ACHTERGRONDDOCUMENT INTEGRAAL ZUIVERINGSPLAN (IZP)
DEFINITIEF JANUARI 2013
1
IN HOU D 1 . I N L E I D I N G ......................................................................................................................... 3 1.1 Algemeen ........................................................................................................................... 3 1.2 Leeswijzer........................................................................................................................... 3 2 . H U I D I G E S I T U A T I E ........................................................................................................ 4 2.1 Relatie met andere plannen ................................................................................................ 4 2.2 Bestaand beleid .................................................................................................................. 4 2.3 Prestaties ........................................................................................................................... 6 2.4 Kosten ................................................................................................................................ 8 2.5 Milieu, arbozorg en veiligheid.............................................................................................13 2.6 Samenwerking ...................................................................................................................15 3 . A U T O N O M E O N T W I K K E L I N G ....................................................................................16 3.1 Nieuw beleid ......................................................................................................................16 3.2 Biologische belasting .........................................................................................................17 3.3 Hydraulische belasting .......................................................................................................19 3.4 Kosten ...............................................................................................................................21 4. S C E N A R I O ’ S ....................................................................................................................24 4.1 Inleiding .............................................................................................................................24 4.2 Aanpassing infrastructuur ..................................................................................................24 4.3 Verlagen van de zuiveringsinspanning...............................................................................25 4.4 Verhogen van de zuiveringsinspanning .............................................................................27 4.5 Meerjarenperspectief investeringen 2013-2017 .................................................................29 4.6 Verminderen van de aanvoer van schoon water ................................................................30 4.7 Energie besparen ..............................................................................................................32 4.8 Slibproductie verminderen .................................................................................................34 4.9 Inzet van chemicaliën ........................................................................................................35 4.10 Terugwinnen van grondstoffen.........................................................................................37 4.11 Nieuwe technologie toepassen ........................................................................................39 5 . B E L E I D S K E U Z E S ...........................................................................................................43 5.1 Inleiding .............................................................................................................................43 5.2 Toekomsttrends .................................................................................................................43 5.3 Afvalwateraanbod ..............................................................................................................45 5.4 Effluentkwaliteit in relatie tot oppervlaktewaterkwaliteit ......................................................47 5.5 Energie ..............................................................................................................................48 5.6 Slibverwerking ...................................................................................................................49 5.7 Terugwinning van grondstoffen ..........................................................................................49 5.8 Duurzaam inkopen.............................................................................................................50 5.9 Procesautomatisering ........................................................................................................51 5.10 Innovatie ..........................................................................................................................51 5.11 Ontwerprichtlijnen ............................................................................................................53 6 . A A N B E V E L I N G E N ..........................................................................................................54 6.1 Inleiding .............................................................................................................................54 6.2 Beleidsontwikkeling afvalwaterinfrastructuur ......................................................................54 6.3 Investeringen ................................................................................................................54 6.4 Beheer en onderhoud ........................................................................................................55 6.5 Terugwinning van energie en grondstoffen ........................................................................55 6.6 Innovatie ............................................................................................................................56 6.7 Samenwerking ...................................................................................................................56 B I J L A G E N ...............................................................................................................................58 Bijlage 1 – Autonome ontwikkeling hydraulische en biologische belasting rwzi’s .....................59 Bijlage 2 – Effluentkwaliteit rwzi’s ............................................................................................60 Bijlage 3 – Ontwerprichtlijnen ..................................................................................................61 Bijlage 4 – Innovatieprogramma 2013 .....................................................................................62
2
1 . IN LEIDIN G 1.1 Algemeen In het Integraal ZuiveringsPlan (IZP) wordt de visie beschreven op de zuiveringstaak door Wetterskip Fryslân. Deze zuiveringstaak omvat het transport van het door gemeenten ingezamelde afvalwater, de zuivering van het afvalwater, de lozing van het effluent op oppervlaktewater en het verwerken en afzetten van zuiveringsslib. Met de uitvoering van de zuiveringstaak levert het waterschap een belangrijke bijdrage aan het bereiken van een geode waterkwaliteit in het beheergebied van Wetterskip Fryslân. De ambitie van het IZP is om: De zuiveringstaak voor nu en in de toekomst zo doelmatig mogelijk uit te voeren,waarbij de kosten voor de burger en bedrijven zo laag mogelijk worden gemaakt en de waterkwaliteit in het beheergebied van Wetterskip Fryslân zo weinig mogelijk met vervuilende stoffen wordt belast. Voor dit rapport zijn de prestaties, kosten en trends van deze zuiveringstaak onderzocht. Hiervoor is in samenwerking met waterketenpartners gezocht naar mogelijkheden om de prestaties en kosten te beïnvloeden. Scenario’s zijn doorgerekend, waarbij ook de nieuwste technologische ontwikkelingen zijn meegenomen. Op basis van de uitkomsten van dit rapport is het IZP opgesteld waarmee Wetterskip Fryslân de visie op zijn taak heeft vastgesteld. Deze visie voor de middellange (tot 2025) en lange termijn (tot 2050) zal worden gebruikt voor het aanpassen van investering- en onderzoeksprogramma’s. Het IZP zal worden besproken met onze waterketenpartners en vormt een belangrijk document voor de samenwerking in het kader van het programma Fries Bestuursakkoord Waterketen (FBWK).
1.2 Leeswijzer In hoofdstuk 2 wordt ingegaan op de huidige situatie van de zuiveringstaak van Wetterskip Fryslân op het gebied van prestaties van het transport- en zuiveringsysteem, de daarmee gemoeide kostenstructuur, beleid, aspecten op het gebied van milieu, arbozorg en veiligheid en de huidige samenwerkingspartners. Vervolgens wordt in hoofdstuk 3 beschreven op welke wijze de autonome ontwikkeling invloed heeft op deze zuiveringstaak. Hierin worden op hoofdlijnen de belangrijkste factoren beschreven die invloed hebben op de uitvoering van de zuiveringstaak van Wetterskip Fryslân: • de hoeveelheid en samenstelling van het afvalwater zoals ontwikkelingen in bevolkingsgroei, -krimp en –opbouw en industriële aanvoer; • zaken die invloed hebben op de kosten zoals de beweging in prijzen voor elektriciteit en grondstoffen • beleidsontwikkelingen, waaruit eisen voortkomen op het gebied van de te behalen effluentkwaliteit van rwzi’s. Bij de ontwikkeling van nieuw beleid voor de taak zuivering van afvalwater zijn er vele keuzes beschikbaar die kunnen leiden naar een doelmatige en duurzame werkwijze. In hoofdstuk 4 zijn een aantal scenario’s uitgewerkt en wordt zichtbaar gemaakt wat de gevolgen zullen zijn. Op basis van deze uitkomsten worden in hoofdstuk 5 beleidskeuzes gemaakt. Deze beleidskeuzes zijn gebaseerd op de informatie uit de vorige hoofdstukken, maar ook op een inventarisatie van mogelijke toekomsttrends. In hoofdstuk 6 worden de aanbevelingen die voortkomen uit dit rapport voor het IZP samengevat.
3
2 . HUIDIG E SI TU ATI E 2.1 Relatie met andere plannen Voor het IZP vormt het huidige Waterbeheerplan 2010-2015 een uitgangspunt. Daarnaast is rekening gehouden met het Emissiebeheersplan 2011-2015, de Rioleringsnota uit 2009, het Bestuursprogramma 2009 – 2012, het Innovatieplan 2012, de Begroting 2012, het MeerJarenInvesteringsProgramma 2013-2017 en uitgevoerde optimalisatiestudies (zogenaamde OAS-trajecten). Op deze plannen en op het overige door het bestuur vastgestelde beleid wordt ingegaan in hoofdstuk 2. Verder is rekening gehouden met de volgende parallel lopende trajecten: • Slibstrategie • Energiefabriek • EnergieEfficiencyPlan MJA-3 afspraak • Fries Bestuursakkoord Waterketen De uitgangspunten uit deze parallel lopende trajecten zijn afgestemd met de uitgangspunten voor de verschillende verkenningen in dit document.
