WCU, Water Well Cleaning Unit Regenering af boringer med highpower ultralyd Afrapportering for projektnr. 7300 støttet af VTU-Fonden 19-11-2014
1 Projekt 7300.2012: WCU (Well Cleaning Unit) Hovedansøger: VandcenterSyd as Ansvarlig: Peer Locher, VandcenterSyd Udarbejdet af: Johan Linderberg, VandcenterSyd Bilag: Indholdsfortegnelse 1 Perspektivering... 1 2 Evaluering... 21 3 Teknisk notat... 42 4 Revisionserklæring... 42 1 Perspektivering 1.1 Beskriv forretningsplan og go-to-market. Der findes ingen forretningsplan da projektet ikke er kommet i mål. 1.2 Forretningsmuligheder: Hvilke forretningsmuligheder har projektet tilført? Har projektet potentiale til at generere/sikre arbejdspladser? Angiv hvor mange. Foruden et stort hjemligt marked med drikkevandsboringer, kan et sådant renseværktøj finde anvendelse i et stærkt voksende marked for termiske energiboringer. I takt med udbredelsen og populariteten af energiboringer bliver tilklogning et væsentligt og hurtigt voksende problem. I Danmark er der ca. 25.000 aktive vandværksboringer som stort set alle på et tidspunkt skal regenereres. Nogle boringer skal renses måske hvert 5. -10. år, andre så ofte som hvert 2.-3. år. Ud over vandforsyningsboringer kan der være et stort behov for at rense boringer som foretager afværge eller grundvandssænkninger ved større byggeanlæg, som f.eks. metrobyggeriet. I udlandet bruges store grundvandssænkninger omkring store råstofgrave, brunkulsminer (åbne grave) hvor der pumpes enorme mængder grundvand op med dertilhørende udfældningsproblemer som mindsker effektiviteten af boringerne med store forøgelser i energiforbruget til følge. 1.3 Formidling: Hvilke formidlingsaktiviteter er gennemført, og hvilke er under planlægning? Angiv hvilken effekt, du vurderer, at allerede gennemførte aktiviteter har haft fx generel omtale, nye kontakter, investortilsagn? Projektet har været præsenteret på Vandtek messen i Odense, november 2012. Det er præsenteret på et ATV-møde i Gentofte i januar 2013.
2 Det er også præsenteret på ESDA 2014 i samarbejde med ASME (the American Society of Mechanical Engineers) konferencen i København juni 2014. Der har været en generel interesse, primært i Danmark efter et kommercielt tilgængeligt værktøj/service ydelse, men da projektet ikke har nået målet som et færdigudviklet renseværktøj kan denne serviceydelse ikke markedsføres. Der har ikke kunnet fremvises overbevisende resultater fra rigtige boringer. Der har pt. ikke været nogen stor investorlyst til at videreudvikle værktøjet. 2 Evaluering 2.1 Redegør kort for projektets mål. Visionen var, at udvikle et værktøj der vha. ultralyd gør oparbejdning af grundvandsboringer, miljørigtig, effektiv, energibesparende og så bredt anvendeligt som muligt. Da der ved denne metode ikke tilsættes kemikalier kan den efterfølgende renpumpnings-procedure forkortes væsentligt, og boringen kan hurtigere tages i brug. Ved ikke at benytte sig af kemikalier (syre m.m.) løser man ydermere både et arbejdsmiljø- og et affaldshåndteringsproblem, da det fra en regenereringen opståede affaldsprodukt, slammet ikke kommer til at indeholde syrerester. Tilgængeligheden af metoden er en af vores nøgleparametre i projektet. Der har tidligere været lavet forskning på området, men i et utilstrækkeligt omfang. Den tyske forskning har primært foregået på eksperimentelt stadie i laboratorie omgivelser og primært på tyske præmisser, dvs. den i Tyskland typiske forekommende udbygning/opbygning af drikkevandsboringer. Her ligger den væsentligste forskel i valg af filtermateriale. Tyskerne foretrækker rustfri stål filtre, hvor den mest anvendte type filtre i Danmark er slidsede PVC filtre. Rensning med ultralyd kan få stor nytteværdi, da det er skånsomt mod miljøet og arbejdsmiljøet, energieffektivt, arbejds- og tidsbesparende og i sidste ende vil øge en borings virkningsgrad og levetid, og dermed føre til energibesparelser i den daglige drift. 2.2 For metoder og fremgangsmåder henvises til vedhæftede tekst dokumenter. Når en boring skal regenereres, er det vigtigt, at processen er hurtig og effektiv. Projektet havde til formål at udvikle og optimere et renseværktøj, baseret på ultralyd, som ikke kun effektivt renser boringen indvendig, men også har en rensende effekt uden for boringens filterør, i gruskastningen og den boringsnære formation.
