Alternatieven voor in-line kalibratie van debietmeters

Van de 22 rioolwaterzuiveringsinstallaties (rwzi’s) van Waterschap Hollansdse Delta lozen er 17 op rijkswater. De debietregistratie vindt plaats met in totaal 41 debietmeters. Conform artikel 7.9 lid 4 uit de Waterregeling moeten alle debietmeters voor 1 januari 2014 tenminste éénmaal in-line (nat) zijn gekalibreerd en daarna ten minste éénmaal per vijf jaar.

Werkwijze in-line kalibratie
Bij inline kalibratie maakt men gebruik van een extern gekalibreerde debietmeter van de meetbevoegde instantie die de kalibratie uitvoert. De gekalibreerde meter wordt vlak voor de belastingplichtige debietmeter ingebouwd waarna, over een periode van één week, het water door beide debietmeters wordt geleid. Vervolgens wordt de meetafwijking van de belastingplichtige debietmeter ten opzichte van de extern gekalibreerde debietmeter bepaald. Die meetafwijking mag niet meer dan 5% zijn. Na de kalibratie wordt de externe meter weer weggehaald (‘uitgebouwd’) en door de kalibratie-instantie meegenomen.

Nadelen in-line kalibratie
Aan het in- en uitbouwen van de extern gekalibreerde debietmeter kleven meerdere nadelen. Ten eerste zijn de werkzaamheden rond de in- en ombouw van de debietmeter omvangrijk en kostbaar. Tijdens het werk moet de aanvoer van afvalwater uit de gemeentelijke riolering worden stopgezet. Bij vertraging van de werkzaamheden of een onverwachte regenbui bestaat de kans op ongezuiverde overstort vanuit de gemeentelijke riolering met gevolgen voor de kwaliteit van het oppervlaktewater. Een ander groot nadeel is dat tijdens de in- en uitbouw van de externe debietmeter over een lange tijd geen debietmeting beschikbaar is. Hierdoor functioneert de zuurstof- en de retourslibregeling tijdelijk niet, wat gevolgen kan hebben voor de kwaliteit van het geloosde effluent en daarmee voor het ontvangende oppervlaktewater. Daarnaast is het voor de inbouw van de externe debietmeter vaak nodig om het leidingwerk te veranderen. Soms ook is de in –en uitbouw van de externe debietmeter fysiek onmogelijk, of is het riskant omdat er geen hijsmogelijkheden zijn. Verder kan de meetbuis van de debietmeter door de werkzaamheden beschadigd raken.

Onderzoek alternatieve kalibratiemethodes
In 2003 heeft het waterschap de nadelen die het ondervond bij de uitvoering van de inline kalibratie onder de aandacht gebracht bij het Bureau Verontreinigingsheffing Rijkswateren. Het waterschap kreeg toestemming van het Bureau om de inline kalibratie te vervangen door kalibratie met een geijkte ultrasone debietmeting (clamp-on-meting). Deze methode bleek minder betrouwbaar te zijn dan de inline methode en is sinds 2009 niet meer toegestaan.
Op verzoek van het waterschap heeft procesautomatiseerder Endress+Hauser de haalbaarheid en de kosten geïnventariseerd van inline kalibratie voor iedere afzonderlijke debietmeter. Daarnaast zijn de mogelijkheden voor alternatieve meetmethoden voor elke debietmeter onderzocht.

Er zijn per debietmeter vijf kalibratiemethoden onderzocht:
1.    inline kalibratie (conform artikel 7.9 lid 4 Waterregeling)
2.    referentieflowmeter met pneumatische procesaansluiting
3.    extern kalibreren
4.    clamp-on-meting
5.    uitliteren
Dit resulteerde in een eerstevoorkeur-advies per individuele debietmeter. Om objectieve en transparante keuzes te kunnen maken werd hiervoor een beslissingsboom gebruikt. De beslissingsboom maakte een expliciete en evenwichtige afweging mogelijk tussen de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de kalibratie enerzijds en de kosten, ongemakken en risico’s anderzijds.
Voor geen van de debietmeters is extern kalibreren of een clamp-on-meting als eerste voorkeur uit de bus gekomen. Het rapport is besproken met het Bureau Verontreinigingsheffing Rijkswateren, dat akkoord is gegaan met de voorstellen in het rapport.

Alternatieve meetmethoden
Voor de rwzi Rotterdam Dokhaven is een interessante methode gevonden waarmee alle vijf de debietmeters (DN900 en 1100) met één master-referentieflowmeter in-line gekalibreerd kunnen worden: door de aanwezige afsluiters met elkaar te combineren wordt het water omgeleid door de master-referentieflowmeter en daarna weer teruggevoerd naar de ontvangstkelder.
Een andere mogelijkheid is de toepassing van de referentieflowmeter met pneumatische procesaansluiting. Dit is een meting met een referentieflowmeting met een gekalibreerde debietmeter waaraan een balg is gemonteerd. De balg met debietmeter wordt in de open uitstroommond van de afvoerende leiding geschoven. De balg wordt opgepompt, waardoor de debietmeter gefixeerd blijft in de afvoerende leiding. Hierna wordt ter vergelijking met beide debietmeters een duurmeting uitgevoerd van 2.000 pulsen. Indien de onderlinge afwijking tussen de referentie flowmeter en te kalibreren flowmeter kleiner is dan 5% dan keurt de meetbevoegde instantie de flowmeter goed voor de volgende vijf jaar.
Deze methode is in Europa al jaren gemeengoed, maar er was nog weinig ervaring met de toepassing ervan op leidingen met een diameter > DN100. Er is nu door Endress+Hauser met succes een pilot uitgevoerd in de leidingen van de drie toevoerende rioolgemalen van rwzi Oud Beijerland. Bij de pilot waren ook het Bureau Verontreinigingsheffing Rijkswateren en de Waterdienst aanwezig. Het Bureau is akkoord gegaan met deze manier van meten.

Daar waar nodig wordt het leidingwerk van de debietmeters van Waterschap Hollandse Delta aangepast zodat de inline kalibratie overeenkomstig het eerstevoorkeur-advies kan worden uitgevoerd. Dan kan voor alle belastingplichtige debietmeters op een doelmatige manier voldaan worden aan de wettelijke ijkplicht.