2.2 Bestaand beleid Het huidige beleid voor de zuiveringstaak is terug te vinden in een beperkt aantal beleidsstukken en vastgestelde bestuursvoorstellen. In deze paragraaf worden de relevante zaken voor het IZP genoemd. Waterkwaliteit (emissies) In het waterbeheerplan 2010-2015 is het volgende doel voor de waterketen vastgesteld: “De emissies van de waterketen in Fryslân vormen geen belemmering voor het realiseren van de chemische en ecologische kwaliteit van het oppervlaktewater”. Deze kwaliteit moet uiterlijk 2027 behaald zijn vanuit de eisen van de Europese KaderRichtlijnWater (KRW). In maart 2011 is het Emissiebeheerplan 2011-2015 vastgesteld. Wetterskip Fryslân geeft met dit emissiebeheerplan een actueel overzicht van normoverschrijdende stoffen en inzicht in de aanpak daarvan. Een overzicht van de stoffen die normoverschrijdingen vertonen en het aandeel vanuit de rwzi’s is gegeven in tabel 2.1 Tabel 2.1 Normoverschrijdingen stoffen rwzi’s Stof Aandeel rwzi’s Stikstof 8,5% Fosfaat 19% Koper 7% Zink 11% Som Benzo(ghi)peryleen en 11% Ideno(1,2,3-cd)pyreen Diethylhexylftalaat (DEHP) 95% Volgens het Emissiebeheerplan 2011-2015 zal voor koper en zink worden nagegaan of aanpassingen aan onze RWZI’s kunnen bijdragen aan het behalen van deze doelen. Riolering en inzameling afvalwater (incl. IBA’s) Veel van het bestaande beleid op het gebied van riolering en inzameling van afvalwater is vastgelegd in de Rioleringsnota 2009. Dit beleid is onderdeel van het Waterbeheerplan 2010-
4
2015. Wetterskip Fryslân is voor de behandeling van huishoudelijk afvalwater onder andere afhankelijk van de wijze waarop de gemeente dit inzamelt en aanlevert. De belangrijkste uitgangspunten van dit vastgestelde beleid zijn: 1. Riooloverstorten vormen geen knelpunt voor het watersysteem; voor een beoordeling wordt het waterkwaliteitsspoor toegepast. 2. Zoveel mogelijk gescheiden inzameling van afstromend hemelwater en afvalwater; 3. Bronmaatregelen ter voorkoming van verontreiniging van hemelwater hebben de voorkeur. 4. De voorkeursbehandeling voor afstromend hemelwater is: a. Infiltratie in de bodem (in ons beheergebied beperkt toepasbaar) b. lozing via bodempassages op het oppervlaktewater c. lozing via andere voorzieningen (bezinking, afscheiders e.d.) in oppervlaktewater d. lozing via een verbeterd gescheiden stelsel e. lozing via een aparte hemelwaterafvoer f. lozing via een gemengd stelsel 5. Alleen verontreinigde oppervlakten zoals dat van wegen wordt afgevoerd via een verbeterd gescheiden stelsel. 6. Voor de aanvoer van huishoudelijk afvalwater wordt uitgegaan van 120 l per persoon per dag (conform landelijk beleid); 7. Voor industrieterreinen wordt uitgegaan van 50 vervuilingseenheden/ha en 0,5 m3/ ha/uur; 8. De hoeveelheid af te pompen afvalwater uit de riolering zal 2,5 tot 4x de hoeveelheid bij droog weer zijn; de ledigingstijd van het rioolstelsel dient minder dan 20 uur te bedragen; 9. Rioolgemalen en influentwerken van zuiveringen zijn de overnamepunten van het afvalwater. Het leidingwerk naar deze punten blijft in beheer en onderhoud bij de gemeente; 10. Alle gerioleerde kernen met meer dan 17 woningen (> 50 v.e.) worden aangesloten op een zuivering; 11. In 2010 is het aandeel rioolvreemd water met 25% teruggedrongen; Voor wat betreft de riooloverstorten (uitgangspunt 1) en de aansluiting van gerioleerde kernen (uitgangspunt 10) zijn anno 2012 geen activiteiten meer geprogrammeerd. Voor lozing van huishoudelijk afvalwater dat niet is aangesloten op rioleringen is in 2005 de “Gebiedsgerichte sanering van huishoudelijke lozingen in het buitengebied” vastgesteld. In 2008 is deze geactualiseerd door de beleidsregel “Lozingen huishoudens en huishoudelijk afvalwater, besluit WF.2008/08630”. Dit heeft geresulteerd in een sanering van lozingen in het vrij afstromend gebied. Duurzaamheid In 1998 is gestart met de opzet van een milieuzorgsysteem voor de zuiveringstaak van Wetterskip Fryslân. Dit heeft in 2000 geleid tot de certificering van dit systeem volgens de norm ISO 14001. Daarmee worden de milieueffecten van deze activiteiten beheerst, en wordt er structureel aandacht besteed aan milieuaspecten van het zuiveringsproces.. In het Waterbeheerplan 2010-2015 zijn met betrekking tot duurzaamheid een aantal ambities uitgesproken. Dit betreft het terugdringen van de uitstoot van broeikasgassen, het verbeteren van de energie-efficiëntie en duurzaam inkopen van goederen en diensten. In navolging van het klimaatakkoord (Rijk en gemeenten, november 2007) worden samen met andere partijen de volgende doelstellingen gerealiseerd: • een reductie van de uitstoot van broeikasgassen in 2020 met dertig procent; • de energie-efficiëntie wordt per jaar met twee procent verbeterd; • honderd procent gebruik van groene stroom vanaf 2010; • vanaf 2020 wordt een groot deel van de benodigde energie gewonnen uit het eigen afvalwater; • vanaf 2010 wordt voor 75 procent duurzaam ingekocht; • vanaf 2015 wordt voor 100 procent duurzaam ingekocht.
5
In 2008 is tussen de waterschappen en het Ministerie van Economische Zaken een MJA-3 (MeerJarenAfspraak) overeenkomst afgesloten. De doelstelling van deze overeenkomst is om 30% energie-efficiencyverbetering voor de zuiveringstaak te halen over de periode 2005 – 2020 ofwel 2% per jaar. Om deze doelstelling te realiseren wordt elke 4 jaar een energieefficiencyplan (EEP) opgesteld, waarin de voorgenomen maatregelen staan vermeld. In 2012 zal er in het kader van duurzaamheid een nieuw statement voor het gehele waterschap worden opgesteld. Infrastructuur Wetterskip Fryslân streeft ernaar de zuiveringtechnische werken zo efficiënt mogelijk in te richten, uit te rusten en in stand te houden, zodat deze voldoen aan de wet- en regelgeving en aan de afspraken met gemeenten.. Samen met gemeenten is in optimalisatiestudies onderzocht waar kansen liggen voor een verbetering van de doelmatigheid, het milieurendement, de duurzaamheid en de samenwerking in onderhoud en beheer. Van de 28 zuiveringskringen zijn in totaal 12 onderzocht. In het waterbeheerplan 2010-2015 is gesteld dat de investeringen in de infrastructuur worden uitgevoerd met als uitgangspunt de laagst maatschappelijke kosten bij het beheren van de waterketen. Op dit punt zijn uit de optimalisatiestudies drie mogelijke clusteringen naar voren gekomen: • Heerenveen – Akkrum • Drachten – Wijnjewoude • Harlingen – St Annaparochie Voor persleidingen is in 2005 door het bestuur vastgesteld dat buiten gebruik genomen persleidingen zullen worden verwijderd. Hiervan kan worden afgeweken als de persleiding wordt overgedragen aan derden. Ten aanzien van Asbest-Cementleidingen is in 2010 besloten dat deze niet preventief worden vervangen. Innovatie In 2010 is de nota innovatie “Investeren in de toekomst” voor Wetterskip Fryslân vastgesteld. Daarbij is gekozen voor een robuust en actief scenario, dat wil zeggen het beschikbaar stellen van geld en middelen, het actief sturen en integreren van innovatie in de organisatie, en het samenwerken met het Friese netwerk. Als uitvoeringsprogramma zijn in 2010 en de jaren daarna innovatieplannen opgesteld. Samenwerking In het waterbeheerplan 2010-2015 is als doel voor de waterketen genoemd: “Partijen in de waterketen in Fryslân verrichten hun taken tegen de laagst mogelijke kosten. Door nauw samen te werken, voeren zij hun taken zo doelmatig, inzichtelijk, duurzaam en innovatief mogelijk uit” In de rioleringsnota is ook een hoofdstuk over samenwerken opgenomen. Dit beleid is echter ingehaald door het Fries Bestuursakkoord Waterketen ondertekend in 2010 en het bijbehorende Uitvoeringsprogramma 2011-2015. Het FBWK heeft drie speerpunten: • een doelmatigere waterketen • een duurzamere waterketen • een grotere betrokkenheid van de burger.
