Sensoring en Datascience

 

Data-analyse met zeer modern geautomatiseerd analyse- en waarschuwingssysteem

Het waterbedrijf Dunea gebruikt oppervlaktewater van de Afgedamde Maas als bron voor de productie van drinkwater. Op het innamepunt is sinds 2019 een geautomatiseerd analyse- en waarschuwingssysteem (een SPE-HPLC-UV/DAD) de klok rond onbemand operationeel om organische microverontreinigingen in het water te meten. Maar er wordt niet alleen gemeten. Het bijzondere aan dit systeem is dat het niet alleen geautomatiseerd monsters kan nemen en analyseren, maar dat het ook na iedere meting de gegevens automatisch verwerkt en zo nodig een alarm geeft.

In het begin van het proces wordt een watermonster van 100 milliliter met behulp van een SPE-kolom geconcentreerd en aansluitend worden de organische stoffen met behulp van een gradiënt van methanol geëlueerd op de HPLC-kolom (High Performance Liquid Chromatography). Detectie vindt plaats met een UV/DAD-detector. Het Waterlaboratorium heeft samen met de leverancier het oorspronkelijke laboratoriumsysteem zó aangepast dat bij een verslechtere waterkwaliteit of bij storingen en problemen automatisch een sms’je gaat naar de dienstdoende persoon bij Het Waterlaboratorium die belast is met het reageren op urgente situaties. Deze persoon kan dan op afstand beoordelen of het systeem correct heeft gefunctioneerd.

Voor de data-analyse maakt Het Waterlaboratorium gebruik van de ruwe gegevens die rechtstreeks afkomstig zijn uit de detector (zie figuur 1). De data (zo’n 2,7 miljoen datapunten) worden geanalyseerd met behulp van een door Het Waterlaboratorium zelf ontwikkeld software geschreven in de taal R. De software vergelijkt de actuele meting met eerdere metingen. Als het “profiel” van het gemeten water wezenlijk verandert ten opzichte van deze eerdere metingen (figuur 2), gaat er direct een alarm af.

In dit geval is er een automatische monstername-carrousel operationeel dat rechtstreeks een monster neemt en dat aansluitend naar Het Waterlaboratorium wordt gestuurd voor aanvullende analyse. Hier wordt dan de vraag beantwoord of het veranderde profiel die het alarm heeft veroorzaakt, te koppelen is aan een bekende of onbekende stof. Hiervoor worden de modernste en meest geavanceerde apparatuur en methoden ingezet. Zie ook de tekst Opkomende stoffen over hoe we dit doen.

Met onze speciale apparatuur en in de praktijk bewezen systemen kunnen wij dus automatisch verdachte situaties in het water detecteren en op basis daarvan direct gerichte actie ondernemen om te voorkomen dat de kwaliteit van het drinkwater gevaar loopt.