De laatste jaren krijgen we steeds vaker stortbuien te slikken. En hoe meer regen er valt, hoe groter de kans op vervuiling van de waterloop. Het lijkt tegenstrijdig. Maar het propere regenwater zorgt weldegelijk voor meer verontreiniging van beken en rivieren. Eén van de hoofdoorzaken zijn tijdelijke overstorten, waarbij er verdund afvalwater wordt geloosd op de rivier. In Internet of Water Flanders meten we verschillende parameters voor de kwaliteit van de waterlopen. Zo kunnen we onder meer de impact van overstorten beter in kaart te brengen en kunnen waterbeheerders tijdig op de juiste knoppen drukken.
Hoe werkt een overstort?
Ons afvalwatersysteem is ontworpen op basis van een bepaalde te verwachten capaciteit. Wordt die capaciteit overschreden, dan treedt er een tijdelijk overstort op. Dat wil zeggen dat het teveel aan water kan wegstromen naar een waterloop om wateroverlast te voorkomen. Op dat ogenblik wordt verdund ongezuiverd afvalwater geloosd op een rivier of beek. Ook na lange periodes van droogte kan hevige regenval slib uit de riolering of vuil van op straat meespoelen en zo de waterloop vervuilen.
Voorbeeld van een volledig overdekt overstort: toegangsdeksel (boven), zicht van binnen in de put (linksonder) en een geïnstalleerde sensor (rechtsonder).
Types overstorten
Er zijn twee types overstorten, legt Youri Amerlinck, studieverantwoordelijke R&D bij Aquafin uit. “Het eerste beschermt de rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) als de maximale zuiveringscapaciteit overschreden wordt, het tweede als de maximale doorvoercapaciteit van een rioolstelsel overschreden wordt.”
1) Overstort bij overschreden zuiveringscapaciteit
RWZI’s hebben een maximale capaciteit die ze aankunnen om voldoende zuivering te garanderen. Die wordt berekend aan de hand van het aantal personen dat aangesloten (zal) zijn op het rioolstelsel dat naar de installatie afwatert. Als die limiet overschreden wordt, bestaat het risico dat de zuivering niet meer voldoet. Het gevolg is sterke vervuiling in afvalwater dat toch gezuiverd is, en dus op een waterloop geloosd wordt. De totale impact hiervan zou erger zijn dan een kortstondige overstort toe te laten. Omdat rioolstelsels historisch als gemengde stelsels (= om zowel huishoudelijk afvalwater als hemelwater te transporteren) aangelegd werden, komt er tijdens regenbuien veel meer water op de zuivering toe dan tijdens droog weer. Daardoor bestaat het risico dat de maximale zuiveringscapaciteit van de installaties overschreden wordt.
2) Overstort bij overschreden doorvoercapaciteit
Het tweede type overstort heeft te maken met de hydraulische doorvoercapaciteit van de rioolbuizen of de hoeveelheid water die door de buis kan lopen. Dit hangt onder andere af van de diameter van de buis, de hellingsgraad van de omgeving en de gebruikte pompen. Als de hoeveelheid water de maximale doorvoercapaciteit overschrijdt, dan treedt er een overstort in werking om de riolering te beschermen en verdere wateroverlast te vermijden.
Overstorten verminderen
Omdat we overstorten niet volledig kunnen vermijden, meet het project Internet of Water Flanders de kwaliteit van het water om zo de impact van de overstorten beter in kaart te brengen. Niet elke overstort heeft immers dezelfde impact. De invloed op een kleine gracht is stukken groter dan op een grote rivier. “De nieuwe data helpen ons om die impact per overstort lokaal te kunnen inschatten en zo prioriteiten te stellen om zo efficiënt mogelijk de globale impact aan te pakken”, geeft Youri aan. “Daarbij geven de hoogfrequente meetreeksen ons ook een beter inzicht in het periodieke karakter van overstorten.”
Hoe meet je vervuiling?
In eerste instantie meten de onderzoekssensoren de elektrische geleidbaarheid of conductiviteit (EC) van het water. Die parameter geeft aan hoeveel geladen deeltjes er in het water opgelost zijn. Daaronder vallen zouten (belangrijk om verzilting op te volgen) maar ook nutriënten zoals ammonium, nitraat en fosfaat (belangrijk om de overmatige groei van bijvoorbeeld algen op te volgen). De geleidbaarheidsgraad kan ook helpen om een idee te krijgen van de totale opgeloste vervuiling. Hoe sterker de concentratie van geladen deeltjes, hoe sterker de vervuiling in het water.
Maar de opgeloste vervuiling is maar één deel van het verhaal. Er is ook een minstens even grote invloed van niet-opgeloste stoffen of vaste deeltjes die met het water meestromen. Om die in kaart te brengen meten we in Internet of Water Flanders ook de turbiditeit van het water. Turbiditeit of troebelheid is de mate waarin het licht verhinderd wordt om door het water heen te schijnen. Hoe meer troebel en minder doorschijnend het water, hoe meer vaste deeltjes erin zitten. In de volgende fase van het project voorzien we een aantal overstorten van een turbiditeitsmeter.
Uitdagingen
Meten op overstortlocaties is echter niet zo voor de hand liggend. Door de vele verontreinigingen is afvalwater een moeilijk mengsel om in te meten. De verontreiniging tast bovendien de sensoren en de behuizing ervan aan, en de constructies van pompstations en overstorten maken installatie en onderhoud niet eenvoudig.
“Om echt de invloed van een overstort in kaart te kunnen brengen, meten we niet alleen in het overstort zelf maar meet de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM) ook stroomopwaarts en -afwaarts van het overstort in het ontvangende oppervlaktewater”, duidt Youri de samenwerking.
In de volgende fase van het project Internet of Water bemeten we 18 (waarvan 16 nieuwe) overstortlocaties verspreid over heel Vlaanderen (zie Figuur 2). Bij de selectie is speelden 3 factoren een belangrijke rol: geografische spreiding, de verwachte hoeveelheid ongewenst water (zoals instroom van grachten) en de combinatie met het meetnet overstorten van VMM. Zo krijgen we een grote hoeveelheid van data ter beschikking waarmee we aan de slag kunnen.