2.3 Prestaties De prestaties van onze zuiveringstaak variëren van jaar tot jaar als gevolg van weersinvloeden, wisselingen in bedrijfsmatige lozingen, incidenten en storingen. Zij worden elk jaar gerapporteerd
6
in het bedrijfs- en beheers resultatenrapport. Daarin is ook het milieujaarverslag opgenomen. In deze paragraaf worden de hoofdlijnen van de prestaties van de afgelopen jaren samengevat. Functioneren transportstelsels Belangrijkste criterium voor het functioneren van ons transportstelsel is de capaciteit om voldoende afvalwater af te voeren vanuit de rioleringsstelsels, de zogenaamde afnameverplichting. Er wordt de laatste jaren voor meer dan 99% voldaan aan de afnameverplichting. In het algemeen wordt er meer afvalwater aangevoerd naar de rwzi’s dan de afnameverplichting. Gemiddeld wordt er 7% meer afvalwater aangevoerd dan afgesproken met de gemeenten. De rioolgemalen beschikken over een geavanceerd automatiseringsysteem. Dit systeem zorgt voor vroegtijdige melding van storingen en afwijkingen in de capaciteit. Indien een afvoercapaciteit langer dan 1 uur beneden de gewenste waarde blijft, dan wordt hierop gereageerd. Hierdoor wordt voorkomen dat overstorten plaatsvinden als gevolg van stilstand of capaciteitsgebrek. Voor de persleidingen is er enkele jaren geleden een inventarisatie gemaakt van de knelpunten. Deze knelpunten betreffen de volgende situaties: • In meer dan de helft van de gevallen liggen de persleidingen in andermans grond, waarbij wij het risico lopen kosten te moeten maken bij wijziging van tracés (geen zakelijk recht); dit geldt ook voor 108 rioolgemalen; • Door de jaren heen zijn op plaatsen opstallen (gebouwen, fietspaden etc.) over persleidingen geplaatst en gelegd of staan er inmiddels zware bomen boven of er liggen delen persleiding inmiddels door siertuinen van particulieren; als één van de oorzaken kan worden aangewezen dat bij transacties van onroerend goed het zakelijk recht in akten niet mee overgenomen is en/of dat onvoldoende rekening is gehouden met feitelijke uitvoering van de bepalingen in de akte. Inmiddels is er voor deze situaties in de begroting een vast investeringsbudget opgenomen. Jaarlijks worden een tiental persleidingbreuken hersteld. Deze ontstaan deels spontaan en deels door invloeden van buitenaf (graafwerkzaamheden, fouten bij de aanleg). Functioneren zuiveringsinstallaties Belangrijk criterium voor het functioneren van de rwzi’s is het voldoen aan de eisen in de vergunningen (Milieuvergunning en WVO-vergunning). Hierover wordt jaarlijks gerapporteerd aan het bestuur en indien nodig maatregelen genomen. Het effluent van de zuiveringsinstallaties voldoet in de meeste gevallen aan de eisen in de vergunning. In 1% van de metingen wordt een afwijking geconstateerd. De oorzaken zijn: • Hydraulische overbelasting door zware neerslag • Calamiteiten bij industriële lozingen • Storingen aan procesonderdelen. Bij geen enkele installatie vormen deze afwijkingen reden tot grootschalige investeringen. De verwijdering van stikstof en fosfaat is goed en in de meeste gevallen beter dan de eisen uit de vergunning. De zuiveringsinstallaties worden gestuurd volgens interne richtlijnen en bedrijfsdoelstellingen. In het kader van het milieuzorgsysteem worden de Milieuvergunningen ook getoetst, klachten van omwonenden geregistreerd en indien nodig opgevolgd. Voor het nemen van milieumaatregelen zoals geur- of geluidmaatregelen of maatregelen ter bescherming van de bodem is in de begroting vaste investeringsruimte opgenomen. Sinds 1997 worden zuiveringsinstallaties uitgerust met zogenaamd bediening middels beeldschermen (SCADA). In de toekomst dienen nog 9 installaties hiervan te worden voorzien. Uitgangspunt bij de vervanging is dat bediening hierdoor ook op afstand mogelijk is. De gegevensverwerking vindt met software plaats die gekoppeld is aan deze SCADA. Met behulp
7
van rapportgenerator software (Business Objects) worden de data voor gebruikers ontsloten. De software is geheel in eigen beheer. Functioneren slibverwerking In Nederland geldt slibverbranding of compostering en droging met verbranding van het restmateriaal momenteel als enige wettelijk geaccepteerde optie voor de verwerking van zuiveringslib. Hiervoor is het efficiënt de hoeveelheid water in het slib zo veel mogelijk te verwijderen. Wetterskip Fryslân heeft hiervoor een centrale mechanische ontwatering (kamerfilterpersen) in Heerenveen. De belangrijkste prestatie-indicator is dan ook het droge stofgehalte waarmee het slib deze installatie verlaat. Met aftrek van toeslagstoffen bedraagt deze gemiddeld 22 tot 24%. Dit komt overeen met gemiddelde landelijke resultaten.
2.4 Kosten Een belangrijk element van het IZP vormt het streven naar een doelmatige uitvoering van de waterzuiveringstaak. Daarvoor is het zinvol de huidige kosten rondom deze taak te schetsen, maar ook naar de geschiedenis van de kostenontwikkeling te kijken. De kosten voor de zuiveringstaak worden gedekt door de zuiveringsheffing. In 2012 bedraagt deze heffing € 53,57 per vervuilingseenheid. Dit ligt € 0,36 onder het Nederlands gemiddelde (zie figuur 2.1). € 90,00 € 80,00 € 70,00 € 60,00
gemiddelde
€ 50,00 € 40,00 Wetterskip Fryslân € 30,00 € 20,00 € 10,00 €1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Figuur 2.1 Zuiveringsheffing 2012 voor alle 25 waterschappen De kosten voor het zuiveren van afvalwater, inclusief transport van afvalwater en slibverwerking bestaan uit een aantal posten. In tabel 2.2 en figuur 2.2 zijn de belangrijkste kostenposten weergegeven.
8
Tabel 2.2 Directe kosten zuiveringsbeheer Wetterskip Fryslân 2011 Kostenpost Kosten Kapitaallasten € 14.254.165 Onderhoud € 5.940.776 Bediening € 5.212.577 Elektriciteit € 3.819.889 Laboratorium € 709.323 Chemicaliën € 1.358.995 Slibtransport € 1.364.366 Slibafzet € 6.013.879 Overige kosten € 2.360.059 Totaal € 41.034.029
Kostenverdeling 2011
6% Kapitaallasten 15%
Onderhoud 35%
Bediening
3%
Elektriciteit
3%
Laboratorium
2%
Chemicaliën Slibtransport
9%
Slibafzet 13%
14%
Overige kosten
Figuur 2.2 Kostenverdeling 2011 In figuur 2.3 is de ontwikkeling weergegeven van de totale kosten van het zuiveringsbeheer ten opzichte van de inflatie.
9
Kosten Zuiveringsbeheer € 42.000.000 € 41.000.000 € 40.000.000 € 39.000.000 € 38.000.000 kosten zuiveren
€ 37.000.000 € 36.000.000 € 35.000.000 € 34.000.000 € 33.000.000 € 32.000.000 2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
Figuur 2.3 Kostenontwikkeling Zuiveringsbeheer 2004-2011 In figuur 2.4 is per kostenpost de ontwikkeling aangegeven over de periode 2004-2011 voor gecorrigeerd voor inflatie. Uit deze grafiek kan worden afgeleid dat de kapitaalslasten zijn gedaald en de kosten voor onderhoud, bediening en elektriciteit zijn toegenomen. De overige kostenposten zijn gelijk gebleven. In het navolgende wordt per kostenpost besproken hoe deze kosten zich de afgelopen jaren hebben ontwikkeld.
