Tự cung cấp nước uống và xử lý nước
Nước uống an toàn cho mọi người!
“Hành tinh xanh” từ lâu đã không còn đúng với tên gọi của nó ở khắp mọi nơi: Nước ngày càng thiếu ở nhiều khu vực. Và trong nhiều trường hợp, nước có sẵn không thể uống được. Công ty BOSAQ của Bỉ đã phát triển một giải pháp có thể tạo ra nước uống từ nước có chất lượng bất kỳ ở bất kỳ đâu trên thế giới. Tự cung cấp, đáng tin cậy và không cần bảo trì.
“Nước uống sạch và an toàn là quyền của con người” – điều này đã được Liên Hợp Quốc công nhận vào năm 2010. Tuy nhiên, thực tế vẫn có vẻ khác: Hơn 2 tỷ người vẫn uống từ nguồn nước bị ô nhiễm và có nguy cơ bị bệnh hoặc thậm chí tử vong.
Công ty BOSAQ đến từ Deinze ở Bỉ đã đặt ra mục tiêu là tích cực thúc đẩy khả năng tiếp cận nước sạch cho mọi người ở mọi nơi trên thế giới. Nước sạch, an toàn không chỉ mang lại sự ổn định kinh tế, xã hội và lối sống lành mạnh hơn cho các quốc gia liên quan mà còn có tác động tích cực đến môi trường.
Jacob Bossaer, người sáng lập và Giám đốc điều hành của BOSAQ giải thích mục tiêu của công ty mình: “BOSAQ được thành lập để giải quyết một trong những thách thức lớn nhất mà loài người chúng ta phải đối mặt. Chúng ta sống ở những khu vực khô cằn với dân số thế giới ngày càng tăng. Chúng tôi đang cố gắng tìm giải pháp cho tình trạng thiếu nước này bằng cách cung cấp các hệ thống nước có thể tái chế. Chúng tôi cung cấp nước uống sạch và an toàn từ bất kỳ nguồn nào, có thể là nước biển, nước sông, nước hồ hay nước mưa. Chúng tôi cũng cung cấp nước cho ngành công nghiệp. Một công ty sử dụng nước từ bất kỳ nguồn nào và thường bị ô nhiễm. Chúng tôi nâng cấp nó để nó có chất lượng cần thiết để đưa vào lại quy trình. Bằng cách này, chúng tôi đảm bảo được vòng tuần hoàn nước trong công ty.”
Hình 1: Hệ thống xử lý nước hoàn chỉnh được tích hợp trong một thùng chứa nhỏ gọn. Hình 2: Nhờ các tấm pin mặt trời trên mái nhà, hệ thống không cần nguồn năng lượng và có thể đặt trực tiếp ở nơi cần nước.
Chúng tôi biết đến ifm tại một hội chợ đổi mới vào năm 2019 và ngay lập tức nhận ra những lợi ích tiềm ẩn của cảm biến ifm đối với hệ thống của chúng tôi: Chúng nhỏ gọn, mạnh mẽ và có rất nhiều trường hợp sử dụng đã được chứng minh ... Vì vậy, chúng tôi quyết định sử dụng cảm biến ifm trong năm hệ thống xử lý nước uống đầu tiên của chúng tôi ở Suriname.
Pieter DerbovenĐồng sáng lập và giám đốc kỹ thuật tại BOSAQ
Giới thiệu về BOSAQ
BOSAQ của Deinze ở Bỉ là một công ty Công nghệ sạch đảm bảo cung cấp nước chất lượng cao.
Báo cáo ứng dụng: BOSAQ – Xử lý nước uống và xử lý nước tự cung cấp (1.188 KB)
Ý tưởng ra đời ở Nam Cực
Ý tưởng bắt đầu ở một trong những vùng xa xôi nhất trên hành tinh này: trên trạm nghiên cứu Princess Elisabeth ở Nam Cực.
Jacob Bossaer đã trải qua 5 mùa liên tiếp làm kỹ sư nước trong chuyến thám hiểm ở Nam Cực: “Nhiệm vụ của tôi là xây dựng một hệ thống tuần hoàn nước. Chỉ trong vài tuần, tôi đã thiết lập được một hệ thống chạy bằng 100% năng lượng tái tạo. Sau giờ làm việc, tôi tiếp tục nghiên cứu chủ đề này bằng cách đọc các tài liệu liên quan. Tôi được biết rằng 2,2 tỷ người trên toàn thế giới không có khả năng tiếp cận đáng tin cậy với nước uống sạch và an toàn. 80 phần trăm những người này sống ở khu vực nông thôn. Đó là nơi nảy sinh ý tưởng: nước uống an toàn cho mọi người. Bởi vì những gì tôi có thể làm ở Nam Cực, một trong những khu vực thù địch nhất trên thế giới, tôi có thể làm ở bất cứ đâu trên thế giới.”
