Miljøeffektiv teknologi - Samstyring mellem afløbssystem og renseanlæg Ole Fritz Adeler
Agenda Definition af samstyring og miljøeffektiv teknologi Radar, prognose og varsling Styring af Spildevandssystem (afløbssystem i samspil med renseanlæg) Fremtiden 2
Definition af samstyring Spildevandssystemets kapacitet (bassiner, rør, rensekapacitet) udnyttes optimalt over hele oplandet herunder hensyntagen til regnens variation over oplandet i den aktuelle situation. Renseanlægget modtager vand i den takt, der er kapacitet til behandling. Og det kan forudsiges, hvornår tilløbsflowet øges, så styring af afløbssystemet kan fastlægges og renseanlægget kan nå at omstille til en ny driftssituation. 3
Styringsopbygning Den overordnede styring Ansvar for: opmagasinering hensyn til rensekapacitet Lokal PLC styring Lokal PLC styring Ansvar for: stuvning drift 4
Miljøeffektiv teknologi Distribueret nedbør/ intensitet Real tids modellering og styring Real tids (modellering og) styring SCADA SCADA Sensor PLC Kommunikation 5 Kontrol håndtag
2x2 km 500x500 m C-bånd 250x250 m 100x100 m Radar, prognose og varsling X-bånd C-bånd: 2x2 km (kan muligvis ændres til 500x500m i fremtiden) C-bånd: 250km (120 km hvis det skal bruges i styring) X-bånd: 500x500m (kan muligvis ændres til 100x100m i fremtiden) X-bånd: 60km (15-20 km hvis det skal bruges i styring)
Aalborg Odense Århus Hvidovre Egedal Slagelse Tønder Holstebro Projekt under By- & Landskabsstyrelsen Part I & Part II By- & Landskabsstyrelsen Aalborg Aalborg forsyning, kloak Egedal Egedal forsyning Hvidovre Hvidovre forsyning Odense Vandcenter Syd Slagelse SK-forsyning Århus Århus Vand Holstebro Vestforsyning Aalborg Universitet Krüger Renseanlægsstyring Afløbsstyring Bedre distribueret regn til planlægning (Mouse/Mike Urban) Storm and Wastewater Informatics 7
Slagelse C-bånd 8
Aalborg X-bånd Flow [m3/s] measured 30 minute forecast 60 minute forecast Flow [m3/s] measured 90 minute forecast 120 minute forecast 9
10
direct runoff indirect runoff slow runoff diurnal variation saturation storage precipitation Koncept Forecast Rainfall forecast as mean intensity for sub-catchment flow model daily temperature snow storage normal potential evaporation autokalibration Forecast flow measurement radar data flow forecast regnmåler data flow måling 11
Styring af spildevandssystem
Koncept Styrestrategi Integreret Styring Styrestrategi Tilstand Ønsket tilstand Sewer Network Model Dynamisk risiko vurdering: fyldningsgrad areal omkostning koncentrationer aktuelle kapaciteter renseanlæggets aktuelle kapacitet + radar flow prognoser + model prediktiv styring Evaluering af målsætninger og design PLAN (off-line) DRIFT (on-line) 13
Igangværende aktiviteter Storm and Wastewater Informatics Århus Vand Kolding Spildevand Lynettefællesskabet 14
Århus Vand Framework-Drift (DIMS/VB) Global styring Det overordnede styringsprincip DIMS Lokal PLC styring DIMS Software Sensor DRIFT (virkeligheden) Eske DIMS 15
Kolding potentiale Styring: Resultat: Spjældstyring i oplandet (7 Steder) Pumpestyring i oplandet (9 PST) Status: 255.000 m 3 /år Efter styring: 115.000 m 3 /år 16
METSAM METSAM Udvikling Interaktiv brugergrænseflade (nyt modul) Radar baserede flow prognose (eksisterende modul) Overordnede styrestrategi for afløbssystem og renseanlæg (nyt modul) Nye forskningsresultater og metoder Lokalstyring Lokalstyring Lokalstyring Lokalstyring Lokalstyring Lokalstyring Renseanlægsstyrings (eksisterende modul) Koblinger til eksisterende moduler Afløbssystem Renseanlæg METSAM Konfiguration Oplandet til Renseanlæg Lynetten Oplandet til Renseanlæg Avedøre Oplandet til Renseanlæg Damhusåen fællessystem hovedsagligt separatsystem fællessystem under udbygning METSAM Demonstration Off-line tests On-line tests (parallel drift) Fuldskala implementering Oplandet til Renseanlæg Lynetten fællessystem Oplandet til Renseanlæg Avedøre hovedsagligt separatsystem Oplandet til Renseanlæg Damhusåen fællessystem under udbygning 17
Fremtid
Modul opbygning R / I STAR-N STAR-C STAR-P STAR-ATS Operation Nitrification Denitrification Dosing of External carbon Biological P-removal Storm water flow STAR2 Server WWTP Operation Energy Sewer RTC Forecast Sewer View Planning 19 Sewer System
http://kolding.star2.dk Integrated real time control of sewer and treatment plant radar rainfall status now? status in 2 hours? optimized use of storage basins what s the consequence of taking this pump out of operation? why is water being stored her now? 20
Konklusion Værktøjerne er tilstede Usikkerhederne er håndteret og er indenfor en acceptabel grænse Vurder potentialet inden investering i beton 21