Kostenontwikkeling 2004-2011 € 16.000.000 € 14.000.000 € 12.000.000 € 10.000.000 € 8.000.000 € 6.000.000 € 4.000.000 € 2.000.000 €-
Uitgaven 2004
Uitgaven 2011 (gecorrigeerd voor inflatie)
Figuur 2.4 Kostenontwikkeling kostenposten Zuiveringsbeheer 2004-2011 Kapitaallasten De kapitaallasten zijn veruit de grootste kostenpost voor de zuiveringstaak.
10
Sinds 2002 zijn de kapitaallasten nagenoeg niet gewijzigd. De kapitaallasten zijn afhankelijk van de boekwaarde, de investeringen die worden gepleegd en de rente die voor de geldleningen wordt betaald. In 2010 is er onderzoek gedaan naar het investeringsniveau van de afgelopen jaren (“Onderzoek meerjareninvesteringsprogramma ABWZ, versie 5, december 2010”). Hieruit is gebleken dat er de afgelopen 5 jaar meer is geïnvesteerd dan in de periode daaraan voorafgaand (zie figuur 2.5).
Investeringen totaal € 60.000.000 € 50.000.000 € 40.000.000 € 30.000.000 € 20.000.000 € 10.000.000 €1971-1975
1976-1980
1981-1985
Transport
1986-1990
Zuiveren
1991-1995
1996-2000
Slibverwerken
2001-2005
2006-2010
Totaal
Figuur 2.5 Investeringen 1971-2010 Onderhoud en bediening De kosten voor onderhoud en bediening zijn de afgelopen jaren toegenomen. Tussen 2007 en 2011 is de toename 14% (bijna € 1,4 miljoen). Opmerkelijk genoeg gaat het hierbij niet om een toename van uren. Het uurtarief van bijvoorbeeld klaarmeesters is toegenomen van € 63 in 2007 naar € 75 in 2011. Dit is een stijging van 19%. Deze stijging is het gevolg van CAO ontwikkelingen en toename in toerekening van kosten(overhead) vanuit de organisatie. Slibafzet Met de slibafzet worden de kosten bedoeld die worden gemaakt voor de verwerking van slib nadat deze in Heerenveen is ontwaterd. Hiervoor heeft Wetterskip Fryslân een verwerkingscontract gesloten met Swiss Combi Technology. Het contract loopt tot 1 januari 2015. In het contract wordt de verwerkingsprijs gecorrigeerd voor inflatie van gas, elektriciteit, transport, loonkosten en afvalwaterkosten. De kosten zijn de afgelopen vijf jaar met ca. 8% gestegen; deze kostenstijging wordt volledig veroorzaakt door inflatie. De prijs is ook sterk afhankelijk van de hoeveelheid slib en het droge stofgehalte van het te drogen slib. Hoewel deze over de jaren schommelen, kan worden gesteld dat deze nagenoeg niet zijn gewijzigd. Elektriciteit De kosten voor elektriciteit zijn de afgelopen vijf jaar redelijk constant geweest. In 2011 is er zelfs sprake van een daling van de kosten. In figuur 2.6 is een overzicht gegeven van de het elektriciteitsverbruik en de bijbehorende kosten.
11
€ 4.500.000
35
€ 4.000.000 Kosten elektrciteit
30 € 3.500.000 25
€ 3.000.000
20
€ 2.500.000 € 2.000.000
15
€ 1.500.000 10 € 1.000.000
Elektriciteitsinkoop (miljoen kWh)
40
€ 5.000.000
5
€ 500.000
0
€2007
2008
2009 Kosten
2010
2011
Inkoop
Figuur 2.6 Elektriciteitskosten en –verbruik van de afgelopen vijf jaar voor transporteren, zuiveren en slibverwerken Het elektriciteitsverbruik daalt licht als gevolg van efficiencymaatregelen en een geringere hoeveelheid neerslag in de afgelopen drie jaar. In 2009 behoorde Wetterskip Fryslân tot de koplopers op het gebied van energieverbruik voor het zuiveren van afvalwater in de bedrijfsvergelijking. Laboratoriumkosten De laboratoriumkosten bedragen 2% van de totale kosten. Deze zijn de afgelopen 10 jaar nauwelijks gewijzigd. Chemicaliënkosten Voor het zuiveringsproces en de slibontwatering zijn chemicaliën noodzakelijk. Het gebruik van chemicaliën is de afgelopen jaren niet of nauwelijks gewijzigd. De kosten zijn echter in vijf jaar met 13% gestegen in verband met hogere marktprijzen. Slibtransportkosten De kosten voor het transport van slib van de zuiveringsinstallaties naar de slibontwatering in Heerenveen zijn de afgelopen vijf jaar met 19% toegenomen. De kosten zijn sterk gerelateerd met de hoeveelheid nat slib. In figuur 2.7 zijn de kosten en de slibhoeveelheden in een grafiek gezet.
12
450000
€ 1.400.000
400000 350000
Kosten slibtransport
€ 1.200.000
300000 € 1.000.000 250000 € 800.000 200000 € 600.000
150000
€ 400.000
100000
€ 200.000
50000
Hoeveelheid slib getransporteerd (m3)
€ 1.600.000
0
€2007
2008 Kosten
2009
2010
2011
Getransporteerd nat slib (m3)
Figuur 2.7 Slibtransport kosten en hoeveelheden van de afgelopen vijf jaar Overige kosten De overige bestaan uit een groot scala van kostensoorten zoals gas, water, telecommunicatie, technologische ondersteuning en projecten, arbo en veiligheid, verbruiksgoederen, etc. Hoewel deze kostenpost de afgelopen 10 jaar wel schommelt, is er geen echte trend zichtbaar. Baten Naast de zuiveringsheffing als belangrijkste inkomstenbron zijn er ook een aantal activiteiten waarmee extra baten worden gegenereerd. Dit zijn bijvoorbeeld de verwerking van vet en andere koolstofrijke slurries, verwerking van afvalwater per as en de verkoop van restwarmte. De opbrengsten van vooral de vergistbare stromen schommelt door de jaren heen sterk, afhankelijk van de markt voor dit soort producten. Overigens zijn er met de verwerking ook kosten gemoeid. De daadwerkelijke winst blijft beperkt tot ca. € 100.000 per jaar.
2.5 Milieu, arbozorg en veiligheid Milieu De taak van het zuiveren heeft uiteraard de grootste impact op het milieucompartiment water. Van de verontreinigende stoffen in het oppervlaktewater is een groot deel afkomstig van het afvalwater dat na zuivering wordt geloosd. Deze emissies worden in het kader van het emissiebeheerplan gemonitord (zie figuur 2.8). In het kader van het milieuzorgsysteem worden de milieuprestaties elk jaar gerapporteerd in het beheers- en bedrijfsresultatenrapport. Dat geldt ook voor de emissies van de belangrijkste componenten.
13
Emissies effluenten rwzi's 3.000 2.500
kg/d
2.000
BZV kg/etm Tot-N kg/etm
1.500
zw.st. kg/etm PO4-P kg/etm
1.000 500 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Jaar
Figuur 2.8 Ontwikkeling emissies effluent zuiveringsinstallaties De milieuprestaties worden in het kader van de laatste bedrijfsvergelijking alleen gebaseerd op het (fossiele) energieverbruik. Het fossiele energieverbruik is in 2009 lager dan gemiddeld, terwijl het totale energieverbruik (grijs en groen) ruim 10% hoger is dan het gemiddelde. Voor 2010 is de klimaatvoetafdruk vastgesteld van de waterzuiveringactiviteiten. Deze bedroeg bruto ca. 22.500 ton CO2-equivalenten en netto ca. 12.000 ton, dankzij een emissiereductie van 10.500 ton door de slibverwerking bij de ENCI. De belangrijkste bronnen vormen de methaan- en lachgasemissies van het zuiveringsproces, en de thermische droging van het slib. De belangrijkste maatregelen voor het verbeteren van milieuprestaties, naast de verbetering van de effluentkwaliteit, vinden plaats op het terrein van geurbestrijding en bodemvoorzieningen. Met name de Nationale Richtlijn Bodem stelt hoge eisen aan de bestrijding van risico’s op het gebied van bodemvervuiling. Arbozorg en veiligheid In 2003 en 2004 zijn alle rwzi’s van Wetterskip Fryslân geïnventariseerd op arbeidsrisico’s en geëvalueerd (RI&E-onderzoek). Dit is gevolgd door een plan van aanpak om de risico’s te minimaliseren. In 2007 en 2008 zijn alle rwzi’s weer bezocht door de veiligheidskundige/arbocoördinator voor een verdiepte RI&E en bijbehorende veiligheidsrondgang. Ook is in 2008 een herziene RI&E-onderzoek voor rwzi Leeuwarden uitgevoerd met speciale aandacht voor het bezoekerscentrum en het rondleiden van bezoekers. In 2010 en 2011 zijn landelijk veel arbo-beleidsregels vervallen. Deze beleidsregels gaven invulling aan de doelvoorschriften uit de arbo-wetgeving. De arbo-catalogus vervangt deze voorschriften. In een arbo-catalogus maken sociale partners bindende afspraken over de invulling van de doelvoorschriften voor een beperkt aantal (prioritaire) risico’s. De (prioritaire) risico’s “werken in besloten ruimten”, “agressie en geweld” en “struikelen, uitglijden en vallen” zijn nu in de catalogus opgenomen. Enkele uitgevoerde activiteiten van de afgelopen jaren op dit terrein zijn: • alle medewerkers ontvangen een VCA training; • alle klaarmeesters beschikken over persoonlijke gasmeetapparatuur om vast te stellen aan welke concentraties H2S zij worden blootgesteld;
14
•
op de bedrijfslocaties wordt regelmatig onderzoek gedaan naar legionella in het drinkwater; op sommige locaties zijn speciale bestrijdingsmaatregelen genomen.
