Intelligent vannhåndtering i Asker

Den første kummen er på plass i Aser. Her ble fullstrømsventilen montert.

Aiwell Water er i gang med et nytt pilotprosjekt for å forhindre oppgraving av et VA-anlegg i Solveien i Asker kommune.

Publisert: 19 Jan 2022

Av Odd Borgestrand

Gründeren og daglig leder i Aiwell Water, Asle I. Johnsen, mener selskapets fullstrøms-løsning kan redusere behovet for oppgraving av eksisterende ledningsnett som fungerer dårlig på grunn av manglende fall eller motfall.

Typisk VA-problem
Aiwel, med kontoradresse Stokke i Vestfold, har en lang tradisjon i å samarbeide med universiteter og høyskoler om utvikling av tekniske løsninger og produkter hvor Aiwell har patent. Det er tre år siden Aiwell signert en intensjonsavtale med Universitetet i Sørøst-Norge som strekker seg over fem år og legger til rette for samarbeid på både bachelor, master og PhD-nivå hvor tema er utvikling av smarte byer med nye måter å håndtere overvann, spillvann og takavvanning.

- Problemet i Solveien er et typisk problem i VA anlegg. Vannet kommer med godt fall inn på et flatt område hvor det i tillegg har oppstått setninger i grunnen, eller ved feil allerede under anleggsarbeidet, slik at motfall oppstår, forteller Asle I. Johnsen til VVS aktuelt.

- Vi har løst problemet ved å trekke en PE 200 millimeter omlag 340 meter inn i den eksisterende 300 mm overvannsledningen og ført vannet i fullstrøm gjennom flaskehalsen. Torsdag 13. januar 2022 ble det gjennomført en vellykket test ved at man førte en vannmengde på ca. 20 l/s fra en brannhydrant inn i anlegget. Det er beregnet at den nye 200 ledningen har en maks kapasitet ved selvfall på ca. 8 l/s og ca. 46 l/s ved full kapasitet som fullstrøm. Selv om vi ikke fikk testet ved full kapasitet så viste den at anlegget svitsjet over til fullstrøm og lett tok unna en økning på ca. 150% fra 8 til 20 l/s, sier en godt fornøyd Johnsen.

Illustrasjon: Oversikt over testfeltet i Solveien i Asker kommune.

-Jeg mener dette blir et fint pilotanlegg, der vi skal ha inn tre nye kummer for å få inn vårt måleutstyr som Ph.d. student Roar Elias Georgsen skal jobbe med. Vi er allerede i gang med å montere trykksensoer og vannmengde-måler, og håper arbeidet med samle inn nøyaktige data kan starte allerede i slutten av januar. På senere anlegg er målet å benytte eksisterende kummer i anlegget, men siden dette er et pilotanlegg ble det litt spesielt. Vi er godt fornøy med at vi har en innovativ kommune som Asker som er villig til å ta både risiko og ekstra kostnader for å få utviklet nye løsninger som kan gi store besparelser i neste prosjekt, sier Johnsen.

Han forteller at det i forkant av prosjektet i Asker i sommer ble gjennomført vellykkede tester i mindre skala på Tjøme. Her ble det bygget en nedskalert versjon av Solveien-prosjektet som viste at utfordringene med svanker og motstrøm lar seg løse.

Ved den første testen ble det benyttet en enkel Aiwell Water fullstrømventil av samme type som er benyttet i Solveien.

Slik gikk testen
Johnsen forklarer så enkelt han kan: Vannmengde-måleren begynner ikke å måle før røret er 100 prosent fylt. Da måles det 25 liter i minuttet og trykket er 0 Bar. Dette tilsvarer maksimal vannmengde ved selvfall. Trykket stiger raskt til + 0,033 Bar og måler da 37,5 liter i minuttet.

- Da har anlegget svitsjet til et gravitasjonsstyrt trykksatt system, noe vi betegner som fullstrøm, forklarer Johnsen.

- Vannhastigheten fortsetter å øke og maksimal vannmengde ble målt til 131,3 liter i minuttet, ved – 0,084 Bar. Trykket varierer videre og holder seg negativt så lenge vannmengder er over 25 liter i minuttet. Når vannmengden går under 25 liter pr minutt svitsjer anlegget tilbake til selvfall.

I denne testen oppnådde vi dermed en gjennomstrømming av vann ved fullstrøm som er mer enn fem ganger større enn ved selvfall gjennom det samme røret. Dette har blant annet sin forklaring i lengden på testrøret og høydedifferansen som var på om lag seks meter. Ruheten inne i røret spiller også en rolle. Til sammenligning er den totale lengden i Solveien på om lag 390 meter og høydedifferansen er målt til 8 meter, sier Johnsen.

- Virker meget lovende
- Her regner vi med å oppnå en total økning i vannmengde i det nye 200 røret fra 8 til 46 l/s. Dette gir en økning fra selvfall til fullstrøm på mellom 400 og 500 prosent, noe som stemmer godt overens med testen i den nedskallerte modellen. Den totale kapasitetsøkningen i anlegget blir på mellom 75 til 100 prosent, sier Johnsen. Målet var en økning i 300 mm ledningen på ca. 35 prosent, så dette virker meget lovende. Testen viste også at ventilen vi har utviklet virket meget tilfredstillene i dette enkle anlegget, legger han til.

- Fordelen med bruk av fullstrøm er at i tillegg til økt kapasitet så betyr ikke svanker og motfall noe fordi det ved fullstrøm kun er lengden, høydedifferansen ned til resipienten, og ruheten i røret som avgjør kapasiteten. Flate partier har ingen Innvirkning på kapasiteten. En annen fordel er at sand og smuss har en tendens til å bygge seg opp i rørene i flate strekk. Derfor må jevnlig spyling utføres. Dette slipper man ved bruk at fullstrøm fordi vannhastigheten blir langt høyere og man oppnår derfor selvrens av rørene.

I gang med nytt porsjekt med USN
Asle Johnsen jobber nå også med Universitetet i Sørøst-Norge med tanke på videre utvikling av mer avanserte ventiler. To studenter er i gang med å kostruere og teste ventilene. Målet her er å bygge en ny model som tar vannet inn fra et selvfalls anlegg og inn på en fullstrømsledning via mange fullstrømskummer/ventiler.

- Det er viktig å presisere at ventilene er mekaniske og det er således ingen automatikk som styrerer svitsingen nellom selvfall og fullstrøm. Elektronikken vi installerer er kun for å overvåke å loggføre endringer i anlegget, og på den måten kunne varsle feil som eventuelt oppstår. Målet er et intelligent overvåkingssystem som registrere den minste endring i anlegget. Eventuelle feil kan dermed varsles så tidlig at de kan utbedres før det oppstår en større feil, som igjen vil kunne føre til driftsforstyrrelser, påpeker Johnsen.

Asker ønsker innovasjon
- Med vårt siste patent som er godkjent i USA og EU har vi lykkes med å få anlegg til å svitsje automatisk mellom selvfall og fullstrøm og tilbake til selvfall før det igjen går over til fullstrøm. Dette gir mange store fordeler utover mindre dimensjoner, eksempelvis når det gjelder trykkstøt og frost, sier Johnsen med sitt sterke engasjement.

Marius Gulbrandsen, seniorplanlegger i virksomhet Vann og vannmiljø i Asker kommune, har fulgt pilotprosjektet tett og ser fram til å få de endelige resultatene.

- Dette er et spennende prosjekt, og Asker kommune stiller seg selvsagt positivt til å bidra til innovative løsninger for å løse utfordringer som vi møter i bransjen, sier han til VVS aktuelt.