Betere connectiviteit voor automatisatie

Het waterproductiecentrum Kluizen van De Watergroep levert drinkwater aan een groot deel van de gezinnen en bedrijven in Noord-Oost-Vlaanderen, van het Meetjesland tot het Waasland. De maximale capaciteit loopt vandaag op tot 60 miljoen liter drinkwater per dag en in de toekomst kan dit nog verhogen tot 80 miljoen liter. Dit drinkwater wordt gemaakt van oppervlaktewater uit twee spaarbekkens, gewonnen uit een captatiegebied met een totale oppervlakte van 25.000 ha. De productie van drinkwater is een uitgebreid proces in verschillende stappen. In de laatste stap van de slibverwerking gaat het slib door twee centrifuges. De aansturing van deze centrifuges is vervangen door de nieuwe Modicon M580 regeling van Schneider Electric. De vervanging verhoogt de betrouwbaarheid én de efficiëntie..

Het captatiegebied van het waterproductiecentrum (WPC) Kluizen omvat de wateringen Burggravenstroom, Kale en Meirebeek, een deel van de watering Lovendegem-Zomergem en het bekken van de Poekebeek. Hiermee is dit het grootste WPC van De Watergroep, goed voor ongeveer 10% van haar totale drinkwaterproductie.

Drinkwaterproductie

“Je kan drinkwater maken op basis van grondwater of op basis van oppervlaktewater”, legt Stijn Mortier, teamleider drinkwaterproductie regio Midwest-Kluizen, uit. “Het gebruik van grondwater is om diverse redenen interessanter dan het gebruik van oppervlaktewater. Grondwater heeft van nature een betere kwaliteit en de behandeling is gemakkelijker dan de behandeling van oppervlaktewater. Helaas is de geologische opbouw in sommige delen van Vlaanderen ongeschikt voor grondwaterwinning of is er al overconsumptie van het grondwater door andere industriële gebruikers. Maar dit mag geen probleem vormen voor de drinkwaterbevoorrading, want we beheersen ook de technieken en productieprocessen voor oppervlaktewater als grondstof. Oppervlaktewater heeft ook voordelen, bijvoorbeeld de waterhoeveelheden zijn groot en we kunnen de aanvoer sturen. Zo hebben de twee spaarbekkens in Kluizen een gezamenlijke inhoud van 10,9 miljoen kubieke meter.”

Het ruw water uit de spaarbekkens doorloopt verschillende stappen: voorfiltratie, nitrificatie, flotatie, open dubbellaagsfiltratie, ozon-oxidatie, actievekoolfiltratie. Omdat dit water veel natuurlijk organisch materiaal bevat, is flotatie het meest geschikt als vlokscheidingsproces. Daarna volgt de oxidatiestap om organische stoffen en ook reuk-, geur- en smaakstoffen te verwijderen. Ten slotte absorberen actievekoolfilters de organische microverontreinigingen, maar ook chloor en sommige zware metaalionen.

Centrifuge

Maar ook de reststroom (spoelwaters en spuislib) die ontstaat tijdens de drinkwaterproductie, wordt verwerkt . Het spuislib uit de decantatie en de flotatie wordt in een slibbuffer opgevangen. Hieruit wordt een afgevlakt debiet naar de slibindikker met een oppervlakte van 113 m² en een inhoud van 500 m³ gepompt. De indikking wordt verbeterd door toevoeging van een polyelektrolyt dat in een statische menger intensief gemengd wordt met het spuislib. Deze stroom is circulair. Het gedecanteerde slib wordt opnieuw opgepompt voor de vlokvorming in de decantatie-installatie. Het steekvast slib wordt als brandstof in de cementindustrie gebruikt.

“Het ingedikte bezonken slib wordt naar het centrale gedeelte van de indikker gebracht door een schraper en gaat daarna via twee wormpompen naar de slibcentrifuge”, aldus Dries Denoo, account manager Industry Business bij Schneider Electric. “In de centrifuge wordt het slib ingedikt van een drogestofgehalte van 0,5% tot ongeveer 2% droge stof. Om de werking van de centrifuges te optimaliseren, de service te vereenvoudigen én de betrouwbaarheid te verhogen, besliste De Watergroep om de regeling naar een hoger niveau te tillen. Hiervoor werd de Premium – de vorige generatie PLC voor industriële automatisatie van Schneider Electric – vervangen door de Modicon M580. Dit is veel meer dan een gewone PLC, de M580 heeft real time Ethernet in chassis en processor.”