2.6 Samenwerking Voor de taak waterzuiveren zijn enkele samenwerkingsvormen de afgelopen jaren tot stand gekomen. Hieronder volgt een korte opsomming met daarin de belangrijkste doelstelling van de samenwerking. Voorzuivering Zuivelafvalwater Workum In 2002 hebben Wetterskip Fryslân en Friesland Campina Workum een Vennootschap onder Firma (VOF) opgericht met als activiteit de fysisch chemische waterzuivering van het afvalwater van FrieslandCampina. Deze VOF Voorzuivering Zuivelafvalwater Workum (VZW) is 50% eigendom van Wetterskip Fryslân Deelnemingen bv. Met de voorzuivering van afvalwater is uitbreiding van de kaasfabriek mogelijk gemaakt zonder uitbreiding van de rioolwaterzuivering in Workum. Er is tevens voorkomen dat volledig werd afgehaakt door Friesland Campina . Hiermee is het afvalwatersysteem optimaal ingevuld. Bij de nieuwe uitbreiding van de zuivelfabriek in 2012 zal de VZW blijven bestaan, maar zullen de condities worden aangepast. Tevens zullen aanpassingen aan de rwzi Workum plaatsvinden, mede door de groei in hydraulische aanvoer. Aquario Aquario watermanagement BV is in 2001 opgericht door Wetterskip Fryslân en Vitens. Deze twee bedrijven nemen elk voor 50% deel in de besloten vennootschap. Het doel van Aquario is om in samenwerking met de deelnemende organisaties en gemeenten een nutsbedrijf voor het rioolbeheer in Friesland te ontwikkelen. Het begrip “nutsbedrijf voor het rioolbeheer” is geïntroduceerd omdat gemeenten vanuit hun zorgplicht nadrukkelijk regie willen blijven voeren over het rioleringsbeheer. Aquario beheert in 2012 voor zes gemeenten de riolering. Zij voert tevens het onderhoud uit bij 450 IBA’s. Afvalwaterketenbedrijf Fryslân Het bereiken van een besparing in de hele Friese waterketen vraagt om een nauwere manier van samenwerken. Om hiermee ervaring op te doen, hebben gemeente Súdwest-Fryslân en Wetterskip Fryslân in mei gezamenlijk een overeenkomst gesloten om hiertoe een pilot waterketenbedrijf uit te voeren. De rioleringstaken van de gemeente en de waterzuiveringstaken van het waterschap worden in één organisatie ondergebracht, namelijk Waterketenbedrijf Fryslân. In de gemeente Súdwest-Fryslân heeft Wetterskip Fryslân vier RWZI’s, te weten: Warns, Bolsward, Sneek en Workum. De voorbereidingen zijn inmiddels gestart en het bedrijf moet in 2013 operationeel zijn. De pilot duurt vijf jaar.
15
3 . AU TONOM E ON TWIK KEL ING 3.1 Nieuw beleid De ontwikkeling van nieuw beleid zal voor de zuiveringstaak de komende jaren mogelijk effect hebben op de investeringen en exploitatie van onze installaties. In deze paragraaf worden een aantal zaken belicht die voorzienbaar zullen gaan spelen. Activiteitenbesluit De rijksoverheid is voornemens de lozingen van rwzi’s onder algemene regels van hoofdstuk 3 van het Activiteitenbesluit te brengen. De huidige lozingseisen voor rioolwaterzuiveringen zijn geregeld via de Waterwet in het Waterbesluit van 30 november 2009. Het Activiteitenbesluit voor rioolwaterzuiveringen is in concept gereed. Opvallende wijziging is daarbij de veranderende wijze van het beoordelen van de norm voor de lozing van fosfaat. De huidige fosfaatnormen zijn gebaseerd op een rekenkundig gemiddelde van 10 achtereenvolgende bemonsteringen en analyses. Hierbij moet in gedachte worden gehouden dat op een aantal rwzi’s het aantal monsters per jaar beperkt is. Eén verhoogde waarneming van de effluentconcentratie heeft een groot effect op het voortschrijdend gemiddelde. Wetterskip Fryslân past daarom op een aantal rwzi’s zogenaamde onderhoudsdosering toe. Dit is een relatief kleine dosering van metaalzouten om er zeker van te zijn dat het gemiddelde onder de effluenteis blijft. Naar verwachting zal in het nieuwe activiteitenbesluit de fosfaateffluenteis een jaargemiddelde eis worden, gelijk aan de stikstofeffluenteis. Dat zou kunnen betekenen dat op 7 rwzi’s (Ameland, Bolsward, Oosterwolde, Leeuwarden, Terschelling, Vlieland, Schiermonnikoog) geen onderhoudsdosering meer noodzakelijk zal zijn. Dat levert een besparing op van circa € 20.000 tot 25.000 euro per jaar. Kaderrichtlijn water De Europese Commissie werkt momenteel aan het uitbreiden van de lijst met KRW prioritaire stoffen. Prioritaire stoffen worden beschouwd als een risico voor het watermilieu. EU-lidstaten moeten deze stoffen monitoren en er gelden normen voor concentraties in oppervlaktewater. Van de 15 nieuwe stoffen komen een 3 stoffen aantoonbaar via de rioolwaterzuivering op oppervlaktewater terecht. Het gaat daarbij om onder andere het medicijn diclofenac en twee hormonale stoffen, waaronder het werkzame deel van de anticonceptie pil. Met de huidige zuiveringstechnieken worden deze stoffen onvoldoende verwijderd. De technieken die dat wel kunnen, die in de huidige situatie beschikbaar zijn, zoals ozonbehandeling en actieve koolfiltratie zijn kostbaar en vragen veel energie. De verwijdering van deze stoffen zal leiden tot hoge kosten (€ 18 per vervuilingseenheid per jaar, oftewel, € 17,5 miljoen per jaar voor het beheergebied van Wetterskip Fryslân; bron Unie van Waterschappen). Milieuwetgeving In het huidige Activiteitenbesluit voor rioolwaterzuiveringen in de Wet Milieubeheer worden de milieuaspecten geur, geluid en bodem geregeld. Alleen zuiveringen met gisting, zuiveringen met slibverwerking of afvalwaterverwerking per as en installaties groter dan 150.000 i.e. zijn vergunningplichtig (Omgevingsvergunning). De overgang van regels in de huidige vergunningen naar het Activiteitenbesluit hebben geleid tot een aantal geluidsonderzoeken. Voor de nabije toekomst worden er geen grote veranderingen op het gebied van de milieuwetgeving (geluid, geur, bodem) verwacht. Grondstoffen Door de groeiende wereldbevolking en economische groei in landen zoals China en India, is er een groeiende vraag naar grondstoffen. Echter de voorraden van deze grondstoffen raken uitgeput. Hierdoor stijgt de waarde van de stoffen die in afvalwater aanwezig zijn, of uit het afvalwater kunnen worden geproduceerd. Het winnen van grondstoffen is daarom niet alleen duurzaam, maar kan op langere termijn ook financieel aantrekkelijk zijn. Het gaat daarbij om
16
bepaalde meststoffen (kalium, stikstof, fosfaat), maar ook vezels en organische stoffen waaruit bioplastic gemaakt kan worden. Routekaart afvalwaterketen 2030 Door de Vereniging van Nederlandse Gemeenten (VNG) en de Unie van Waterschappen is een routekaart ontwikkeld. Deze routekaart is in samenspraak met vele partners in de waterwereld tot stand gekomen en gaat in op de noodzaak tot verandering die veroorzaakt wordt door transities op het gebied van waterkwaliteit, grondstoffen en energiehuishouding. De belangrijkste kenmerken van de routekaart zijn:. • Terugwinnen staat centraal. Waterschappen en gemeenten ontplooien activiteiten om het gebruik van fossiele grondstoffen voor chemie, transport, warmte en elektriciteit te vervangen door biomassa. De afvalwaterketen is een duidelijk zichtbare speler door colocatie, decentrale zuiveringsunits en een sterke profilering op duurzaamheid. • Efficiënt zuiveren voor volksgezondheid en waterkwaliteit. De keten zuivert op een efficiënte manier water voor de volksgezondheid en de waterkwaliteit. De wettelijke taken zijn inhoudelijk niet veranderd, de manier waarop deze wordt ingevuld wel. • Bouw en onderhoud zijn geïntegreerd binnen de keten. De eisen aan onderdelen lopen uiteen. Hoe belangrijker een onderdeel, hoe zwaarder de eisen. Om dit alles in goede banen te leiden, is een stevige regie nodig. • Strategische samenwerking. Waterschappen werken strategisch samen met een aantal andere partijen. Dit kan op vaste of tijdelijke basis zijn. Denk bijvoorbeeld aan samenwerking met gespecialiseerde onderhoudsbedrijven, leveranciers van afvalwatertechniek en – technologie, energiebedrijven, woningcorporaties en afvalbedrijven. Waterschappen ontwikkelen samen met deze partners nieuwe producten, diensten en technologieën samen met klanten, bedrijven, onderzoeksinstellingen en overheden. Bovenstaande overwegingen worden specifiek gemaakt in het Integraal ZuiveringsPlan voor Wetterskip Fryslân.
