Validazione di un metodo on line per la determinazione ... · Scelta dei «parametri» pilota –...

Analizzatori on -lineValidazione di un metodo on line per la determinazione dell’alluminio

Direzione Generale Operations - Direzione Tecnica Clienti

Bologna, 12 ottobre 2017

22Bologna 12 ottobre 2017 – Direzione Tecnica Clienti - Progetto ON LINE

DA LABORATORIO

«TRADIZIONALE»…

DA LABORATORIO

«TRADIZIONALE»…

… AD UN NUOVO APPROCCIO

LABORATORIALE

… AD UN NUOVO APPROCCIO

LABORATORIALE

Progetto Analizzatori on line

DA …DA … … A… A

� L’ adozione di analizzatori in sito consente il trasferimento delle informazioni analitiche allaboratorio e ai gestori impianti efficientando sia i processi di laboratorio che quelli gestionalidi conduzione. Il trasferimento dei dati ai gestori comporta un miglioramento della qualitàdel servizio e/o ottimizzazione del piano di controllo oggetto del perimetro del pilota.

� Necessario che esistano le condizioni affinchè i dati forniti on-line possano essere validatiper poter sostituire la tecnica tradizionale, preferibilmente secondo i criteri della ISO17025. Ottenimento di un completo riconoscimento del risul tato da un organismoterzo anche in termini di accreditamento.

� Questo progetto ci permette di esplorare nuove soluzioni laboratoriali , alternative alconcetto classico di laboratorio, aprendo pertanto nuove strade.


Progetto Analizzatori on line

☺ Miglioramento tempistica per la disponibilità dei d ati: risultati in tempo reale

☺ Disponibilità di un maggior numero di dati a suppor to delle attività di conduzione

☺ Miglior controllo di processo: rilevamento e correz ione rapida dei problemi/ ottimizzazione dosaggi e rispa rmio reagenti

☺ Riduzione richieste di campioni urgenti o estempora nei : è vantaggioso per un laboratorio ad impronta indust riale

☺ La minore necessità di misure di laboratorio comporta unrisparmio di tempo e riduzione costi di campionamento

☺ Evoluzione ed innovazione dei servizi laboratoriali


� Fino ad oggi il contesto normativo di riferimentonon prevedeva l’equivalenza di metodi dilaboratorio «tradizionali» con monitoraggi incontinuo «on-line e di conseguenza mai utilizzatiai fini laboratoriali;

� Con la DIRETTIVA (EU) 2015/1787 del 6 Ottobre2015 è stata introdotta l’opzione di monitoraggiodei parametri «in continuo» con analizzatori on-line (ANNEX II Part A – 2: “measurementsrecorded by a continuous monitoring process”)

� Riconoscimento della validità delle analisi incontinuo e automatica per garantire unmonitoraggio affidabile.

Progetto Analizzatori on line: Panorama legislativoDIRETTIVA (EU) 2015/1787 del 6/10/2015 DM 1 4/06/2017 (G.U.n192-18/8/17)


Progetto Analizzatori on linePercorso progettuale

Le attività iniziali individuate per la realizzazione del progetto sono state le seguenti:

� Confronto con tutti i laboratori e con le lineeoperative (coinvolgimento gestioneimpianti di potabilizzazione e depurazionereflui ) e individuazione parametri gestionalidi interesse

� Benchmarking interno su automazioni già inessere nelle tre realtà laboratoristiche

� Ricerca di mercato di tecnologie utili alloscopo


Ricognizione Analizzatori on lineScelta dei «parametri» pilota – Analisi qualitativa

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Grado di Interesse Acque Potabili

Criteri Ricognizione Laboratori + Gestione

� parametri più richiesti � parametri che consentirebbero

un’ottimizzazione gestionale � parametri di interesse normativo� parametri di interesse nei SAFETY

PLAN

012345678

Grado di Interesse Acque Reflue


Ricognizione Analizzatori on line Scelta dei «parametri» pilota – Analisi costi-benefic i - volumi

