Sturen afvalwatersysteem (kwantiteit)

Afvalwatersysteem Eindhoven Het afvalwatersysteem Eindhoven bestaat uit de rwzi Eindhoven en drie aanvoerriolen van waaruit gemengd rioolwater binnenkomt: Eindhoven Stad, Nuenen-Son en Riool Zuid (zie figuur A). Op deze drie aanvoerriolen zijn in totaal tien gemeenten aangesloten. De rwzi heeft drie zuiveringslijnen. Elke zuiveringslijn bestaat uit een voorbezinktank (VBT), een biologische actiefslibtank en vier nabezinktanks (NBT). Het gezuiverde afvalwater stroomt door een effluentgoot in de rivier De Dommel1,2. Ook heeft de rwzi een regenlijn met daarin een regenweerbezinktank (RBT). Als het totale influentdebiet bij neerslag de maximale capaciteit van de biologische tanks overtreft, vult de RBT. Als de RBT volledig gevuld is, kan het voorbezonken afvalwater overstorten in de effluentgoot. Vanuit de effluentgoot stroomt het voorbezonken afvalwater in de Dommel. Figuur A Schematisch overzicht rwzi Eindhoven (Bron: RIONED/STOWA 2017-32) Vergroot afbeelding Standaardregeling regenlijn Op de rwzi was een standaardregeling actief. Tien gemeenten voeren hun afvalwater af naar de rwzi Eindhoven. Waterschap De Dommel heeft met deze gemeenten afspraken gemaakt over de hoeveelheden afvalwater die de rwzi inneemt. De standaardregeling had als doel om te voldoen aan de overeengekomen hoeveelheden. In de praktijk betekende dit dat de regenlijn vaak in werking trad. Gemiddeld loosde de RBT twintig keer per jaar in de Dommel1,2. Tijdens een RBT-lozing komt onder andere biologisch afbreekbaar materiaal in de Dommel terecht. Dit leidt tot een hogere organische belasting en daarmee ongewenste zuurstofdips in de rivier. Het aanvoerrioolstelsel Eindhoven Stad heeft een sterke interactie met het functioneren van het influentgemaal (zie figuur A). Als de standaardregeling actief is, zijn er maximaal circa tien overstortingen per jaar in het rioolstelsel Eindhoven Stad. In de praktijk loost de RBT in de Dommel op momenten dat de berging in de aanvoerrioolstelsels en de rwzi nog niet volledig benut is. Optimaliseren regenlijn Om te voorkomen dat de RBT in de Dommel loost voordat de berging in de aanvoerstelsels benut is, is een RBT-regeling ontworpen. In de RBT-regeling treedt de regenlijn op hetzelfde moment in werking als bij de standaardregeling. Voordat de RBT overstort in de Dommel, vindt een controle plaats of in het aanvoerstelsel van Eindhoven Stad nog berging beschikbaar is. Als er nog berging beschikbaar is, schakelt de regenlijn uit en stroomt er geen afvalwater meer naar de RBT. Als op dat moment ook nog berging beschikbaar is in Riool Zuid, wordt eerst daar afvalwater vastgehouden. Als in Riool Zuid geen berging beschikbaar is, zorgt de regeling ervoor dat Eindhoven Stad afvalwater vasthoudt. Wanneer de berging in Eindhoven Stad tussentijds gevuld raakt, schakelt de regenlijn weer in. De RBT stort dus alleen over in de Dommel als de berging in de aanvoerstelsels benut is. Figuur B Voorbeeld werking RBT-regeling rwzi Eindhoven (Bron: RIONED/STOWA 2017-32) Vergroot afbeelding In figuur B ziet u hoe de regenlijn functioneert als de RBT-regeling actief is. U ziet dat als het totale influentdebiet (INFtot) de maximale biologische capaciteit (BIOtot) overtreft (1 in figuur B), het waterpeil in de RBT stijgt (2 in figuur B) en de RBT dus vult. Om ongeveer 23:00 uur is de RBT vol (3 in figuur B). Er vindt een controle plaats of in Eindhoven Stad (ES) en Riool Zuid (RZ) nog berging beschikbaar is (4 in figuur B). Omdat beide aanvoerstelsels nog berging beschikbaar hebben, zorgt de regeling ervoor dat het influentdebiet zakt naar de capaciteit van de biologische tanks (5 in figuur B). Het waterpeil in het aanvoerstelsel van Riool Zuid stijgt nu (6 in figuur B). Het waterpeil in de RBT daalt (7 in figuur B) en de RBT loost niet in de Dommel. Evaluatie RBT-regeling Voor de evaluatie van de RBT-regeling is gekozen voor een datagebaseerde aanpak. Er is uitgegaan van de beschikbare kwantiteitsmetingen op de rwzi Eindhoven (zie figuur A voor de meetlocaties). In de periode dat de standaardregeling operationeel is, zijn meetdata van drie jaar beschikbaar. Voor de evaluatie van een periode waarin de RBT-regeling actief is, zijn meetdata van 10,5 maanden beschikbaar. Hierbij zijn de aanwezige niveau- en debietmetingen gebruikt. In tabel A ziet u voor de beide situaties (standaardregeling en RBT-regeling) de lengte van de evaluatieperiode, het aantal keren dat de RBT is gevuld (regenlijn geactiveerd) en het aantal keren dat de RBT heeft geloosd in de Dommel. De regenlijn is met de RBT-regeling relatief net zo vaak in werking getreden als met de standaardregeling. Maar de RBT heeft per saldo 44% minder vaak geloosd in de Dommel. De regeling heeft daarmee een significant positief effect op de lozingen op de Dommel.  Tabel A Vergelijking werking regenweerbezinktank (RBT) tijdens standaardregeling en RBT-regeling (Bron: RIONED/STOWA 2017-32)   Standaardregeling RBT-regeling Aantal maanden meetdata beschikbaar 35 10,5 Aantal keren dat de RBT vult 93 28 Aantal keren dat de RBT loost in de Dommel 59 10 Meer informatie over het sturen in afvalwatersystemen en de rwzi Eindhoven vindt u in Performance evaluation of real time control in urban wastewater systems. 1 Langeveld, J.G., Benedetti, L., De Klein, J., Nopens, I., Amerlinck, Y., Van Nieuwenhuijzen, A., Flameling, T., Van Zanten, O. and Weijers, S.R. (2013). Impact-based integrated real-time control for improvement of the Dommel River water quality. Urban Water Journal, 10(5), 312-329, https://doi.org/10.1080/1573062X.2013.820332. 2 Weijers, S.R., De Jonge, J., Van Zanten, O., Benedetti, L. and Langeveld, J.G. (2012). KALLISTO: cost effective and integrated optimization of the urban wastewater system Eindhoven. Water Practice & Technology, 7(2), https://doi.org/10.2166/wpt.2012.036.