3 Ultralydsudstyret skulle bygges sammen med eksisterende renseudstyr og optimeres således, at en regenerering kan foretages i én arbejdsgang, hvorved "downtime" på boringen forventedes halveret. 2.3 Er projektet i mål set i forhold til udgangspunkt og eventuelle ændringer? Her gøres status projektets nytteværdi, nyhedsværdi, kvalitetsforbedringer, effektivisering, samarbejde, eksportpotentiale/markedspotentiale for vandbranchen. Projektet er ikke kommet i mål hvilket bl.a. skyldes de komponenter som har været anvendt og som var tilgængelige indenfor projektets økonomiske ramme, viste sig at være for skrøbelige samt ikke yde tilstrækkeligt med effekt. Under laboratorie test fungerede udstyret tilfredsstillende, men da vi brugte udstyret i en rigtig boring viste der sig problemer med effekt output i selve boringen. Et af de vigtigste resultater af disse forsøg viste sig at være at fastslå effekttabet i overgangen mellem lydgiver, boringsvæg og formationen. På baggrund af vores forsøg valgte vi at konstruere vores helt eget udviklede udstyr baseret på helt nye principper og men stadig ud fra kommercielt tilgængelige transducer komponenter. De nye principper omfattede i sær koblingen mellem transducere og boringens væg. Dette har vist sig at være vejen hvorved effekttabet kan reduceres væsentligt. Den afsatte effekt var dog stadig for lille til at medføre en egentlig rensende effekt i boringen. De fysiske størrelser af transducere samt forstærkere og kabler betød at vi ikke kunne komme videre uden radikale ændringer af komponenterne og vores økonomiske resurser var på dette tidspunkt udtømt. Konklusionen må dog være at vi teoretisk kunne dokumentere, at den fysiske kontakt mellem lydgiver og boringskonstruktion er helt afgørende for at kunne opnå en rensende effekt. Projektet havde efter disse forsøgsopstillinger og tests både overskredet tidsplanen samt udtømt finansieringen, så projektet måtte desværre afsluttes her. Ideen bag og metoderne i anvendelsen er på det teoretiske plan rigtigt fornuftige og en yderligere udvikling af værktøjet har store perspektiver, både som nyhedsværdi samt nytteværdi. Vi anser det stadig som et potentiale i både effektivisering af renseprocesserne samt som et eksportpotentiale/markedspotentiale i vandbranchen og i andre brancher hvor der indvindes vand f.eks. råstofbranchen/termisk energi samt køleformål. Vi har set i lyset af de trods alt lovende resultater valgt at starte et nyt projekt, mhb. på at udvikle et lydbaseret renseværktøj til boringer. Vi har i en ny partnerkonstellation ansøgt MUDP om midler til et sådant projekt og også fået tilsagn om midler til projektet. Det er også væsentligt at nævne, at SDU har valgt at fortsætte samarbejdet og samtidig lade Stefan Dircks, fortsætte på projektet med det formål at skrive sin kandidat afhandling med afsæt i det nye projekt.
4 Bilag Robert Brehm: DRAFT: INVESTIGATIONS ON THE PERFORMANCE OF A MECHATRONIC SYSTEM FOR WATER WELL REHABILITATION USING HIGH POWER ULTRASONICS Stefan Dircks: ULTRASONIC WATER_WELL CLEANING; Bachelor Thesis 3 Teknisk notat. Forsøgsbeskrivelse: Beskriv projektets forsøg. Der henvises til de vedlagte artikler. 4 Revisionserklæring Vedlæg revideret og påtegnet projektregnskab, revisionsberetning og evt. meddelelser samt bemærkninger jf. VTU-Fondens revisionsinstrukser: Revisionsinstruks for tilskud ydet af Vandsektorens Teknologiudviklingsfond. For revision af regnskaber for projekttilskud på 250.000 kr. og derover. Nærværende instruks trådte i kraft den 31. januar 2012.