligt bedömer ledningarnas status med realtidsmätningar och maskininlärningsalgoritmer. I detta projekt kommer en metod att utvecklas för att samla in och analysera vibrations-/akaustikdata från i första hand självfallsledningar. I det arbete ingår att välja lämpliga sensorer och frekvensområden och genomföra modelleringar av insamlade data.

Vidare kommer den valda metoden att testas på ett ledningssystem som byggs upp i labb för att identifiera typiska mönster som signalerna ger för olika typer av strukturella ledningsdefekter. Baserat på resultaten från labb kommer metoden även att testas i fält. Där kommer vi att göra akustiska mätningar på ledningar som även spolats och filmats.

Resultaten från de akustiska mätningarna kommer att jämföras med resultaten från
filmningen. Baserat på resultaten från labb- och fältmätningar kommer rekommendationer för fortsatt utveckling av IoT baserade realtidsmätningar och analys att ges.

Detta projekt kommer att genomföras i samarbete mellan Luleå tekniska universitet (LTU) och VA-avdelningen på Bodens kommun sant VA-bolagen MittSverige Vatten & Avfall, Tekniska Verken i Linköping och Luleå miljöresurs. LTU representeras av forskare från Vatten- och avloppsteknik och Akustik. De kommunala aktörerna kommer att ge input till vilka defekter som ska prioriteras att undersökas samt bidra med lämpliga ledningar för fältmätningar. Den delen innefattar personella resurser i fält samt spola och filma ledningarna för jämförelse av metodik.

Projektet avser att utveckla en metod som kan underlätta underhåll av ledningsnät för att minska den miljöbelastning som dagens undermåliga avloppsledningsnät genererar. Med kontinuerliga realtidsmätningar och analys skulle man kunna bedöma ledningars status och prediktera underhållsbehov så att VA-organisationerna kan arbeta strategiskt med proaktivt underhåll av ledningsnät.