– Analisi quantitative (matrice incrociata)– Analisi qualitative (interviste con i gestori)– Innovazione tecnologica disponibile sul mercato– Confronto con GDL SMAT- IREN-HERA

L’analisi Costi/Volumi incrociata evidenzia 56 parametriLa scelta dei parametri da monitorare on-line è ric aduta su:� Alluminio

- Unico parametro fra i primi 10 nell’analisi qualitativa che non ha già strumentazione installata- E’ dosato nel processo di potabilizzazione, ha un limite di riferimento normativo (max µg/L)

� Alghe- Il monitoraggio on-line è una recente novità tecnologica- L’analisi in laboratorio è time-consuming, ha dei tempi di risposta lunghi e necessita di competenze

specifiche- Diversificazione in un altro ambito laboratoriale (biologia) di forte impatto gestionale


Analizzatore per alluminioENDRESS-HAUSER1

Analizzatore per clorofilla/alghebbe

Stamolys CA71ALMonitoraggio Alluminio presso Centrale di

Potabilizzazione Setta di Sasso Marconi (BO)(Alluminio dosato e controllato nell’impianto)

Acqua in USCITA CENTRALE

AOA - AlgaeOnlineAnalyzerMonitoraggio clorofilla / alghe nella Centrali di potabilizzazione a Pontelagoscuro (FERRARA)

(bacini di lagunaggio soggetti a fioriture algali).Fluorimetria in vivo

Ricognizione Analizzatori on line Parametri individuati


Pilota - ALLUMINIOCA71AL Stamolys - ENDRESS-HAUSER

� Metodica certificata con pirocatecolo viola, UNI ISO 10566.� Campo di applicazione: 10- 1000 µg/l� Reattivi in forma indisciolta (maggiore tempo di immagazzinamento, minori costi) � Consumo di reattivi ridotto (0,82lt. reattivo/mese se intervallo15min) � Autocalibrazione con soluzione standard ogni 24-48 ore � Autopulizia con soluzione acida � Possibilità di dual stream e out line� Estrema semplicità costruttiva (ridotto numero di componenti)� Pressione di processo: senza pressione <0,2 bar� Facilità di installazione e gestione� Minima formazione � Componenti meccaniche estremamente robuste � Cella ottica ispezionabile � Connessione assicurabile tramite piattaforme dotate di periferiche di acquisizione,

comando e controllo adatte all'impiego in sistemi di telecontrollo.� Fornitore già qualificato del Gruppo HERA


Col supporto del personale della BU ACQUA

� Installazione / Controllo funzionalità� Supervisione dato analogico Centrale Setta � Supervisione del dato analogico TLC Forlì� Visualizzazione dati da remoto in

laboratorio

Percorso di progettazione del metodo e validazione


UNI EN ISO 170255.4.5.1 La validazione dei metodi di prova è la conferma attraverso l’esame di evidenze oggettive che i requisiti particolari per l’utilizzazione prevista sono soddisfatti.

5.4.5.2 Tecniche utilizzate per la determinazione della prestazione di un metodo dovrebbero essere una, o una combinazione delle seguenti:� Taratura utilizzando campioni o materiali di riferimento� Confronto dei risultati ottenuti con altri metodi (normati

o validati)� Confronti interlaboratorio� Valutazione sistematica dei fattori che influenzano il

risultato� Stima dell’incertezza dei risultati sulla base di una

conoscenza teorica dei principi teorici del metodo e di una esperienza pratica

Percorso di progettazione del metodo di prova e vali dazione


Percorso di validazioneEsattezza e Precisione


Percorso di validazioneConfronto con metodo normato

Metodo interno on line vs

APAT CNR IRSA 3010 A+ APAT CNR IRSA 3020Man.29 2003 (ICP ottico)

Metodo statistico della regressione lineareVerificate le ipotesi di uguaglianza a 0 per l’intercetta e di uguaglianza a 1 per la pendenza.