3.2 Biologische belasting De biologische belasting van de zuiveringsinstallaties is de afgelopen jaren nagenoeg stabiel. De gemiddelde toename bedraagt ongeveer 4.000 vervuilingeenheden per jaar. Dit is 0,4% van de beschikbare capaciteit (zie figuur 3.1).
17
Gemiddelde belasting rwzi's
vervuilingseenheden (150 g TZV)
1.200.000
1.000.000
800.000
600.000
400.000
200.000
0 2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
Figuur 3.1 Ontwikkeling van de biologische belasting in het beheergebied. De totale gezamenlijke ontwerpcapaciteit van de zuiveringen bedraagt momenteel bijna 1,4 miljoen vervuilingseenheden, dit betekent een gemiddelde belasting van 74%, oftewel 965.00 vervuilingseenheden in 2011. Het aantal vervuilingseenheden dat is geheven in 2011 bedraagt 890.000 v.e., waarvan 260.000 v.e. voor bedrijven. Daarmee is er een heffingdeficit (verschil tussen gemeten vervuilingseenheden en opgelegde heffingseenheden) van -9%. Dit verschil is in lijn met voorgaande jaren (tussen +1% en -10%), maar aan de hoge kant. De sterke stijging van de belasting in Drachten is te verklaren door achterstand in het rioolonderhoud door de gemeente Smallingerland (circa 10.000-15.000 i.e.). Naar verwachting wordt dit in de loop van 2012 weer volgens normale richtlijnen hervat. Ook is geconstateerd dat bij een aantal vernieuwde zuiveringen de bemonstering van het binnenkomende water wordt beïnvloed door terugstromend water vanuit de volgende procesonderdelen. Hierdoor wordt een overschatting van de belasting gemeten. Naast het al dan niet reinigen van het rioolstelsel hebben industriële lozingen de grootste invloed op het heffingdeficit. Uit de afgelopen jaren kan worden afgeleid of de biologische belasting van een individuele zuivering toe- of afneemt. Hiervoor is een analyse gemaakt van de afgelopen 11 jaar (20012011). We kunnen onderscheid maken tussen zuiveringen waar de belasting sterk stijgt, licht stijgt, gelijk blijft, licht daalt of sterk daalt (zie tabel 3.1)
18
Tabel 3.1 – Ontwikkeling in biologische belasting van rwzi’s rwzi’s Sterke stijging (10.000 – 20.000 v.e.) Bolsward, Drachten, Franeker, Oosterwolde Lichte stijging (2.000 – 10.000 v.e.) St. Annaparochie, Dokkum, Gorredijk, Harlingen, Heerenveen, Joure, Wijnjewoude Stabiel (-2.000 - + 2.000 v.e.) Ameland, Akkrum, Birdaard, Damwoude, Leeuwarden, Schiermonnikoog, Sneek, Terschelling, Vlieland, Warns Lichte daling (-2.000 - -10.000 v.e.) Burgum, Grou, Lemmer, Wolvega, Workum Sterke daling (-10.000 - -20.000 v.e.) Kootstertille, Sloten Veel van de stijgingen en dalingen zijn het gevolg van de ontwikkelingen van de grote industriële lozingen. Deze bedragen ongeveer 10% van de totale vuilvracht. De afgelopen jaren is er bijvoorbeeld een sterke clustering van de zuivelverwerkende industrie geweest. Deze bedrijven zijn tevens aan het voorzuiveren gegaan, wat weer resulteerde in een daling van de belasting van rwzi’s. De daling van de belasting van Kootstertille, Sloten, Workum, en Burgum kan zo worden verklaard. Toekomstige knelpunten De biologische capaciteit van een zuivering wordt vooral bepaald door de inhoud van de beluchtingruimte en de zuurstof inbrengcapaciteit van de beluchting. In vrijwel alle zuiveringen is de beluchtingruimte van de zuiveringen tot 2025 voldoende voor het opvangen van de huidige autonome ontwikkelingen. Het is wel mogelijk dat voor een aantal zuiveringen de beluchtingcapaciteit dient te worden vergroot. De biologische capaciteit van de rwzi’s St. Annaparochie, Bolsward, Drachten en Franeker lijken in de toekomst te krap om al het afvalwater te kunnen verwerken. In bijlage 1 zijn de resultaten voor de autonome ontwikkeling van de hydraulische en biologische belasting van de rwzi’s samengevat.
