VEDEN LAADUN ON LINE MITTAUSMENETELMÄT. Risto Oikari Measurepolis Development Oy



Samankaltaiset tiedostot
Measurepolis Development Oy

CEMIS. K A M K : i s t a S u o m e n t e k e v i n a m m a t t i k o r k e a k o u l u Y h t e i s t y ö s e m i n a a r i

Teknologia-asiantuntija, TkT Petri Österberg Measurepolis Development Oy

Oulun yliopisto, Kajaanin yliopistokeskus, Mittalaitelaboratorio

CEMIS-seminaari 2012

Optiset vedenlaadun kenttämittaukset

Mittausteknologian osaamiskeskus

Ympäristö- ja kaivannaisalan tutkimus CEMISssä

MITTALAITTEIDEN ROOLI HAASTAVIEN KAIVOSYMPÄRISTÖJEN MONITOROINNISSA

MITTAUSTEKNIIKAN ERIKOISTUMISOPINNOT (30 op)

Mittausteknologian tutkimuksen kaupallistamisen haasteellisuus

Prosessimittaukset. Miksi prosessikierroista tehdään mittauksia

Ympäristömittauspäivät / Vuokatti 4/1/2008. Esityksen sisältö. Outotec metallurgian teknologiafirmana Ympäristönäkökulma EMMI-hanke

SUOMEN KAIVOSVESIOSAAMISEN VERKOSTO TOIMINTAOHJELMA

SPORT NUTRITION WINTER TECHNOLOGY

Mittausten rooli vesienkäsittelyprosesseissa. Kaj Jansson Kemira Oyj, Oulun Tutkimuskeskus

INNOVAATIOSEMINAARI. KAJAANI Jouko Käsmä

Ympäristömonitoroinnin neljäs kansallinen seminaari Vantaa

2. Vuoropuhelu, tapaamiset, toimialatuntemuksen lisääminen kaupungin hallinnossa

OULUN YLIOPISTO KAJAANIN YLIOPISTOKESKUS CEMIS OULU. PROJEKTIPÄÄLLIKKÖ JOUKO KÄSMÄ PALi -PROJEKTI

YHTEISTYÖSOPIMUS T&K -TOIMINNAN KEHITTÄMISEKSI KAJAANISSA

Turvetuotannon selvitykset ja toimenpiteet kesällä TASO hankkeen kuulumisia , Karstula Jaakko Soikkeli

Mittaaminen kaivosvesien hallinnan perustana. Esko Juuso Säätötekniikan laboratorio Prosessi- ja ympäristötekniikan osasto

VEDENLAADUN SEURANTA JA RAVINNEVALUMIEN EHKÄISY

Biosensoreiden uudet sovellusalueet teollisuuden mittauksissa

Varsinais-Suomen vesien tila: mitä vesistä mitataan ja mitä tulokset kertovat? Raisio Janne Suomela

Vedenlaadun seurannat murroksessa. Työkaluja laadukkaaseen mittaustulokseen

CEMISin ratkaisut metsäbiotalouden on-line mittaustarpeisiin

PYP I / TEEMA 8 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS

Metsätalouden kosteikot -seurantatietoja Kyyjärven ja Kaihlalammen kosteikoista

Liikuntateknologian mahdollisuudet hyvinvoinnin ja terveyden edistämisessä Prof Vesa Linnamo

Talousveden laadun jatkuvatoiminen mittaaminen pohjavesilaitoksen vedenjakeluverkostossa

Smart Mine Water Treatment System SEEWAY Tekes/Greenmining -programme project Janne Kankkunen Geological Survey of Finland/Kuopio

Nanotieteestä nanoteknologiaan

Mittausten jäljitettävyysketju

Í%R]'ÂÂÂVqEÎ. Päivämäärä Sivu 1 / 2

Sisällysluettelo. Liite 1: Työryhmän asettamiskirje Liite 2: Kuulemistilaisuuksien tiivistelmä

17VV VV Veden lämpötila 14,2 12,7 14,2 13,9 C Esikäsittely, suodatus (0,45 µm) ok ok ok ok L. ph 7,1 6,9 7,1 7,1 RA2000¹ L

PYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS

Valumavesien ravinnepitoisuuksien seuranta eloperäisillä mailla

Olli-Matti Kärnä: UPI-projektin alustavia tuloksia kesä 2013 Sisällys

Renkaankierrätyksen uudet ratkaisut ja käyttökohteet Risto Tuominen Suomen Rengaskierrätys Oy

