Sturing van rioolgemalen voor constante kwantiteit naar RWZI - Andrew Faasen, Xylem en Klaas-Jan van Heeringen, Deltares: Welke mogelijkheden zijn er om de afvalwaterketen en watersystemen als één proces te benaderen? Hoe kunt u duurzame pompinstallaties optimaal laten functioneren? Aan de hand van een praktijkvoorbeeld wordt u geïnformeerd over de kansen en oplossingen die de huidige SCADA-systemen en geïntegreerde Asset Management Systemen bieden, waarbij de uitdagingen van gemeentelijke samenvoegingen en onderhoudsmanagement van gemalen centraal staan.

1. Sturing van rioolgemalen
voor constante kwantiteit
naar RWZI
ANDREW FAASEN, XYLEM EN KLAAS-JAN VAN HEERINGEN, DELTARES

2. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
Constante Toevoer = Constante Kwaliteit
Volledig constante toevoer realistisch?
• HWA /DWA
• Leefpatroon
• Verschillende type lozers
2
Ochtend piek
Avond piek

3. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
Inzicht
Huidig functioneren:
• Wat zijn de excessen?
• Waar zitten de excessen?
• Waar kun je bergen?
• Waar kun/mag je overstorten?
• Wat ga je overstorten?
3

4. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
• Leiding en put gegevens
• NAP hoogten
• Overstort hoogten
• Toevoer debiet
• Pomp capaciteit
• Afname verplichting
4
Systeem in kaart (Statisch)

5. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
Klopt de theorie met de praktijk?
• Meten
• Analyseren
• Corrigeren
5
Validatie systeem

6. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
• Maatregelen nemen:
• Afkoppelen
• Overstorten ophogen/verlagen;
• Negatieve overstort;
• Berging vergroten;
• Afvoer vergroten.
• Bergen in Stelsel
(wanneer wel / wanneer niet)
• Doseren
• Anticiperen
6
Acties

7. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
3 manieren sturen
• Lokaal
• Centraal
• Overkoepelend
7
Sturen

8. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
- Niveau
- Meeste installaties
- Duidelijke werking
- Beproeft
- Robuust
- Debiet
- Beperkt aantal installaties
- Beperkt aantal parameters
- Beproeft
- Complexer instellen/onderhouden
- Beperkt rekening systeem
8
Lokaal

9. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
Via eigen SCADA.
• Meerdere installaties
• Veel parameters beschikbaar
• Groot gebied
• Schaalbaar
• Niet de complete keten
• Noodzaak continue verbinding
9
Centraal

10. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater10
Centraal
Hoog niveau
Buffer Boven
Instroom
Overstort
Pomp1 Pomp 2
IN - Regulier Inslagpijl
UIT - Regulier UItslagpijl
Veiliheidsniveau Onder
Regulier bedrijfVrije grenzen
Buffer Onder

11. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
Avond Piek
Stelsel capaciteit wordt gedurende de piek periode gebruikt voor buffering
Hoog
niveau
Piek
periode
om 18:00 Streng B
Piek
periode
om 18:00
Streng A
Streng C
Centraal wordt de
vullingsgraad bepaald
Streng A
55% - cap
Streng B
53% - cap
Streng C - 64% - cap

12. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater13
Terug naar normaal bedrijf – 22:30
Stelsel wordt weer ingesteld voor optimale energie verbruik
Ochtend
piek
Piek
periode
om 18:00 Streng B
Tijds
periode
na 22:30
Streng A
Streng C
Centraal wordt de
vullingsgraad bepaald
Streng A
30% - cap
Streng B
28% - cap
Streng C - 22% - cap

13. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater14
Resultaat
Optimaal zuiveringsresultaat
Verbeterde beluchtingsefficientie
en minder energie verbruik
Minder verbruik chemicaliën
Verbeterde continuïteit
Blijvende biologische stabiliteit
Voordelen
Het resutaal is om de pieken naar de zuivering drastisch te verlagen

14. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater15
Overkoepelend
Diverse manieren
1. Eén SCADA Gemeentelijk en Waterschap
Input externe data.
2. Samenwerking en sturing
tussen SCADA systemen
3. Een of meerdere SCADA systemen
met Overkoepelend.
AQV
Stuur actie Ontvangst
Verwerking
WS
WWW
–
VPN
verbinding
TerugmeldingOntvangst
Verwerking
Communiceren Hoofdposten
telemetriesysteem
rioolgemalen
Delft-FEWS archief
web service
mobile devices
Meteo
validatie
transformation
import
RTC
export
RWZI
- Heart beat
- Pump setpoint
- Heart beat
- Waterhoogtes
- ….

15. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
• Update inzicht arsenaal
• Eenduidig databeheer/dataopslag
• Inzicht in de afvalwaterketen
16
Bijverdiensten

16. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
Betere registratie en inzicht:
• Koppeling Assetmanagement
• Risico gestuurd onderhoud
• Langere termijn afwijkingen/trends
• Referentie waarden als uitgangspunt.
17
Inzicht en registratie
DATA
STURING
STORING
BEHEERDER gemalen
POMPSTATIONS
BEHEERDER stelsel
XDM
DIRECT
VIA
AQV++
BGT/BOR

17. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater18
DATA
STURING
STORING
BEHEERDER gemalen
POMPSTATIONS
BEHEERDER stelsel
XDM
DIRECT
VIA
AQV++
BGT/BOR

18. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater19
Het bereiken van de laagste TCO
(total cost of ownership)
• Optimale hydraulische condities
• Minimaal sediment en drijfvuil
• Minimale energie
• Geen uitval
Investering
Bedrijfsvoering
onvoorzien

19. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
RWZI Garmerwolde
20
- Zowel DWA als RWA
- Capaciteit 12.000 m3/uur
- DWA
- 318 000 i.e.
- 50 000 m3/dag
- 2000 m3/uur
- Propstroom:
 Gevoelig voor debietvariaties
 Hoge operationele kosten:
- Energiegebruik (beluchters)
- Chemicaliën

20. Origineel aanvoerdebiet RWZI
- Random aanvoer door lokale aan/afslagpeilen van rioolgemalen
- Gasbellen in persleiding  dansen
Flowm3/uur
21

21. Verdeling van aanvoerdebieten
22
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
%tijd
Aanvoerdebiet op RWZI (m3/uur, per stap van 250 m3/uur)
lokaal
centraal

22. Opzet sturing
Pomp aan (lokaal)
Pomp uit (lokaal)
Pomp via RTCPomp aan
Pomp uit
Lokale sturing Centrale sturing
Pompkelder
23

23. Communicatie
SCADA
rioolgemalen
Delft-FEWS
archief
web service
mobile devices
Meteo
validatie
transformation
import
RTC
export
RWZI
- Heart beat
- Pump setpoint
- Heart beat
- Waterhoogtes
- ….
24

24. Status scherm van Delft-FEWS
25

25. Resultaat van aanvoerdebiet
sum
central
local
Debietm3/uur
26

26. 0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
%tijd
Aanvoerdebiet op RWZI (m3/uur, per stap van 250 m3/uur)
lokaal
centraal
Verdeling van aanvoerdebieten
27

27. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
Resultaten
Bureaustudie:
• Forse afname in debietvariatie
• Kostenbesparing op RWZI: 10-50% (€ 150.000 – 600.000 per jaar)
• Circa 15% minder energieverbruik rioolgemalen
• Onbekend effect aanslibbing in stelsels monitoring
Status:
• Klaar om operationeel te gaan in december 2015
• Nu 1x testdag, 1x testweek gedraaid  systeemgedrag blijkt anders
28

28. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater29
Information
Bokke Postma
B.Postma@hunzeenaas.nl
Ronald van Nooijen
R.R.P.vanNooyen@tudelft.nl
Andrew Faasen
Andrew.Faasen@xyleminc.com
Klaas-Jan van Heeringen
KlaasJan.vanHeeringen@deltares.nl
www.controlnext.org

29. Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater30
Discussie

30. Contactgegevens
ORGANISATIE: XYLEM
SPREKER: ANDREW FAASEN
E-MAILADRES: ANDREW.FAASEN@XYLEMINC.COM
WEBSITE: XYLEMINC.COM/NL
ORGANISATIE: DELTARES
SPREKER: KLAAS-JAN VAN HEERINGEN
E-MAILADRES: KLAAS-JAN.VANHEERINGEN@DELTARES.NL
WEBSITE: DELTARES.NL