3.3 Hydraulische belasting De afgelopen jaren is de hoeveelheid verwerkt afvalwater gemiddeld 86 miljoen m3 (zie figuur 3.2) Hoeveelheid afvalwater 120.000.000
100.000.000
m3
80.000.000
60.000.000
40.000.000
20.000.000
0 2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
Figuur 3.2 Jaarlijkse aanvoer van afvalwater naar zuiveringsinstallaties
19
Onze zuiveringsinstallaties ontvangen grofweg vier categorieën afvalwater, te weten: • Huishoudelijk afvalwater • Industrieel afvalwater • Afstromende hemelwater • Rioolvreemd water Om een indruk te krijgen van de relatieve omvang van deze waterstromen wordt een vergelijking gemaakt met landelijke cijfers en bestaande kengetallen. Huishoudelijk afvalwater In ons beheergebied wonen circa 650.000 inwoners. Het waterverbruik bedraagt ongeveer 115 l per persoon per dag (bron: Vewin). Dit water wordt voor het grootste deel geloosd op het riool en komt uiteindelijk op onze zuivering terecht. Het gaat daarbij dus om 27 miljoen m3. Industrieel afvalwater Het is veel moeilijker in te schatten om hoeveel industrieel afvalwater het gaat. Landelijk wordt een hoeveelheid geschat van 365 miljoen m3. Ons beheergebied behandeld ongeveer 3,9% van de landelijke aangevoerde vuilvracht. Uitgaande van een evenredig aandeel, komt de industriële hoeveelheid op 14 miljoen m3. Afstromend hemelwater In ons beheergebied is volgens de officiële opgave van de gemeenten 4.000 hectare verhard oppervlak aangesloten op het rioolstelsel. Dat betekent dat hemelwater (regen en sneeuw) van dit oppervlak uiteindelijk naar de zuivering wordt afgevoerd. De gemiddelde neerslag bedraagt ca. 850 mm per jaar. Daarvan komt ca. 650 mm daadwerkelijk in het riool terecht. Van die 650 mm komt ca. 30 mm via overstorten rechtstreeks op oppervlaktewater. Samengevat gaat het jaarlijks om de volgende hoeveelheden: • Totale neerslag hoeveelheid: 34 miljoen m3 • Blijft achter op oppervlak/verdampt: 8 miljoen m3 • Overstort: 1,2 miljoen m3 • Naar rwzi: 25 miljoen m3 Rioolvreemd water Naast de aanvoer van bovengenoemde stromen komt er ook oppervlaktewater en grondwater in het riool. Dit is het gevolg van instroom van oppervlaktewater in overstorten, lekkende riolen en bronneringen. Deze waterstroom noemen we rioolvreemd water, omdat het feitelijk een ongewenste waterstroom is. Afhankelijk van de juistheid van de inschatting van het verharde oppervlak bedraagt deze stroom 8 tot 20 miljoen m3 per jaar. In tabel 3.2 is de herkomst van ons afvalwater samengevat weergegeven. Tabel 3.2 – Herkomst afvalwater Water oorsprong Hoeveelheid miljoen m3 Huishoudelijk afvalwater 27 Industrieel afvalwater 14 Afstromend hemelwater 25 - 37.5* Rioolvreemd water 8 - 20* Totaal 86 * Werkelijke aanvoer afhankelijk van daadwerkelijke verhard oppervlak Ontwikkeling Voor het drinkwaterverbruik wordt aangenomen dat dit de komende 10-15 jaar nauwelijks zal wijzigen in hoeveelheid. De hoeveelheid industrieel afvalwater zal ook in ons gebied naar verwachting nauwelijks veranderen. Afhaken van bedrijven zal naar verwachting niet meer of minder zijn dan de afgelopen jaren. Daarbij wordt er ook van uitgegaan dat de huidige
20
concentratie van zuivelbedrijven blijft bestaan. Het afstromende hemelwater zal langzaam maar zeker afnemen als gevolg van het afkoppelen van verhard oppervlak. Voor een deel neemt het verharde oppervlak toe door nieuwbouw. Landelijk wordt een vermindering aangehouden van een 0,5 tot 1% per jaar. In 25 jaar is dit in totaal 12,5 tot 25%. Dit betekent een maximale vermindering van de aanvoer in 2037 met 9 miljoen m3. De aanpak van rioolvreemd water kan de komende jaren zorgen voor een vermindering van de aanvoer van water. De afgelopen jaren zijn diverse onderzoeksmethoden ontwikkeld die de hoeveelheid en de herkomst van rioolwater kunnen vaststellen. Hierdoor kunnen maatregelen worden genomen die deze hoeveelheid sterk terug brengen. Dit is ook in de Rioleringsnota (zie huidig beleid WF) als speerpunt opgenomen. Als de komende jaren in het waterketenprogramma deze stroom daadwerkelijk voortvarend wordt opgepakt dan is een reductie mogelijk van 50% in 25 jaar tijd. Dit betreft 4 tot 10 miljoen m3 in 2037.Als zowel wordt afgekoppeld als het rioolvreemde water wordt aangepakt dan is in 25 jaar een vermindering van de hoeveelheid afvalwater van ongeveer 16 miljoen m3 mogelijk. Hydraulische belasting rwzi’s en toekomstige knelpunten De hydraulische capaciteit van een zuivering wordt bepaald door het leidingwerk, de grootte van het fijnrooster en de nabezinktanks. Op basis van de autonome ontwikkeling is de verwachting dat er weinig knelpunten voor zuiveringen ontstaan (zie bijlage 1). De bestaande hydraulische knelpunten zijn de zuiveringen Warns, St Annaparochie en Workum. Voor Warns is in het kader van de vernieuwde OAS een onderzoek gestart naar de werking van het aanvoersysteem en de eventuele optimalisatie. Voor Workum is de uitbreiding van de zuivelfabriek een aanleiding om de hydraulische capaciteit op korte termijn uit te breiden. Bij hydraulische overbelasting van de nabezinktanks is de uitspoeling van slib het negatieve resultaat. In de praktijk kunnen door een combinatie van ongunstige omstandigheden bij alle zuiveringen slibuitspoelingen voorkomen. De afgelopen jaren is voor de zuivering St. Annaparochie de uitspoeling relatief vaak voorgekomen. In bijlage 1 zijn de resultaten voor de autonome ontwikkeling van de hydraulische en biologische belasting van de rwzi’s samengevat.
3.4 Kosten Naast de autonome ontwikkelingen op technisch vlak zullen er zich ook autonome ontwikkelingen voordoen voor de uitgaven. De uitgaven op het gebied van personeel, rente en belastingen (BTW) worden buiten beschouwing gelaten. Deze worden in de reguliere perspectiefnota’s meegenomen. Dat geldt ook voor de verwachte inflatie. De kosten voor slib worden beschouwd in de separate slibstrategie studie. Elektriciteit In vijftien jaar zijn de energieprijzen ruim drie keer zo hard gestegen als de prijzen van andere goederen en diensten. De energieprijzen zijn in januari 2012 bijna 120 procent hoger dan vijftien jaar geleden, de consumentenprijsindex (CPI) nam tussen januari 1997 en januari 2012 met 35 procent toe (zie figuur 3.3).
21
Figuur 3.3 Historische prijsontwikkeling energie De elektriciteitsprijs is van zeer veel factoren afhankelijk. Of de prijs zal dalen of stijgen, hangt af van aannamen op het gebied van productie, vraag, import, export, subsidies, heffingen en verduurzaming van de brandstofmix. Het ECN berekent op basis hiervan verschillende scenario’s (zie figuur 3.4)
Figuur 3.4 Mogelijke scenario’s prijsontwikkeling elektriciteit (Bron: ECN 2009) Het gemiddelde van al deze scenario’s is dat de elektriciteitsprijs met 0-10% stijgt in 2020. Deze stijging is niet van invloed op de scenarioberekeningen van het IZP. Kapitaallasten De kapitaallasten zijn deels afhankelijk van de investeringen uit het verleden, en de daarbij behorende rente. Deze lasten zullen de komende jaren afnemen als gevolg van de afschrijving op de boekwaarde. Daarbij wordt ook rekening gehouden met de werken waarvoor krediet is verstrekt en uitgaven zijn gedaan (onderhanden werken).
22
Kapitaallasten € 16.000.000 € 14.000.000 € 12.000.000 € 10.000.000 € 8.000.000 € 6.000.000 € 4.000.000 € 2.000.000 €2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Kapitaallasten bestaande werken
Kapitaallasten onderhanden werk
Figuur 3.5 Verloop kapitaallasten van bestaande en onderhanden werken. Uit de figuur blijkt dat de lasten in 2025 meer dan zijn gehalveerd, indien geen verder investeringen meer worden gepleegd. ). Indien de kapitaalslasten op hetzelfde niveau worden gehouden als in de huidige situatie dan is er gemiddeld 6 miljoen euro investeringsruimte per jaar tot aan 2025. Onderhoudskosten De onderhoudskosten zijn gerelateerd aan de omvang van investeringen, het onderhoudsregime van de afgelopen jaren en de leeftijd van de diverse installaties. De verwachting is dat de onderhoudskosten zullen stijgen naarmate de installaties in leeftijd toenemen. Dit kan worden gecompenseerd door vervangingsinvesteringen. Een optimaal evenwicht tussen beheer-, onderhoud- en kapitaalkosten en de bijbehorende risico’s is het onderwerp van de assetmanagement strategie. Assetmanagement wordt de komende jaren hét speerpunt voor een efficiënt en effectief kostenbewust beheer, onderhoud en het sturende mechanisme voor de investeringsplanning. Assetmanagement vormt ook een belangrijk onderdeel van de algehele verbetering van samenwerking op het gebied van onderhoud en beheer vanuit het Fries Feiten Onderzoek.