Veden laadun seuranta TASO-hankkeessa

Pellettien ja puunkuivauksessa syntyneiden kondenssivesien biohajoavuustutkimus

Cleantechista Suomen uusi Nokia? Mari Pantsar-Kallio, FT, Dos Ohjelmajohtaja Ympäristöteknologian osaamisklusteri

Edullisten sensorien käyttö hiukkamittauksissa

Asiakasnro: KF Reisjärven Vesiosuuskunta Kirkkotie 6 A Reisjärvi Jakelu : Mirka Similä Reisjärven FINLAND

PINTAVESIMUODOSTUMIEN LUOKITTELUPERUSTEET JA LUOKITTELUTILANNE

Luonnonmukaiset biosuodatusratkaisut hulevesien ravinne-, raskasmetalli- ja mikromuovikuormituksen hallinnassa

Kevitsan vesistötarkkailu, perus, syyskuu 2018

Metallien ympäristölaatunormit ja biosaatavuus. Matti Leppänen SYKE,

Hiidenveden vedenlaatu

ClimBus Business Breakfast Oulu

Kajaani Lab hanke loppuseminaari Työpaketti 4: Etäterveys Tutkimuspäällikkö Pekka Kilpeläinen

Hulevesien määrän ja laadun vaihtelu Lahden kaupungin keskusta- ja pientaloalueilla

Katsaus Inarijärven kuormitukseen ja vesistövaikutuksiin

Ei ole olemassa jätteitä, on vain helposti ja hieman hankalammin uudelleen käytettäviä materiaaleja

Metsätalouden ja turvetuotannon vedenlaadun seuranta TASO-hankkeessa

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY LUONNONVARAKESKUS VANTAA, ROVANIEMI

17VV VV 01021

Poltossa vapautuvien metallien laserdiagnostiikka

SÄHKÖTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA 2010

Satakunnan vesien tila: mitä vesistä mitataan ja mitä tulokset kertovat. Kankaanpää Heli Perttula

Varsinais-Suomen suurten jokien nykyinen tila ja siihen vaikuttavat tekijät

Í%SC{ÂÂ!5eCÎ. Korvaa* Kevitsan vesistötarkkailu, PERUS, marraskuu 2018

VTT:N PAPERINVALMISTUKSEN TUTKIMUSYMPÄRISTÖ EDISTÄÄ YRITYSTEN NOPEAA JA KUSTANNUSTEHOKASTA TUOTEKEHITYSTÄ

Kansainvälistä liiketoimintaa elintarvikkeista. Sapuska

Työterveyslaitoksen työhygieeniset asiantuntijapalvelut

YMPÄRISTÖVAHINKOJEN MONITOROINTI. ÄLYKÖ loppuseminaari Vuokko Malk

Kaihlalammen kosteikon vedenlaadun seuranta. TASO-hanke

Suomen vesistöjen tummuminen. Antti Räike Suomen ympäristökeskus Merikeskus

Vesa Sorasahi: Etelä-Savosta uutta liiketoimintaa kestävän kehityksen ehdoilla

HUMUSVESIEN PUHDISTUSTEKNOLOGIA

Näytenumero Näytetunnus Tunnus Ottopvm. Näytteenottaja Saapunut pvm. Tutkimus alkoi Tutkimus valmis

TESTAUSSELOSTE TALOUSVESI

Kokemäenjoen vesistön vesiensuojeluyhdistys ry (KVVY)

Fotoniikan ja mittaustekniikan opintosuunta Juha Saarela

JYVÄSKYLÄN YLIOPISTO BIOTALOUDEN KOULUTUS JYVÄSKYLÄN YLIOPISTOSSA

OSKE-historia Kajaanissa 1, ohjelmakaudet ja rahoitus

Talousvettä toimittavan laitoksen kokoluokka (m 3 /d)

Oxix L I U E N N E E N H A P E N M I T T A R I BROCHURE FI 5.40 OXIX BROCHURE 1308

TESTAUSSELOSTE Talousvesitutkimus^

Vesijohtoverkostosta ja -laitteista talousveteen liukenevat metallit

Lasse Häkkinen KOSTEIKKOJEN VAIKUTUS MAATALOUDEN RAVINNEPÄÄSTÖIHIN

Tornionjokilaakson kuntaseminaari

Järvenpää Järvenpää Satukallio Järvenpää Haarajoki Uimahalli

Osaamisen kehittäminen: Biopolis Sotkamo. Biotekniikan laboratorio, Kajaanin yliopistokeskus Sotkamo

