sturing van rioolgemalen - andrew faasen en klaas-jan van heeringen
TRANSCRIPT
Sturing van rioolgemalen voor constante kwantiteit naar RWZIANDREW FAASEN, XYLEM EN KLAAS-JAN VAN HEERINGEN, DELTARES
Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
Constante Toevoer = Constante Kwaliteit
Volledig constante toevoer realistisch?
• HWA /DWA• Leefpatroon• Verschillende type lozers
2
Ochtend piek
Avond piek
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
Berging van afvalwater
Rioolwaterpompstation
Homogenisatiesilib opslag
Innamepomp station
Egalisatietank
Beluchting
Recirculatie vanvergist slib
Actief slib retourpomp
Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
• Leiding en put gegevens• NAP hoogten• Overstort hoogten• Toevoer debiet• Pomp capaciteit • Afname verplichting
4
Systeem in kaart (Statisch)
Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
Klopt de theorie met de praktijk?• Meten• Analyseren• Corrigeren
5
Validatie systeem
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
Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
3 manieren sturen• Lokaal• Centraal• Overkoepelend
7
Sturen
telemetriesysteem
rioolgemalen
Delft-FEWS archiefweb service
mobile devices
Meteo
val id
atie
trans
form
atio
n
impo
rt
RTC
expo
rt
RWZI
- Heart beat- Pump setpoint
- Heart beat- Waterhoogtes- ….
droo
g?
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
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
Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater10
Centraal
Hoog niveau
Buffer BovenInstroom
Overstort
Pomp1 Pomp 2
IN - Regulier Inslagpijl
UIT - Regulier UItslagpijl
Veiliheidsniveau Onder
Regulier bedrijfVrije grenzen
Buffer Onder
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% - capStreng C - 64% - cap
Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater13
Terug naar normaal bedrijf – 22:30
Stelsel wordt weer ingesteld voor optimale energie verbruik
Ochtend piekPiek 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
Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater14
Resultaat
Optimaal zuiveringsresultaat
Verbeterde beluchtingsefficientieen minder energie verbruik
Minder verbruik chemicaliën
Verbeterde continuïteit
Blijvende biologische stabiliteit
Voordelen
Het resutaal is om de pieken naar de zuivering drastisch te verlagen
Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater15
Overkoepelend
Diverse manieren1. Eén SCADA Gemeentelijk en Waterschap
Input externe data.2. Samenwerking en sturing
tussen SCADA systemen3. Een of meerdere SCADA systemen
met Overkoepelend.
AQVStuur actie Ontvangst
VerwerkingWSWWW
– VPN
verbindingTerugmeldingOntvangst
Verwerking
Communiceren Hoofdposten
telemetriesysteem
rioolgemalen
Delft-FEWS archief
web service
mobile devices
Meteo
valid
atie
trans
form
atio
n
impo
rt
RTC
expo
rt
RWZI
- Heart beat- Pump setpoint
- Heart beat- Waterhoogtes- ….
droo
g?
Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater
• Update inzicht arsenaal• Eenduidig databeheer/dataopslag• Inzicht in de afvalwaterketen
16
Bijverdiensten
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
DATASTURINGSTORING
BEHEERDER gemalen
POMPSTATIONS
BEHEERDER stelsel
XDM
DIRECT
VIA AQV++
BGT/BOR
Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater18
DATASTURINGSTORING
BEHEERDER gemalen
POMPSTATIONS
BEHEERDER stelsel
XDM
DIRECT
VIA AQV++
BGT/BOR
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
Bedrijfsvoeringonvoorzien
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
21
Origineel aanvoerdebiet RWZI
- Random aanvoer door lokale aan/afslagpeilen van rioolgemalen- Gasbellen in persleiding dansen
Flow
m3/
uur
22
Verdeling van aanvoerdebieten
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
% ti
jd
Aanvoerdebiet op RWZI (m3/uur, per stap van 250 m3/uur)
lokaal
centraal
23
Opzet sturing
Pomp aan (lokaal)
Pomp uit (lokaal)
Pomp via RTCPomp aan
Pomp uit
Lokale sturing Centrale sturing
Pompkelder
Instroom
24
Communicatie
SCADA
rioolgemalen
Delft-FEWSarchief
web service
mobile devices
Meteo
valid
atie
trans
form
atio
n
impo
rt
RTC
expo
rt
RWZI
- Heart beat- Pump setpoint
- Heart beat- Waterhoogtes- ….
droog
?
25
Status scherm van Delft-FEWS
26
Resultaat van aanvoerdebiet
sumcentrallocal
Deb
iet m
3/uu
r
27
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
% ti
jd
Aanvoerdebiet op RWZI (m3/uur, per stap van 250 m3/uur)
lokaal
centraal
Verdeling van aanvoerdebieten
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
Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater29
Information
Bokke Postma [email protected]
Ronald van [email protected]
Andrew [email protected]
Klaas-Jan van [email protected]
www.controlnext.org
Kennisbijeenkomst: De toekomst van afvalwater30
Discussie
ContactgegevensORGANISATIE: XYLEM
SPREKER: ANDREW FAASEN
E-MAILADRES: [email protected]
WEBSITE: XYLEMINC.COM/NL
ORGANISATIE: DELTARES
SPREKER: KLAAS-JAN VAN HEERINGEN
E-MAILADRES: [email protected]
WEBSITE: DELTARES.NL