2,2 tỷ người trên toàn thế giới không có khả năng tiếp cận đáng tin cậy với nước uống sạch và an toàn.
Jacob BossaerNgười sáng lập và Giám đốc điều hành của BOSAQ
Năm 2017, Jacob Bossaer hợp tác với người bạn lâu năm Pieter Derboven và thành lập công ty BOSAQ. Derboven, người có bằng Tiến sĩ về công nghệ hóa học, đã giúp cung cấp giải pháp quản lý nước sáng tạo và tùy chỉnh nhằm giảm thiểu việc sử dụng hóa chất cũng như yêu cầu bảo trì. Nền tảng của Q-Drop đã được đặt ra: Một hệ thống xử lý nước uống tự cung cấp, phi tập trung, được cung cấp 100% năng lượng tái tạo – và có thể được vận chuyển và vận hành trong một container trên biển. Đây chính là điều giúp bạn có thể sử dụng vĩnh viễn ngay từ đầu, ngay cả ở những địa điểm xa xôi trên toàn cầu.
Thử thách
Pieter Derboven, đồng sáng lập và giám đốc kỹ thuật tại BOSAQ, giải thích: “Hệ thống của chúng tôi có thể xử lý nhiều loại nước khác nhau. Ví dụ, đây có thể là nước mặt, nước giếng khoan, nước mưa hoặc nước thải từ ngành công nghiệp. Trong các ứng dụng nước uống phi tập trung của mình, chúng tôi luôn hướng đến chất lượng nước uống cao theo tiêu chuẩn Châu Âu, ngay cả trong các dự án quốc tế.
Ngoài ra, chúng tôi còn sử dụng hệ thống của mình để tạo ra nước xử lý trong môi trường công nghiệp. Trong trường hợp này, khách hàng chỉ định chất lượng nước mong muốn. Đây có thể là nước khử khoáng nhưng cũng có thể là nước uống thông thường. Chúng tôi luôn sử dụng quy trình nhiều giai đoạn cho hệ thống của mình. Thường có giai đoạn tiền lọc, trong đó bụi bẩn, hạt lớn và chất lơ lửng được loại bỏ. Sau đó, chúng tôi sử dụng màng lọc, ví dụ như siêu lọc, sau đó là thẩm thấu ngược. Để xử lý nước uống, công suất hệ thống của chúng tôi dao động từ
nửa mét khối đến 10 mét khối một giờ.
Đối với các hệ thống công nghiệp, chúng tôi đang hướng tới công suất từ 5 đến 50 mét khối mỗi giờ. Ví dụ, trong các hệ thống xử lý nước uống phi tập trung, chúng ta phải đối mặt với những thách thức hoàn toàn khác so với trong một nhà máy công nghiệp. Trước hết, chi phí lắp đặt đường ống dẫn nước trắng ở một ngôi làng hẻo lánh là rất cao. Đó là lý do tại sao chúng tôi cài đặt hệ thống phi tập trung trực tiếp trên trang web. Chúng tôi tìm kiếm các nguồn nước địa phương và sau đó xử lý chúng để đạt được chất lượng nước mong muốn. Những thách thức khác, chẳng hạn như khâu hậu cần trong việc thiết lập, khả năng tiếp cận, cung cấp năng lượng cũng như việc tìm kiếm những người có trình độ và được đào tạo để có thể bảo trì và vận hành các thiết bị tại chỗ.”
Hình 1: Cảm biến xoáy SV3150 rất phù hợp để đo lưu lượng với nước bị ô nhiễm. Hình ảnh 2: Cảm biến lưu lượng siêu âm dòng SU phát hiện nhiệt độ trung bình bên cạnh tốc độ dòng chảy và mức tiêu thụ. Hình 3: Cảm biến lưu lượng SA5000 cho phép đo đồng thời lưu lượng và nhiệt độ.
Hệ thống tự cung tự cấp
Không có gì lạ khi các hệ thống của BOSAQ được đặt ở các nước đang phát triển, ví dụ như ở những ngôi làng nhỏ trong rừng nơi không có đủ nguồn cung cấp năng lượng điện. Do đó, mức độ tự túc cao là điều kiện tiên quyết cơ bản phải được thực hiện thông qua các biện pháp đổi mới.
