Als een waterleidingbedrijf lekkende afvalwaterleidingen heeft, kan dit ertoe leiden dat neerslag in het afvalwaternet infiltreert. Dit kan het afvalwatersysteem overbelasten tijdens periodes van hevige regen of storm, waardoor onbehandeld afvalwater in het milieu terechtkomt. Het verhoogt ook het risico op kruisbesmetting van drinkwater - hoewel dit zelden voorkomt.
Toevoer van oppervlaktewater
Regenval dringt het afvalwaternet binnen via natte grond of wanneer afvoeren rechtstreeks zijn aangesloten op het afvalwatersysteem, waardoor het afvalwatersysteem gevoelig is voor regenval tijdens perioden van hevige regenval of storm. Klimaatverandering versterkt ook het probleem, waardoor er vaker en extremer regen valt.
Wanneer deze gebeurtenissen zich voordoen, kan tot 10 keer meer regenwater dan normaal door het afvalwatersysteem worden gestuwd. Dit zorgt voor extra druk op de afvalwaterpompen, waardoor extra capaciteit, investeringen en energie nodig zijn om de extra toevoer op te vangen.
De pompen duwen de extra neerslag vervolgens door naar de afvalwaterzuiveringsinstallaties, die ook extra capaciteit nodig hebben om de verhoogde instroom te verwerken.
Bij gebrek aan gedetailleerd bewijs van waar en wanneer de instroom plaatsvindt, kiezen veel nutsbedrijven ervoor om de capaciteit van de afvoer en behandeling van afvalwater te verhogen om te voorkomen dat de afvalwatersystemen volledig overlopen. Dit lost het onderliggende probleem echter niet op.
Om milieurisico's en verkeerde investeringen in behandelingscapaciteit te vermijden, is het de uitdaging om te bepalen waar en wanneer de instroom plaatsvindt en om de juiste maatregelen te nemen om lekkages te repareren, de regenpenetratie te verminderen en perioden van hevige regenval en stormen tegen te gaan.
Influx-monitoring
InfoTiles controle systeem (SCADA) toepast om het gedrag van afvalwaterzuiveringssystemen bij droog en nat weer te analyseren. De hoeveelheid instroom in elk pompstation wordt in real-time berekend, waardoor waterbeheerders trends kunnen zien, de daaruit voortvloeiende kosten en waar ze het onderhoud op moeten richten.
Zodra de belangrijkste probleemgebieden zijn geïdentificeerd, kunnen IoT-apparaten (Internet of Things) op kritieke punten in de verzamelde gegevens worden geplaatst om te worden opgenomen in de live dashboards en meer gedetailleerde metingen te verkrijgen.
Voordelen van realtime monitoring
Bij een van de klanten van InfoTiles, een waterbedrijf in Noorwegen, werd ontdekt dat de pompen vijf miljoen kubieke meter (m3) afvalwater per jaar voortbrachten, waarvan 20% instromend oppervlaktewater was (meer dan een miljoen m3).
De behandelingskosten voor deze extra instroom van water in het afvalwatersysteem bedroegen ongeveer 1,5 miljoen euro, exclusief de energiekosten voor het transport van het water om het te laten behandelen.
Ongeveer 50% van het instromende water werd verwerkt door drie pompstations van de ongeveer 30 die het nutsbedrijf in totaal had. Hierdoor kon het onderhoudsteam snel de aandachtspunten identificeren voor verdere metingen en uiteindelijk de kritieke punten identificeren die moesten worden verholpen om de instroom te verminderen.
Bovendien ontdekte de analyse met behulp van het digitale waterplatform dat sommige pompen constant overbelast raakten, zelfs bij droog weer. Bovenstroomse leidingen lagen dicht bij de oevers van de nabijgelegen rivier, in grond die voortdurend verzadigd was met water uit de rivier.
In wezen werd het afvalwatersysteem gebruikt om rivierwater te absorberen en op te pompen, het te behandelen en het water na behandeling weer in de rivier te lozen.
De drie pompen in kwestie waren al gekozen voor een upgrade vanwege de belasting, maar met de extra inzichten die door het gebruik van InfoTiles zijn verkregen, kon deze beslissing worden aangevochten, aangezien een alternatieve en beter geplaatste investering zou zijn om in plaats daarvan de integriteit van de upstream afvalwaterleidingen te verbeteren.
Met behulp van InfoTiles werden de werkelijke kosten van instroom duidelijker voor het nutsbedrijf en konden gefundeerde financiële en operationele beslissingen worden genomen om de meest kwetsbare delen van het afvalwaternetwerk te verbeteren.