Metsäbiotalouden ja uusiutuvan energian kasvuohjelman valmistelu

UAV Memo projekti Tekesin näkökulmasta

BioKas - Kierrätyspohjaiset kasvualustaratkaisut. Circwaste-seminaari Sanna Kukkonen

Endomines Oy:n Rämepuron kaivoksen tarkkailu heinäelokuu

KAMK:n osaamisalueet

Tekesin rahoitusmahdollisuudet demonstraatiohankkeisiin

Nanoteknologian tulevaisuuden näkymistä. Erja Turunen Vice President, Applied Materials

Vesijärven vedenlaadun alueellinen kartoitus

Levin Vesihuolto Oy Teppo, Hannu PL SIRKKA. *Fosfori liukoinen. *Typpi SFS-EN ISO :2005 / ROI SFS-EN ISO :1998 / ROI

ROMUMETALLIA OSTAMASSA (OSA 1)

Liite 1 (1/2) ISO/DIS µg/l

Kaasumittaukset jatkuvatoimiset menetelmät 1. Näytteenotto 1 Näytteenottolinja

Liite 1. Saimaa. Immalanjärvi. Vuoksi. Mellonlahti. Joutseno. Venäjä

Transkriptio:

VEDEN LAADUN ON LINE MITTAUSMENETELMÄT 12.6.2009 Risto Oikari Measurepolis Development Oy 1

SISÄLTÖ 1. Measurepolis - mittaustekniikan osaamiskeskus 2. Veden laadun on line mittausten tutkimus- ja kehitystyö Measurepoliksessa 3. Mahdollisuuksia ja haasteita veden laadun on line mittauksissa 2

Measurepolis on Kainuussa ja muualla Suomessa toimivien mittaustekniikan Tutkimus- ja koulutuslaitosten, Kehitysyhtiöiden, Yritysten muodostama konsortio mittaustekniikan osaamiskeskus. 3

Measurepoliksen tehtävä on tarjota mittaustekniikkaa kehittäville ja sitä soveltaville yrityksille ja tutkimuslaitoksille alan parhainta asiantuntemusta, kansainvälisesti arvostettua tutkimus- ja tuotekehitystoimintaa, uusia innovaatioita, tuotteita ja palveluita. 4

Measurepolis mittaustekniikan osaamiskeskus HYVINVOINTIALA - Liikuntateknologian mittausmenetelmät YMPÄRISTÖALA - Veden laadun reaaliaikaiset mittausmenetelmät - Hajautetut mobiilit sensoriverkot PUUNJALOSTUS- TEOLLISUUS - Paperin ja massan mittausmenetelmät - Mekaanisen puun mittausmenetelmät Measurepolis Development Oy MIKES mittatekniikan keskus AJONEUVOTEOLLISUUS -Ajoneuvojen tietojärjestelmät - Vaativien olosuhteiden sulautettujen järjestelmien suunnittelu ja testaus OULUN YLIOPISTO CWC OULUN YLIOPISTO TOL OULUN YLIOPISTO Biotekniikan laboratorio KAJAANIN AMMATTI- KORKEA- KOULU OULUN YLIOPISTO MILA Mittalaitelaboratorio JYVÄSKYLÄN YLIOPISTO Liikunta- biologian laitos Liikuntateknologian yksikkö VTT 5

VEDEN LAADUN ON LINE MITTAUSTEKNIIKAN KEHITTÄMINEN MEASUREPOLIKSESSA Panostettu vesimittauksiin vuodesta 2004 alkaen Yli kymmenen hengen tutkimusryhmä Tutkimusryhmän monipuolinen osaaminen: Optiikka, optinen spektroskopia, kamerateknologiat, biokemia, biologia, matematiikka ja laitetekniikka Yhteistyötä useiden ulkomaisten tutkimusyksiköiden kanssa (mm. Rooman yliopisto, Cranfieldin yliopisto, Cambridgen yliopisto, Oregonin yliopisto, Dalhousien yliopisto, Muroranintutkimusinstituutti, Petroskoin valtion yliopisto ja Prahantiedeakatemia Tavoite: Kehittää reaaliaikaisia ja reagenssittomia kenttämittauksiin soveltuvia menetelmiä ja mittalaitteita Tk Teknologiat: Optiseen spektroskopia k (transmissio, i heijastus, hij fluoresenssi ja sironta), biosensorit, sähkökemialliset sensorit ja kuvantavat menetelmät Sovellusalueet: Prosessivedet, jätevedet, luonnonvedet ja raakavesi 6