Industrie 4.0

“Modicon M580 creëert de mogelijkheid om zonder beperkingen een eigen automatiseringsarchitectuur op te bouwen, ook de bestaande Modicon Quantum- en Premium-I/O-systemen en -programma’s worden naadloos en stapsgewijs ge-upgradet”, vult Benoit Dery, Industrial Automation medewerker bij ARCsom, aan. “We zijn een integrator van industriële automatiseringstoepassingen. Ons doel is om advies te geven aan onze klanten dat leidt tot kwaliteitsvolle oplossingen. Rapporten genereren, alarmen uitsturen en real time gegevens monitoren zijn maar enkele aspecten die ertoe bijdragen om de klant te ontzorgen. De werking van zijn installatie wordt 24/7 opgevolgd en in het geval van een storing of een afwijking van de beoogde parameters, worden de servicemonteurs en andere belanghebbenden onmiddellijk verwittigd. Industrie 4.0 ligt dagelijks op ons bord, daarom volgen we de technologische ontwikkelingen op de voet zodat we vandaag de oplossing voor morgen kunnen aanbieden.”

Dries Denoo hoort het graag zeggen dat de ontwikkelingen van Schneider Electric hiervoor in aanmerking komen. “We hebben in de Modicon M580 veel noviteiten verwerkt, maar wat goed was bij de vorige generatie is natuurlijk gebleven. Denk maar aan het gebruiksvriendelijke Unity programmeerplatform waarmee wordt bespaard op engineerings-, onderhouds- en trainingskosten. Dit is toch wel belangrijk voor De Watergroep, die tegelijk installateur en eindgebruiker is. De Modicon M580 ePAC is de eerste PAC die speciaal is ontwikkeld voor het Industrial Internet of Things. Het is een hoogwaardige geïntegreerde controller binnen EcoStruxure, dit is een open interoperabel IoT-platform dat de nieuwste technologische ontwikkelingen op het gebied van IoT, mobiliteit, metingen, cloud, analytics & cybersecurity bij elkaar brengt.”

Energie-efficiëntie

Benoit Dery: “Door de processor en de uitbreidingsracks te voorzien van dubbele Ethernet poorten kunnen op een kostvriendelijke manier grote en zelfs complexe architecturen worden samengesteld. Uitbreiding met bijkomende racks en I/O-modules in bedrijf – dus zonder productieverlies – blijft mogelijk. Door standaard Ethernet in het rack te integreren, bieden we de gebruiker meer communicatiecapaciteit, transparantie, flexibiliteit en openheid zodat er op het juiste moment toegang wordt verkregen tot de juiste productinformatie en een efficiënter, duurzamer en kwaliteitsvoller proces wordt bekomen.”

“De Modicon M580 is tegelijk performant, innovatief, eenvoudig, flexibel en duurzaam”, vat Dries Denoo samen. “Dit maakt deze applicatie geschikt voor een breed scala aan middelgrote productie- en procestoepassingen in o.m. waterproductie en waterzuivering, voedings- en drankenindustrie, waterkrachtcentrales en andere infrastructuurtoepassingen.”

“De Watergroep werkt al jaren aan een efficiënt gebruik van elektriciteit”, besluit Stijn Mortier. “De optimalisatie van de drinkwaterproductie is dan ook één van onze doelstellingen. Op de dijken van de spaarbekkens werd een zonnepark van 7 ha gerealiseerd waar 14.600 zonnepanelen met een vermogen van 4,2 MWp op jaarbasis 3,8 MWh elektriciteit opwekken. Ongeveer 80% hiervan gebruiken we in het WPC, de rest injecteren we in het elektriciteitsnetwerk van ELIA. Dit is een investering waarmee de uitstoot van 2.550 ton CO₂ wordt vermeden en we bewijzen dat ecologie, economie en high tech perfect samengaan!”

Door Rudy Gunst

www.se.com

“Modicon M580 ePAC is een hoogwaardige geïntegreerde controller binnen EcoStruxure.”