Vedentuotantoon ja -jakeluun liittyvien häiriöiden monitorointi ja ehkäisy (VAINU)
Kehittämisrahaston rahoitusosuus: 10000 €
Rahoituspäätös tehty: 2004-12-31
Hakijan toimittamat tiedot
| Hankkeen nimi | Vedentuotantoon ja -jakeluun liittyvien häiriöiden monitorointi ja ehkäisy (VAINU) |
| Yhteyshenkilön nimi | |
| Toteuttajaorganisaatio | Kuopion yliopisto |
| Hankkeen muut toteuttajat | |
| Hankkeen koko budjetti (sis alv) | 0,00 € |
| Hankkeen aikataulu | 2006 |
| Hankkeen aihepiiri | Verkostot |
| Tavoitteet | |
| Toteutus | Tässä tutkimuksessa selvitetään kokeellisessa vesilaitos-verkostoympäristössä vedentuotantoon ja –jakeluun liittyvien häiriötilanteiden vaikutuksia veden laadun muutokseen sekä toisaalta näiden muutosten osoittamismahdollisuuksia reaaliaikaisten monitorointimenetelmien avulla. Menetelmien toimivuuden ja herkkyyden arvioimiseksi, kokeellisessa vesilaitos-verkosto-ympäristössä simuloidaan erilaisia häiriötilanteita ja niiden aiheuttamaa muutosta veden laatuun mitataan ja arvioidaan monipuolisilla datankeruumenetelmillä saavutetun tiedon avulla. Erityishuomiota kiinnitetään on-line analyysien hyödynnettävyyteen häiriöiden kuvaamisessa. Kansanterveyslaitoksen biofilmitutkimuksessa saavutettu tieto hyödynnetään rinnakkaishankkeessa kehitettävän biofilmianturin suunnittelussa, toteutuksessa ja testauksessa. Tutkimus toteutetaan Kuopion yliopiston ja Kansanterveyslaitoksen ryhmähankkeena yhteistyössä rinnakkaishanketta hallinnoivan Savonia-ammattikorkeakoulun kanssa. |
| Tulokset | VAINU- Tutkimushankkeen tarkoituksena oli selvittää vedentuotantoon ja erityisesti vedenjakeluympäristöön liittyvien tekijöiden vaikutuksia veden laatuun sekä toisaalta näiden laadullisten muutosten osoittamismahdollisuuksia reaaliaikaisten monitorointimenetelmien avulla. Erityisesti vesijohtoverkostossa veden laadun seuraaminen edellyttää reaaliaikaisia eli online- monitorointimenetelmiä, joista saatavaa mittaustietoa voidaan hyödyntää veden laadullisten häiriötilanteiden ehkäisyyn ja/tai ennakoimaan tilannetta kuluttajan kannalta. Tutkimushankkeessa simuloitiin erilaisia häiriötilanteita kokeellisessa vesilaitos- verkostoympäristössä ja niiden aiheuttamaa muutosta veden laatuun mitattiin ja arvioitiin erilaisilla datankeruumenetelmillä ja vesianalyyseissä saavutetun tiedon avulla. Tutkimusaineiston tarkasteluun käytettiin tilastollisia ja laskennallisesti älykkäitä menetelmiä. Kokonaisuudessaan VAINU-projekti eteni ennalta suunnitellun mukaisesti toteutukseltaan ja asetetut tavoitteet saavutettiin. Koesarjat suoritettiin onnistuneesti ja tuloksia on jo julkaistu kansainvälisesti. Koesarjojen aikana kerätty online-data tarjosi aiempaa monipuolisemman ja tarkemman kuvan verkostossa tapahtuvista häiriötilanteista ja niiden kestoajasta. Projekti lisäsi myös käytännön tietämystä reaaliaikaisen monitoroinnin suorittamisesta luotettavien tutkimustulosten saavuttamiseksi. Laskennallisesti älykkäitä menetelmiä hyödyntämällä online-datasta voitiin löytää helposti vedenlaadussa tapahtuneet häiriötilanteiden aiheuttamat muutokset. Samalla vahvistui oletus, että reaaliaikaisen monitoroinnin tuottamien suurten datamäärien analysointiin vaaditaan perinteisiä tilastotieteen menetelmiä kehittyneempiä menetelmiä. Laskennallisesti älykkäistä menetelmistä SOM-kartat ja Sammonin kuvaus osoittautuivat havainnollisiksi ja tehokkaiksi menetelmiksi poikkeustilanteiden havaitsemiseen. Projektissa saimme arvokasta tietoa erilaisten virtausolosuhteiden ja häiriötilanteiden vaikutuksesta biofilmien muodostumiseen sekä veden laatuun. Myös biofilmien muodostumisesta ja niiden rakenteesta saatiin paljon perustietoa. Ryhmähankkeen ja rinnakkaishankkeen yhteistyö osoitti konkreettisesti miten tieteellisessä tutkimustyössä saavutettuja tuloksia voidaan hyödyntää soveltavassa tuotekehitystutkimuksessa (biofilmianturin testauksen tuki). Tulokset on raportoitu tarkemmin seuraavissa tieteellisissä julkaisuissa ja käsikirjoituksissa: Virtausnostokokeen tulokset on julkaistu seuraavassa tieteellisessä julkaisusarjassa: Lehtola M. J., Laxander M., Miettinen I. T., Hirvonen A., Vartiainen T. and Martikainen P. J. 2006. The effects of changing water flow velocity on the formation of biofilms and water quality in pilot distribution system consisting of copper or polyethylene pipes. Water Research. 40(11): 2151-2160. Virtausnostokokeen aineisto oli Michaela Laxanderin opinnäytetyön aiheena: Effects of flow rate on biofilms and drinking water quality in two different pipeline materials: copper and plastic. 2005. Bachelor thesis. University Duisburg - Essen. Germany. Seisotuskokeen tulokset on julkaistu seuraavassa tieteellisessä julkaisusarjassa: Lehtola M. J., Miettinen I. T., Hirvonen A., Vartiainen T. and Martikainen P. J. Estimates of microbial quality and concentration of copper in distributed drinking water are highly dependent on sampling strategy. International Journal of Hygiene and Environmental Health. In Press. Paineiskukoe I:n tulokset on julkaistu seuraavassa tieteellisessä konferenssijulkaisussa: Lehtola M. J., Miettinen I. T., Hirvonen A., Vartiainen T. and Martikainen P. J. 2006. Resuspension of biofilms and sediments to water from pipelines as a result of pressure shocks in drinking water distribution system. International Conference (IWA) Biofilm Systems VI. Amsterdam. September 24-27, 2006. CD-Rom. Laskennallisesti älykkäiden menetelmien hyödyntämisestä paineiskukokeen online-datan käsittelyssä on kirjoitettu käsikirjoitus, joka pyritään julkaisemaan kansainvälisessä julkaisusarjassa: Mustonen S. M., Tissari S., Huikko L., Kolehmainen M., Lehtola M. J. and Hirvonen A. Evaluating online data of water quality changes in drinking water distribution system with multivariate data exploration methods. Lisäksi laskennallisesti älykkäiden menetelmien hyödyntäminen online- datan käsittelyssä on aiheena Laura Huikon opinnäytetyössä, joka on kirjoitusvaiheessa: Vedentuotantoon ja -jakeluun liittyvien häiriöiden monitorointi. Pro Gradu- tutkielma. Kuopion yliopisto. |
| Tietoa hankkeesta muualla internetissä | |
| Loppuraportti (julkinen) | |
| Yhteenvetokalvot ja tiedote (julkiset) |