VEDEN LAADUN ON LINE MITTAUSKOHTEITA Veden fysikaaliset ominaisuudet: Väri Sameus Kiintoaine (Virtaus) Veden kemialliset ominaisuudet: Kemiallinen hapenkulutus (COD) Ravinteet (nitraatti ja fosfori) Liuennut orgaaninen hiili, fenoli, klorofyllit Liuenneet metallit (rauta, nikkeli, kupari jne) Veden biologiset ominaisuudet: - Biologinen hapen kulutus (BOD) - Bakteerit Planktonit 7

VEDEN LAADUN ON LINE MITTAUSTEN KEHITYSHANKKEITA Vesien laadun optinen mittaus, VELHO (2004-2005) Monialalysaattorin sovellutukset nesteille, MONA (2005-2006) Veden laadun spektroskopia, MeSpec (2005-2007) Optinen vesien mittalaite, OVELA (2006-2007) 2007) Kapillaarielektroforeesi bionäytteiden biokemiallisessa ja kemiallisessa analytiikassa, CE-BIO (2006-2007) Sytometriaan ja fluoresenssiin perustuva bakteerien lukumäärän mittausmenetelmä, Bio-Cyto-Mine (2006-2007) Kaivosteollisuuden vesien optiset mittaukset, KAVO (2008-2009) Yhdyskuntien, maatalouden ja teollisuuden lietteiden id mittaaminen i optisilla ill menetelmillä, LIEMI (2008-2009) Bakteerien nopea identifiointi kapillaarielektroforeesilla, virtaussytometrialla sekä zeta-potentiaali mittauksilla, 2-B- identification (2008-2010) Kuvantavien digitaalisten järvien, jokisuiden vaihtumisalueiden ja rannikkovesien ekologisen tilan luokittelussa,digieko(2009) Kaivosvesien pienten metallipitoisuuksien mittausmenetelmät, Minewater (2009-2011) 8

Optiseen spektroskopiaan perustuvat menetelmät FT-NIR-spektrofotometri (ABB-Bomen) UV/Vis-spektrofotometri (Props TriOS) Kenttämittausasema Plasma-avusteinen spektroskopia (Heamon) Monimittausjärjestelmä (MONA) Kenttäkelpoinen mittauskenno likaisten vesien monimittauksiin 9

ESIMERKKITULOKSIA: FLUORESENSSIMITTAUS FENOLI (eksitaatio 276 nm) 600 500 400 1000 μg/l Intensity 300 200 100 100 μg/l 50 μg/l 10 μg/l 1 μg/l 0 200 250 300 350 400 450 500-100 Wavelength [nm] 10

ESIMERKKITULOKSIA: Transmissiomittaus: vesi-nikkelisulfaattiliuos nikkelipitoisuus 0,1 10 mg/l 11

ESIMERKKITULOKSIA: Transmissiomittaus kaivos A:n vedestä 12

Biosensoreiden toimintaperiaate Klassinen Määritelmä Bio tunnistava elementti Muunnin Signaalin ulostulo Entsyymit Sähkökemiallinen Vasta-aineet Optinen Vastaanottajat Kokonainen solu... 13

Sähkökemialliset biosensorit Printattu yksittäinen sensori Copyright PalmSens Printattu multielementtisensori 14

Sähkökemialliset biosensorit: Esimerkki: Painettu elektrodirakenne herkistettynä sol-gel hiilinanoputkipinnalla 15

Sähkökemialliset menetelmät: Esimerkki: Kuparin ja lyijyn määrittäminen voltametrisesti (SWASV: square wave anodic stripping voltammetry ) µa 10 Pb Cu 8 6 Curre ent 4 2-0.8-0.6-0.4-0.2 Potential V 16

Optiset biosensorit 17

Kuvantavat menetelmät: Digitaali in-line holografiamikroskopia 18

Laajakaistainen laserspektroskopia ultraherkkään ja ultranopeaan nesteanalytiikkaan Schnippering, Unwin, Hult, Laurila, Kaminski,Langridge, Jones, Mazurenka, Mackenzie, ElectrohemistryCommunications (2008) 19

