Tekst Bas Nieuwenhuijsen
Beeld Shutterstock
Innovatie
Wiskundig water zuiveren
Unieke aansturing rwzi Aa en Maas
Waterschap Aa en Maas heeft een uniek systeem geïnstalleerd dat de aansturing van de rioolwaterzuiveringsinstallatie (rwzi) in Aarle-Rixtel ingrijpend heeft veranderd van reactief naar anticiperend. ‘We hebben nu een lager energieverbruik en de kwaliteit van de output is verbeterd,’ zegt Rob van de Sande, innovatietechnoloog bij Aa en Maas.
Voor de aansturing van een rwzi heb je allerlei apparatuur nodig, zoals computers die bijvoorbeeld de pompen aan- en uitzetten. ‘Al die computers reageren op online metingen,’ legt Van de Sande uit. ‘Waterdebieten, bepaalde stoffen in het water, de hoeveelheid zuurstof en ga zo maar door. Het speelt allemaal een rol in het zuiveringsproces. Regent het hard? Dan moet je meer pompen. Het is dus een reactief systeem.’
Dat kan ook anders, bedacht de Duitse firma Aquatune. ‘Daar zijn ze jaren geleden begonnen om het hele proces in wiskundige formules te vatten,’ vertelt Van de Sande. ‘Op basis van een analyse van een grote hoeveelheid historische data vonden ze allerlei patronen. Ze zijn erin geslaagd al die gegevens samen te brengen in een wiskundig model. Gebruikmakend van de patronen die aan het licht zijn gekomen kan dat model betrouwbare voorspellingen doen. Zo kun je anticiperen op de omstandigheden.’
‘Het energieverbruik is met 20 procent gedaald’
Optimale output
Dat heeft volgens Van de Sande grote voordelen. ‘Het maakt het mogelijk om het zuiveringsproces beter te sturen. Het model vertelt ons wat de output zal zijn als we niets veranderen, en wat er gebeurt als we wel iets aanpassen, zoals meer of minder chemicaliën of zuurstof erin stoppen. Het is een continu proces, waarin je ziet wat de invloed van de parameters is. Het model houdt rekening met allerlei omstandigheden, bijvoorbeeld of het winter of zomer is, gebaseerd op de temperatuur van het water, want dat heeft gevolgen voor het proces en de uiteindelijke output. Daarbij maken we gebruik van de metingen die we al deden, het model is gekoppeld aan het bestaande besturingssysteem. Zo zoekt het steeds naar de optimale manier om de output te bereiken die we willen.’
Van de Sande verwacht dit voorjaar een evaluatie te kunnen doen van de eerste resultaten. ‘We gebruiken het systeem nu sinds de afgelopen zomer in de rwzi in Aarle-Rixtel. We hebben nu een lager energieverbruik en de kwaliteit van de output is verbeterd. Het energieverbruik is met 20 procent gedaald. Sommige meetwaarden zijn zo laag geworden, dat we nieuwe, betere apparatuur nodig hebben om ze goed te kunnen meten. De apparatuur moet echt betrouwbaar zijn, want het model gebruikt een analyse van de meetresultaten om de rwzi aan te sturen en wij vertrouwen op het systeem om de gewenste output te krijgen. Uiteindelijk denk ik dat we volledig op deze nieuwe aansturing willen overstappen bij alle zeven rwzi’s van Aa en Maas. Dat moet je overigens per installatie apart bekijken, want ze zijn allemaal net iets anders. Maar de resultaten in Aarle-Rixtel lijken erop te wijzen dat het een succes is.’