Abwasserbehörde in Buffalo nutzt AI, um Mischwasserüberläufe um 1,7 Milliarden Liter zu reduzieren
Xylems innovative BLU-X Lösung hilft Versorgungsunternehmen $145 Millionen zu sparen
Die Stadt Buffalo hatte Probleme mit Mischwasserüberläufen von fast 7,5 Milliarden Liter pro Jahr, was zu einer Verordnung führte, die Verbesserungen des Kanalsystems erforderlich machte. Durch die Partnerschaft mit Xylem und die Einführung von dessen BLU-XTM Wastewater Network Optimization Systems konnte die Stadt die Mischwasserüberläufe in den ersten 12 Monaten um 1,7 Milliarden Liter reduzieren und das Budget für die Erfüllung der Verordnung um 145 Millionen US-Dollar senken.
Anfang des 20. Jahrhunderts war Buffalo die achtgrößte Stadt in den USA, und aufgrund der frühen Nutzung der Wasserkraft aus den nahe gelegenen Niagarafällen ein Tor für Handel und Industrie. Um dem prognostizierten Wachstum gerecht zu werden, baute Buffalo ein (damals) hochmodernes Mischkanalsystem, das Abwasser- und Regenwasserströme in einem einzigen Rohrsystem sammelte und zum Buffalo River, zum Scajaquada Creek und zum Niagara River leitete.
In den 1950er Jahren baute die Stadt eine riesige Kläranlage und modernisierte ihr Abwassersystem, um mindestens 750.000 Personen versorgen zu können. Das System ermöglichte es der Stadt bei trockenem Wetter Abwässer aufzunehmen und zur Anlage zu leiten, das Mischkanalsystem war jedoch vor allem so ausgelegt, dass der größte Teil des Niederschlagswassers in die Vorfluter der Stadt eingeleitet wurde.
Innovative Lösung zur Reduzierung der Mischwasserüberläufe erforderlich
Aufgrund des veralteten Aufbaus der Kanalisation kam es in Buffalo häufig zu Mischwasserüberläufen von fast 7,5 Milliarden Liter pro Jahr, die in die Vorfluter eingeleitet wurden.
Im Zuge des wachsenden Bewusstseins für den Schutz der Wasserressourcen des Landes, erließen Bundes- und Landesbehörden 2006 eine Verordnung, die Verbesserungen von Buffalos Kanalisation erforderlich machte. Die Abwasserbehörde von Buffalo (Buffalo Sewer Authority – BSA) entwickelte aufgrund der Mängel des bestehenden Mischwasserkanalisationssystems einen umfassenden Verbesserungsplan für das Wassereinzugsgebiet, der graue, grüne und intelligente Abwasserlösungen umfasste.
Nach jahrelangen Verhandlungen einigten sich die Stadt und ihre Partner, und im Jahr 2014 wurde der langfristige Kontrollplan der Abwasserbehörde zur Reduzierung von Mischwasserüberläufen mit einem geschätzten Budget von 525 Millionen US-Dollar genehmigt. Da die Mittel der Stadt aufgrund von Steuerverlusten begrenzt waren, benötigte die Abwasserbehörde eine innovative und gleichzeitig wirtschaftliche Lösung für die Mischwasserüberläufe. Also setzte die Stadt einmal mehr auf zukunftsweisende Technologie.
Einsatz von BLU-X Technologie zur Optimierung bestehender Infrastruktur
Die Mitarbeiter der Behörde wussten, dass für den Betrieb ihres Kanalsystems aus den 1950er Jahren umfassende Veränderungen erforderlich waren, gleichzeitig war klar, dass teure Investitionen in neue graue Infrastruktur wie Tunnel und Lagertanks ausgeschlossen waren. Xylem arbeitete gemeinsam mit dem Team der Abwasserbehörde, bestehend engagierten Ingenieuren und Beratern an der Weiterentwicklung des Abwassersystems.