On-line vesimittausten mahdollisuuksia: - Niukkenevat vesivarat ja sulkeutuvat prosessivesikierrot - Ympäristöteknologian kasvavat maailman markkinat - Tiukkeneva ympäristölainsäädäntö (BAT-periaate) - Markkinamekanismien laajeneminen ilmapäästöistä vesipäästöihin - Uudet teknologiat ja materiaalit - Erottelutekniikat - Konsentrointitekniikat - Täysin kosketuksettomat anturiratkaisut - Monimuuttujamenetelmät - Monimittausmenetelmät - Hajautetut sensoriverkot - Etämonitorointi - Ensihälytinjärjestelmät - Kasvanut rahoitus (mm. Cleen, Tk Tekes ja Innovatiiviset tiii t hankinnat) - Suuryritysten panostukset vesimittauksiin - Tiivistyvä yhteistyö eri osapuolten välillä 20

On-line vesimittausten haasteita: - Viranomaismääräykset (perinteisiä menetelmiä suosivat standardit) - Mittausjärjestelmien hinta vs. liiketaloudellinen hyöty - Likaantuminen - Näytteenoton pitkäaikaisluotettavuus - Monimutkaiset näytteet - Mittaustulosten luotettavuuden hallinta - Pienet pitoisuudet - Hajanainen, lähinnä pienistä yrityksistä koostuva yrityskenttä 21

Kiitos www.measurepolis.fi 22

MEASUREPOLIS DEVELOPMENT Oy Measurepolis Development Oy on mittaustekniikkaan erikoistunut teknologian ja liiketoiminnan kehitysyhtiö, joka luo yhteistyökumppaneilleen mittaustekniikasta kannattavaa liiketoimintaa. www.measurepolis.fi 23

OULUN YLIOPISTO - KAJAANIN YLIOPISTOKESKUS MITTALAITELABORATORIO - MILA Mittaustekniikan osaamista puunjalostusteollisuuden, ympäristöalan ja liikuntateknologian sovellusten tarpeisiin hyödyntäen optista mittaustekniikkaa www.mila.oulu.fi

VTT - KAJAANIN TOIMIPISTE Ajoneuvotietoliikenne ja -anturointiratkaisut Soveltavaa tutkimusta, tuotekehitystä ja teknologiansiirtoa tiedonsiirtoteknologioiden ja anturiratkaisujen soveltamiseksi ajoneuvoihin www.vtt.fi 25

KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Osaavia insinöörejä ja tasokkaita testaus- ja kehityspalveluita elektroniikkateollisuudelle www.kajak.fi 26

CWC - KAINUU Langattomat sulautetut sensoriteknologiat teollisuusautomaatioon, urheiluun, terveydenhuoltoon, turvallisuus- ja puolustustekniikkaan. www.cwc.oulu.fi 27

OULUN YLIOPISTO-KAJAANIN YLIOPISTOKESKUS BIOTEKNIIKAN LABORATORIO Elintarvikebiotekniikan tutkimus- ja kehityspalveluita luonnon raaka-ainepohjaisten terveysvaikutteisten elintarvikkeiden tuottamiseksi sekä bioanalytiikan tutkimus- ja kehityspalveluita biologisten prosessien seurantaan. www.kajaaninyliopistokeskus.oulu.fi/bio 28

MITTATEKNIIKAN KESKUS MIKES Kansainvälisesti hyväksyttyjen SI-järjestelmän mukaisten mittausyksiköiden realisointi suomalaisen teollisuuden, tutkimuksen ja viranomaisten tarpeisiin sekä metrologian tutkimus- ja kehityspalvelut teollisuudelle. www.mikes.fi 29

Oulun yliopisto, Tietojenkäsittelytieteiden laitos (TOL) Oulun yliopiston Tietojenkäsittelytieteiden laitoksen Kajaanin yksikkö kouluttaa tietojenkäsittelytieteiden maistereita ja tohtoreita suuntautumisvaihtoehtoina ohjemistoliiketoiminta ja ohjelmistotuotanto sekä tarjoaa alan tutkimus ja kehityspalveluita. www.tol.oulu.fi 30

JYVÄSKYLÄN YLIOPISTO Liikuntabiologian laitos Liikuntateknologian yksikkö Liikuntabiologian laitos on yksi Jyväskylän yliopiston liikunta- ja terveystieteiden tiedekunnan kolmesta laitoksesta. Liikuntabiologian laitoksen vuokatissa sijaitseva liikuntateknologian yksikkö kouluttaa liikuntateknologian maistereita ja tohtoreita sekä tarjoaa alan tutkimus- ja kehityspalveluita. www.jyu.fi 31