De BioCo-onderzoeksgroep van de UGent heeft nieuwe procedures ontwikkeld om de kwaliteit en informatie-inhoud van de data die worden verzameld op waterzuiveringsinstallaties te verbeteren. Dankzij deze tool, die de naam ‘DataClarity’ kreeg, kunnen de installaties beter in kaart worden gebracht en kan hun werking en energieverbruik worden geoptimaliseerd. Ook kunnen fouten in de data beter en sneller worden gedetecteerd. We hadden een gesprek met professor Eveline Volcke, professor aan de vakgroep Groene Chemie en Technologie, Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen van de UGent.

Professor Eveline Volcke en wetenschappelijk medewerker Quan Le hebben samen nieuwe procedures ontwikkeld om meer informatie uit de procesdata van waterzuiveringsinstallaties te halen en zo de werking ervan te optimaliseren. Met hun ‘DataClarity’-tool slagen ze erin om correctere data te bekomen en meer informatie van waterzuiveringsstations te verzamelen. De tool is gebaseerd op de principes van datareconciliatie. Dit komt neer op het sluiten van massabalansen, gecombineerd met statistische methoden. Of zoals Eveline Volcke aangeeft: “Wat binnenkomt moet gelijk zijn aan wat buitengaat. We zorgen er op die manier voor dat de data klopt als een bus.”

Nauwkeurigere metingen en berekening van niet-meetbare variabelen

Met de DataClarity-tool kan de nauwkeurigheid van de verzamelde debiet- en concentratiemetingen worden verbeterd. Maar daarnaast kan ook informatie worden bekomen die tot op heden gewoonweg niet voorhanden was. “Met onze tool kunnen we heel wat variabelen berekenen die je eigenlijk niet of toch erg moeilijk kan meten”, zegt Eveline Volcke. “Dan denk ik aan de slibverblijftijd. Maar ook aan de beluchtingsefficiëntie: hoeveel lucht wordt er in de installatie ingebracht en hoeveel wordt er daarvan daadwerkelijk opgenomen? We kunnen niet rechtstreeks meten hoeveel zuurstof er wordt gebruikt voor nitrificatie en voor de oxidatie van organische koolstof (COD). Maar we kunnen deze niet-meetbare variabelen wel uit andere data berekenen.” De DataClarity-tool is compatibel met het SCADA-systeem (Supervisory Control And Data Acquisition) dat doorgaans op de waterzuiveringsinstallatie aanwezig is en kan hieraan worden gekoppeld. De variabelen zijn hierdoor online te meten en op te volgen. Zo hebben de operatoren van het waterzuiveringsstation de juiste gegevens en de gewenste informatie continu ter beschikking.

Fouten opsporen

Met de tool kunnen ook fouten in de gemeten en opgeslagen data worden opgespoord. Fouten die anders soms onopgemerkt blijven. “Door de data op een slimme manier in combinatie met massabalansen te analyseren, zagen we bijvoorbeeld dat bepaalde sensoren niet diegene waren zoals opgegeven in het SCADA-systeem”, zegt Eveline Volcke. “Ook zagen we dat er wijzigingen waren aangebracht aan de installatie die nog niet waren geüpdatet in de databestanden, zonder dat men dit ons op voorhand had verteld. Dat je bij het in kaart brengen van een installatie dergelijke zaken ontdekt, schept vertrouwen in de omgang met de operatoren en procesingenieurs, die actief bij het proces worden betrokken. Door de onzekerheid op de metingen te verkleinen, kan je makkelijker detecteren wanneer de massabalansen niet kloppen. Zo zagen we bij een bepaalde installatie dat het waterverlies door verdamping wel érg groot was. Op een andere plaats merkten we dat de bijdrage van een zijstroom toch niet zo verwaarloosbaar was als eerst gedacht. Het plaatsen van een extra debietmeter kan een oplossing zijn om meerdere stromen met een gewenste nauwkeurigheid te kennen. Een groot voordeel van onze tool hierbij is dat we op voorhand precies kunnen zeggen welke meerwaarde bepaalde extra metingen opleveren, in termen van nauwkeurigheid en de mogelijke berekening van niet-meetbare variabelen.”