project

Slim Puttenveld: winst door slim sturen of gescheiden winnen?

Expert(s):
ir. Martin van der Schans, prof.dr. Pieter Stuyfzand, drs. Annemieke van Doorn

  • Startdatum
    01 jan 2015
  • Einddatum
    31 dec 2016
  • Opdrachtgever
    Vitens
  • samenwerkingspartner(s)
    Vitens en Adviesburo Harry Boukes.

Op meerdere winvelden van Vitens bestaan grote verschillen in de waterkwaliteit per put. Dit heeft nadelige gevolgen voor de zuivering van het opgepompte water. De afgelopen jaren heeft het waterbedrijf verschillende concepten ontwikkeld om de ruwwaterkwaliteit te verbeteren en te stabiliseren, zoals real-time sturing van het aan- en uitschakelen van putten en optimalisatie van schakelschema’s (SLIMM en SLIMM2). Behalve slimmer sturen, heeft Vitens ook ervaring met het gescheiden winnen van verschillende waterkwaliteiten. Daarnaast vindt een proef plaats met de Freshmaker waarbij brak water wordt afgevangen onderin een winput.

Dit project richt zich op twee productielocaties van Vitens: Ellecom en Sint Jansklooster, die op grond van ruimtelijke heterogeniteit van de ondergrond te maken hebben met fluctuaties van de verzamelde ruwwaterkwaliteit en een navenant verminderde prestatie van de zuivering. Het doel is oplossingsrichtingen te formuleren en te evalueren om de ruwwaterkwaliteit van de winningen op lange termijn te verbeteren via (1) slimme aansturing met soft-sensors en (2) andere maatregelen in de winning zoals het gescheiden onttrekking van verschillende grondwatertypes door herinrichting van de puttenvelden.

Denkkader voor het optimaliseren van inrichting en beheer van puttenvelden. Dit BTO speerpuntonderzoek past in de trend om meerwaarde te zoeken door putten, leidingwerk en zuivering als één geheel (asset) te zien. Bron: projectomschrijving

Denkkader voor het optimaliseren van inrichting en beheer van puttenvelden. Dit BTO speerpuntonderzoek past in de trend om meerwaarde te zoeken door putten, leidingwerk en zuivering als één geheel (asset) te zien. Bron: projectomschrijving

Slimme aansturing en aanvullende maatregelen

We voeren een geohydrologische systeemanalyse uit voor het verkrijgen van een goed (conceptueel) model van de ondergrond en het puttenveld. Vervolgens doen we een gevoeligheidsanalyse om te bepalen of en zo ja welke aanvullende veldmetingen noodzakelijk zijn voor het doorrekenen van oplossingen.

Voor aanvullende metingen bestaan een aantal opties:

  • Hoogfrequente metingen van stijghoogten en schakelingen van putten (Ellecom).
  • Diepteprofiel van waterkwaliteit (Ellecom).
  • Hoogfrequente metingen van ruwwaterkwaliteit per put (Sint Jansklooster).
  • Validatie soft-sensor (Sint Jansklooster).

 Afhankelijk van de resultaten voeren we een update uit van de systeemanalyse. Vervolgens formuleren we per winning gezamenlijk oplossingsrichtingen. We werken deze oplossingsrichtingen uit en zorgen voor een evaluatie. Voor Sint Jansklooster, waar Vitens een soft-sensor zal ontwikkelen, stellen we aanvullende sturingsregels op voor verdere optimalisatie van het puttenveld. Gedurende het project vindt goede afstemming plaats door tussentijds overleg en doordat onze medewerkers regelmatig bij Vitens werken.

Kostenbesparing en effectiever zuiveringsproces

Een slimme inrichting en optimalisatie van de winningen Ellecom en Sint Jansklooster kan een grote kostenbesparing opleveren. Verder leidt een gelijkmatiger belasting tot effectiever verloop van het zuiveringsproces. Bijkomende voordelen zijn een afname van de milieubelasting (verduurzaming, reductie CO2 footprint) en minder verstoringen van de bedrijfsvoering (leveringszekerheid).

De bevindingen van het onderzoek zijn breder toepasbaar. Zo beoogt het onderzoek inzicht te geven in technieken om de aansturing van puttenvelden integraal te optimaliseren. Dit houdt in dat naast momentane parameters zoals fluctuatie van de ruwwaterkwaliteit en energieverbruik door wegdrukken van putten ook rekening wordt gehouden met lange termijn effecten op de waterkwaliteit en putverstopping. Dit laatste krijgt veel aandacht binnen Vitens, maar is nog niet expliciet opgenomen in SLIMM2.