I due metodi sono confrontabili fra loro: non si sono evidenziate differenze sistematiche fra i due gruppi di risultati.


Verifica della capacità di saper applicare il metodo con una precisione(ripetibilità ) comparabile a quella dichiarata dal metodo normato UNIISO 10566:1994.(Corso UNICHIM 2005 – C.Divo)

Considerando i dati di precisione dichiarati al punto 10 del metodo UNI ISO10566 sono state eseguite 10 repliche per i due livelli di concentrazione di35 µg/l e 150 µg/l. (Scarto tipo di ripetibilità/deviazione standard diriproducibilità)

L’esito finale del confronto dei dati di precisione ottenut i:-Concentrazione 35 µg/l: rapporto Sr/δr ,uguale a 1.037, compreso tra i valori A

e B della tabella di confronto dati di precisione

-Concentrazione 150 µg/l: rapporto Sr/δr , uguale a 0.38, inferiore al limite

minimo di A della tabella di confronto dati di precisione

Percorso di validazioneEquivalenza con i dati di precisione del metodo UNI ISO 10566

Limiti dell’intervallo Sr/δr


Prove Limite di Quantificazione Standard 10µg/l (prove del 30/5/2017)

Prova n° Risultato CA71 Al

1 9,12

2 8,79

3 7,1

4 8,11

Percorso di validazioneLimite di quantificazione e incertezza di misura

A= Inc Rip A*√n/m =A*√10/1 =A*3

B= Inc PesataC= Inc StruD= Inc Mat RifE= Inc vetreriaF =Inc ripetibilità Verifica metrologica (CQA)

XFEDCBAEstesaInc *)()()()()()3*(2. 222222 +++++=


Il laboratorio controlla l’autocalibrazione con una

soluzione a titolo noto a 100 ppb : ogni 10 letture

del campione vi è una lettura di controllo col

secondo canale (Verifica di taratura).

Carte di controllo : diagrammi bidimensionali per il

controllo continuo delle prestazioni di metodo

Percorso di validazioneControllo di Qualità del dato - Piano di manutenzione e conferma metrolog ica

Assicurazione della qualità dei risultati di prova

ISO 17025 p.5.9.1Il laboratorio deve disporre di procedure di controllo della qualità per monitorare la validità delle prove e delle tarature eseguite.

PIANO DI MANUTENZIONE E CONFERMA METROLOGICADescrizione operazione Riferimento Frequenza Esecutore

Autocalibrazione-

giornalieraAutomatica

da strumento

Soluzione a titolo noto 100 µg/L CQA

SCM 43.BO giornaliera Automatica da

strumento Manutenzione programmataVedi rapporti di intervento SCM 43.BO 3 mesi EScostamento dal valore

200 µg/L ICP OES SCM 43.BO 3 mesi I

Verifica Campo di applicazione SCM 43.BO annuale I


Percorso di validazioneEmissione rapporto di prova – richiesta accreditamen to

Visita ispettiva ACCREDIA

Categoria 1 Stazione temporanea

� Dichiarazione di idoneità del

metodo

� Richiesta di accreditamento


�Concludere il percorso con il Pilota Alghe a

Pontelagoscuro

�Estensione del progetto ad altri parametri

monitorati o monitorabili on line con

continuazione dello scouting di mercato per il

2018 (ambito acque potabili e depurazione)

�Condivisione risultati ed esperienze con altre

realtà laboratoriali

�Concludere il percorso con il Pilota Alghe a

Pontelagoscuro

�Estensione del progetto ad altri parametri

monitorati o monitorabili on line con

continuazione dello scouting di mercato per il

2018 (ambito acque potabili e depurazione)

�Condivisione risultati ed esperienze con altre

realtà laboratoriali

Analizzatori on lineProssimi passi

Grazie per la partecipazione.

Elisa [email protected]

Laboratori via Setta 4 –Sasso Marconi (BO)www.heratech.it

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