Grip op Water deel 2: Automatiseren en testen van blauwalg metingen

Komende maanden geven we in een aantal artikelen een kijkje achter de schermen over de ontwikkeling van het project ‘Grip op Water’. Zo zie je goed hoe dit innovatieve sensorplatform tot stand is gekomen.

In deze tweede update gaan we dieper in op de uitdagingen bij het automatiseren van blauwalg metingen als onderdeel van het project ‘Grip op Water’. Automatisering biedt duidelijke voordelen, maar wat zijn de uitdagingen?

Ziek van blauwalg

In tegenstelling tot wat de naam doet vermoeden, is blauwalg geen alg of wier, maar een type bacterie (cyanobacteriën). Deze bacteriën gedijen op licht, koolstofdioxide en voedingsstoffen in het water. Wanneer het water hoge concentraties voedingsstoffen bevat en de temperatuur stijgt boven de 20 graden Celsius, kan dit een bloei van blauwalg veroorzaken. Deze bloei zorgt voor een groene laag op het water, bij afbraak van de onderste laag komen er giftige stoffen in het water terecht. Overigens produceren niet alle blauwalgen gifstoffen.

Deze gifstoffen kunnen bij zwemmers verschillende gezondheidsproblemen veroorzaken als oog- en huidirritaties, koorts, hoofdpijn, gezwollen lippen, diarree en braken. Symptomen zijn na zo’n vijf dagen weer verdwenen.

Automatiseren van waterkwaliteitsmetingen

Om te voorkomen dat zwemmers ziek worden door blauwalg voeren de autoriteiten regelmatig metingen uit. Via websites als www.zwemwater.nl zien zwemmers de actuele kwaliteit van het water. Ook worden er aan de waterkant waarschuwingen gegeven wanneer de niveaus van blauwalg de veiligheidslimieten overschrijden. Het nadeel van de huidige methode is dat deze zeer tijdrovend en omslachtig en daardoor ook kostbaar is. Op dit moment wordt er een watermonster genomen en naar een laboratorium gebracht voor analyse. Wanneer grenswaardes worden overschreden wordt voor de zekerheid de meting nogmaals uitgevoerd. Als de uitkomsten hetzelfde zijn dan pas gaan de autoriteiten over tot actie. Het is onmogelijk om op deze manier de waterkwaliteit overal in de gaten te houden. Daarom zijn er maar een beperkt aantal plekken waar dit gebeurt. Door de metingen te automatiseren met een sensor, bespaart men tijd en geld, hierdoor kunnen metingen vaker en op meer locaties worden uitgevoerd.

Het selecteren van de juiste sensor

Op de markt zijn verschillende sensoren beschikbaar voor het detecteren van blauwalg. Deze sensoren maken gebruik van fluorescentie om informatie te verschaffen over de aanwezigheid en concentratie van schadelijke blauwalgen in het water. In samenwerking met de Provincie Friesland, Cegeka en Inventeers is besloten om de tests uit te voeren met een TriLux Chelsea miniatuuralgensensor. Deze sensor kwam ook in een onderzoek van Deltares (2010) al naar voren. De sensor is betrouwbaar en heeft een goede prijs-kwaliteitsverhouding. De sensor meet zowel chlorofyl, troebelheid als fycocyanine. Hierdoor kan de groei van blauwalg vanaf een vroeg moment worden geconstateerd en bij worden gehouden. Bij deze het analyseren van de data wordt ook rekening gehouden met weersomstandigheden. Door het verzamelen van de testdata, deze te vergelijken met de labtesten (eventueel met behulp van Artificial Intelligence) kan de sensor een belangrijke rol gaan spelen in het beoordelen van de waterkwaliteit.

Praktische toepasbaarheid van de blauwalg-sensor

Naast de uitdagingen om de waterkwaliteit in kaart te brengen, houden we in dit proof of concept stadium ook rekening met de praktische toepasbaarheid van de sensor in een latere fase. Voor de test is de sensor nog verbonden met het elektriciteitsnet om zoveel mogelijk metingen uit te voeren en veel data te verzamelen. Bij de implementatie zal gebruik worden gemaakt van een zonnepaneel en een accu. De sensor is zo uitgekozen dat er met een zonnepaneel voldoende stroom is om meerdere keren per uur een meting uit te voeren.

Doordat de sensor onder water wordt geplaatst krijgt de sensor te maken met algengroei. Om de groei van algen zoveel mogelijk te beperken, moet de sensor zo min mogelijk blootgesteld worden aan zonlicht. Daarom wordt de sensor in een buis geplaatst. Bovendien is er een “ruitenwisser” op de sensor aanwezig. Voor het uitvoeren van een meting wordt de sensor eerst schoongemaakt.

In het volgende artikel bespreken we het meten van de waterhoogte.

Het ‘Grip op Water’ project is ook genomineerd voor een Computable Award. Kunnen wij rekenen op jouw stem? Stem nu!

Alle gepubliceerde artikelen:

‘Grip op Water’ project genomineerd voor Computable Award
Grip op Water deel 1 – Aanleiding en doel van het project
Grip op Water deel 2 – Automatiseren en testen van blauwalg metingen
Grip op Water deel 3 – Waterhoogte meten om vaarroutes te bepalen
Grip op Water deel 4 – Boten tellen met radar
Grip op Water deel 5 – Dashboard waar het om draait