Es wurden neue Technologien eingesetzt, um die vorhandene Infrastruktur zu optimieren und in den Rohren Rückhalteräume zu bauen und zu überwachen, die Buffalos enormes Schwerkraftentwässerungssystem in ein gesteuertes Transport- und Lagersystem verwandelten. Das Ziel des Systems ist es, Mischwasserüberläufe mithilfe von Xylems BLU-XTM Wastewater Network Optimization System zu minimieren und/oder zu eliminieren. Über die Stadt verteilt wurden insgesamt sechzehn Standorte für die Wasserrückhaltung und den optimalen Transport ermittelt. Die Abwasserbehörde wählte die Standorte im Hinblick auf eine maximale Kapitalrendite aus, wobei die ersten beiden Standorte als stellvertretendes Beispiel für die anderen Standorte dienten.
Reduzierung der Mischwasserüberlaufmenge um 1,7 Milliarden Liter in den ersten 12 Monaten
Heute sind sechs Speicherstandorte im Einsatz. Besonders beeindruckend ist, dass allein die ersten drei Standorte die Mischwasserüberläufe in Buffalo in den ersten 12 Monaten um 1,7 Milliarden Liter reduziert haben, das sind 378 Millionen Liter mehr als in den ursprünglichen Schätzungen für das gesamte System.
Das bedeutet, dass das BLU-X-Echtzeit-Entscheidungsunterstützungssystem (RT-DSS) die Abwasserbehörde letztendlich dabei unterstützen könnte, Mischwasserüberläufe um das Drei- bis Vierfache der ursprünglich prognostizierten Menge zu reduzieren.
Ein höheres Maß an Systemintelligenz
Ein weiterer entscheidender Vorteil der Technologie besteht darin, dass BLU-X auf kontinuierliche Verbesserung der Ergebnisse ausgelegt ist. Da jedes Regenwetterereignis weitere Daten liefert, kann die Abwasserbehörde mit einem zunehmenden Maß an Systemintelligenz rechnen, was zu zusätzlichen Betriebs- und Wartungskostensenkungen sowie zu einer weiteren Reduzierung der Mischwasserüberläufe führt. Im Rahmen ihrer laufenden Partnerschaft werden die Abwasserbehörde und Xylem weiterhin zusammenarbeiten, um den Betrieb wichtiger Standorte zu koordinieren.
Die intelligente Abwasserlösung hilft der Abwasserbehörde, Ergebnisse zu erzielen, die das ursprüngliche Design deutlich übertreffen, da noch mehr Abwasser als geschätzt sicher gelagert, transportiert, aufbereitet und als sauberes Abwasser bei unterschiedlichen Wetterbedingungen in die Vorfluter geleitet wird.
Dies trägt dazu bei, dass die Abwasserbehörde bei der Wasseraufbereitung eine führende Rolle spielen wird und die Stadt zweistellige Millionenbeträge an vermiedenen Investitionskosten einspart.
Letztendlich konnte die Abwasserbehörde einen überarbeiteten langfristigen Kontrollplan vorlegen, vom dem erwartet wird, dass er der Stadt voraussichtlich mindestens 145 Millionen US-Dollar einsparen wird. Die RT-DSS-Nachrüstungen und weitere, minimalinvasive grüne und graue Infrastrukturverbesserungen werden wichtige ökologische Fortschritte zu weitaus tragbareren Kosten für die Bewohner ermöglichen. Mit der erfolgreichen Strategie zur Beseitigung der Mischwasserüberläufe könnte die Abwasserbehörde in Zukunft sogar noch weitere Einsparungen bei der Kapitalinfrastruktur erzielen, wenn sie ihre fortlaufenden Ziele in den Bereichen Umwelt, Wirtschaft und Wassergerechtigkeit erreicht.
Digitale Lösungen für hervorragende Leistung
BLU-X Wastewater Network Optimization ist ein Beispiel für Xylems Engagement, mit Wasserversorgern zusammenzuarbeiten und überragende Leistung durch Innovation zu ermöglichen. Die digitalen Lösungen von Xylem können Versorgungsunternehmen dabei helfen, den Kapitalfluss und die Erschwinglichkeit von Dienstleistungen zu verbessern, die Einhaltung und Betriebsleistung sicherzustellen, ihre Gemeinden besser zu versorgen und die kontinuierliche Systemstabilität und Nachhaltigkeit zu verbessern.
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