Pieter Derboven: “Chúng tôi buộc phải phát triển rất nhiều giải pháp sáng tạo. Ví dụ: hệ thống của chúng tôi được trang bị mô-đun làm sạch màng tự động do chúng tôi phát triển. Hệ thống của chúng tôi cũng có thể hoạt động hoàn toàn độc lập với lưới điện nhờ hệ thống điện mặt trời riêng trên mái container. Và cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, chúng ta có thể giám sát hệ thống của mình từ xa nhờ các giải pháp IoT. Chúng tôi cũng sử dụng AI và nhận thông báo sớm từ hệ thống ngay cả trước khi thông số quy trình đạt đến mức cảnh báo nghiêm trọng. Vì vậy, thông qua quyền truy cập từ xa, chúng tôi có quyền truy cập từ trụ sở chính ở Bỉ vào tất cả các hệ thống lọc của chúng tôi trên toàn thế giới.”
Bộ truyền áp suất PT5404 nhỏ gọn với kết nối quy trình G ¼ có vỏ bằng thép không gỉ chắc chắn để sử dụng trong không gian hạn chế.
Cảm biến giám sát quá trình
Trong giám sát quá trình, nhiều cảm biến được sử dụng để điều khiển và giám sát. BOSAQ đã tìm được một đối tác mạnh mẽ trong lĩnh vực chuyên gia tự động hóa ifm.
Pieter Derboven giải thích cách thức và lý do hai công ty hợp tác với nhau: “Chúng tôi biết đến ifm tại một hội chợ đổi mới vào năm 2019 và ngay lập tức nhận ra những lợi ích tiềm tàng của cảm biến ifm đối với hệ thống của chúng tôi: Chúng nhỏ gọn, mạnh mẽ và có rất nhiều trường hợp sử dụng đã được chứng minh. Đó là một yếu tố quan trọng đối với chúng tôi. Chúng tôi đã hỏi xung quanh một số tài liệu tham khảo và nhận được phản hồi tích cực. Vì vậy, chúng tôi quyết định sử dụng cảm biến ifm trong năm hệ thống xử lý nước uống đầu tiên của mình ở Suriname.”
Quá trình lọc thực tế được giám sát bởi ba loại cảm biến khác nhau.
“Điều này liên quan đến các thông số vận hành của quy trình, tức là nhiệt độ, áp suất và lưu lượng. Ví dụ, nhiệt độ là một thông số quan trọng để hiểu rõ hơn về hiệu suất lọc thực tế, vì nó quyết định trực tiếp tính thấm của màng. Mặt khác, lưu lượng và áp suất là các thông số kiểm soát chính cho quá trình lọc của chúng tôi, chúng cũng có mối tương quan cao. Pieter Derboven cho biết, các giá trị đo được xác định khi nào cần súc rửa.
Trong tương lai, BOSAQ có kế hoạch sử dụng thêm các loại cảm biến khác.
“Chúng tôi hiện đang làm việc trên một hệ thống dành cho khách hàng công nghiệp, nơi chúng tôi sẽ lắp đặt cảm biến rung trên máy bơm. Điều này sẽ cho chúng ta cái nhìn sâu sắc về tình trạng máy bơm. Thông tin này rất quan trọng cho việc tối ưu hóa nhà máy dựa trên AI, một trong những thế mạnh của chúng tôi trong thương mại hóa công nghiệp. Chúng tôi có thể phát hiện tình trạng hao mòn sắp xảy ra ở giai đoạn đầu và lập kế hoạch bảo trì kịp thời. Và sau đó là cảm biến độ dẫn điện ifm LDL101 mới mà chúng tôi sẽ sử dụng để đo chất lượng nước và đảm bảo rằng hệ thống lọc đáp ứng các thông số kỹ thuật của sản phẩm do khách hàng của chúng tôi quy định.”
Phần kết luận
Cần có các giải pháp đáng tin cậy, tự cung tự cấp để đảm bảo cung cấp nước uống chất lượng cao ổn định và xử lý chu trình nước bền vững trong công nghiệp, ngay cả ở những nơi xa xôi nhất trên thế giới. Cảm biến mạnh mẽ không chỉ giúp kiểm soát quá trình một cách tối ưu. Chúng cũng được sử dụng để giám sát hệ thống để có thể phát hiện và khắc phục các tình trạng nghiêm trọng có thể xảy ra ở giai đoạn đầu. Bằng cách này, mục tiêu đảm bảo nguồn cung cấp nước công nghiệp và cải thiện nguồn cung cấp nước uống cho người dân trên toàn thế giới có thể được thực hiện một cách đáng tin cậy và lâu dài.