23
4. SCEN ARIO’S 4.1 Inleiding Bij de ontwikkeling van nieuw beleid voor de taak zuivering van afvalwater zijn er vele keuzes beschikbaar die kunnen leiden naar een doelmatige en duurzame werkwijze. In dit hoofdstuk zullen een aantal scenario’s worden uitgewerkt en wordt zichtbaar gemaakt wat de gevolgen zullen zijn.
4.2 Aanpassing infrastructuur De huidige infrastructuur van rioolgemalen, persleidingen en zuiveringen is het gevolg van de keuzes die in het verleden zijn gemaakt. Op basis van de huidige kennis en nieuwe technologie is het wenselijk deze infrastructuur te beoordelen en indien nodig alternatieven voor te stellen. Opschalen zuiveringinstallaties Het afvalwater van Wetterskip Fryslân wordt gezuiverd in 28 rwzi’s. Hiervan zijn 4 op de eilanden gelegen, de overige 24 op het vaste land. De huidige belasting van de rwzi’s is relatief klein, de meeste hebben een capaciteit tussen de 10.000 en 50.000 i.e. (zie figuur 4.10). 14 12
aantal
10 8 6 4 2 0 < 10.000
10.000 - 20.000
20.000 - 50.000
> 50.000
huidige capaciteit (i.e.)
Figuur 4.1 Capaciteitsverdeling rwzi’s Op basis van de Bedrijfsvergelijking Zuiveringsbeheer 2009 wordt geconcludeerd, dat de operationele kosten van Wetterskip Fryslân in lijn liggen met wat in Nederland gangbaar is. De relatief kleine rwzi’s op de eilanden springen er uit vanwege de geringe belasting in de wintermaanden, maar de andere liggen in de buurt van het gemiddelde (zie figuur 4.2).
24
bedrijfsvoeringskosten per i.e. 80 70 60
€ / i.e.
50 40 30 20 10 0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
i.e. (150)
Figuur 4.2 Bedrijfsvoeringkosten per rwzi afhankelijk van de ontwerpcapaciteit In de figuur zijn de Friese rwzi’s in paars aangegeven en alle rwzi’s van andere waterschappen in blauw. Voor Wetterskip Fryslân lagen de gemiddelde bedrijfsvoeringkosten (dus de exploitatiekosten exclusief afschrijving) in 2009 op € 12,- per i.e. Voor een rwzi met een grote capaciteit van bijvoorbeeld 150.000 tot 300.000 i.e. liggen de (gemiddelde) bedrijfsvoeringkosten op circa € 10,per i.e. Indien Wetterskip Fryslân dus bijvoorbeeld 4 rwzi’s zou hebben (twee met een capaciteit van 150.000 i.e. en twee met een capaciteit van circa 315.000 i.e.), zou op jaarbasis € 2,- per i.e. aan bedrijfsvoeringkosten kunnen worden bespaard. Dit komt overeen met € 1,86 miljoen per jaar. Uitgaande van de nieuwste technologie kunnen de bedrijfsvoeringkosten in de toekomst mogelijk nog lager uitvallen. Bij bedrijfsvoeringskosten van gemiddeld € 8,- per i.e., kan een besparing van € 4,- per i.e. worden bewerkstelligd, wat neerkomt op 3,7 miljoen euro per jaar. Met de opschaling van zuiveringen zijn echter aanzienlijke investeringen gemoeid. De inschatting is dat voor een dergelijke operatie de investeringskosten grofweg € 455 miljoen zouden kosten, waarbij de helft nodig is voor de nieuwe zuiveringen en de andere helft voor de persleidingen en rioolgemalen. Deze zogenaamde clustering betekent per saldo dat de exploitatiekosten (dus afschrijving plus bedrijfsvoeringkosten) tussen de 14 en 23 miljoen euro per jaar hoger zijn dan in de huidige situatie. Grootschalige clustering en nieuwbouw vormt dus geen reële optie.
4.3 Verlagen van de zuiveringsinspanning Vergunningeisen en streefwaarden De zuiveringsresultaten van de meeste installaties voldoen ruimschoots aan de eisen die worden gesteld in de vergunning. De vraag is of deze bovenwettelijke prestatie tot meerkosten leidt. Met andere woorden: kan er worden bezuinigd als de vergunningseis meer wordt benaderd? Dit wordt ook wel het opvullen van de norm genoemd. Uiteraard zal een dergelijke wijziging van beleid leiden tot hogere emissies, en zijn deze in strijd met het huidige beleid vastgelegd in het Waterbeheerplan en emissiebeheerplan. Afgezien van het feit of het wenselijk is, wordt in dit scenario onderzocht welke besparing mogelijk is door minder goed te zuiveren.
25
De zuiveringsinstallaties zijn ontworpen om het water te zuiveren volgens de eisen in de lozingsvergunning. Daarbij wordt rekening gehouden met ongunstige omstandigheden zoals lage temperaturen in de winter. Momenteel zijn een deel van de zuiveringsinstallaties onderbelast. Daardoor zijn de gemiddelde effluentgehalten in lager dan de vergunningseis. Voor de bedrijfsvoering van de zuiveringen zijn streefwaarden voor stikstof en fosfaat opgesteld. In het begin van deze eeuw waren deze streefwaarden belangrijk in verband met het verkrijgen van het wettelijk vereiste 75% verwijderingrendement voor fosfaat en stikstof. Nu worden deze streefwaarden gebruikt voor het optimaal benutten van de bestaande infrastructuur. Zij worden jaarlijks vastgesteld op basis van de belasting van de zuivering en eerder behaalde waarden. Door deze streefwaarden komt het in de praktijk erop neer, dat de gemiddelde concentratie van fosfaat in het effluent circa 50% lager is dan de lozingseis. Hiermee komt het verwijderingrendement op ongeveer 85%. Voor de stikstofverwijdering geldt nagenoeg hetzelfde. Al met al voldoet Wetterskip Fryslân ruimschoots aan zijn wettelijke verplichtingen. Invloed op kosten De streefwaarden hebben voor verschillende kostenposten voor de bedrijfsvoering invloed: • beluchtingenergie: lage ammoniumwaarden vragen meer energie dan hoge ammoniumwaarden; • chemicaliën: lage fosfaatgehalten vragen meer chemicaliën • slib: lage ammoniumgehalten zorgen voor minder slib, lage fosfaatgehalten zorgen voor meer slib; • slibtransport: lage fosfaatgehalten zorgen voor laag slibtransport doordat het slib op de zuivering beter ontwatert. Om vast te stellen wat de generieke maatregel voor het verhogen van de streefwaarden oplevert is een model opgesteld. Met behulp van het opgestelde berekeningsmodel zijn vervolgens drie scenario’s doorgerekend: 1. het toestaan van hogere ammoniumconcentraties in het effluent, zodat het totaal stikstofgehalte (jaargemiddelde) stijgt van 7,6 naar 8,5 mg/l; 2. het toestaan van nog hogere ammoniumconcentraties in het effluent, waardoor het totaal stikstofgehalte (jaargemiddelde) in het effluent oploopt tot 9,3 mg/l; 3. een hoger fosfaatgehalte in het effluent. Met een concentratie van 1,6 mg/l wordt nog steeds voldaan aan het gebiedsrendement. De relatieve uitkomsten zijn in Tabel 4.1 weergegeven. Tabel 4.1 Uitkomsten scenario’s normopvulling Huidige Scenario 1 situatie Elektriciteit -1,2% -€ 26.000 Chemicaliën +1,2% + € 2.000 Slibverwerking +1,5% + € 73.000 Slibtransport -
Scenario 2
Scenario 3
-2% - € 47.000 +1,2% + € 2.000 +2,1% + € 107.000 -
-
Kosten
+ € 62.000
-
+ € 49.000
-50% - € 76.000 -1,5% - € 71.000 +20% + € 295.000 + € 148.000
Bij scenario 1 en 2 wordt een hogere ammoniumconcentratie in het effluent toegestaan. Dat betekent dat minder ver hoeft te worden geoxideerd, waardoor minder beluchtingenergie nodig is. Maar een consequentie hiervan is, dat er ook meer slib wordt geproduceerd (of met andere woorden: meer organisch materiaal overblijft). Daarnaast wordt er minder fosfaat in celmateriaal vastgelegd, waardoor er een hogere chemicaliëndosering nodig is om ook fosfaat in het effluent op het juiste gehalte te houden. Op basis van deze berekeningen kan worden geconcludeerd, dat
26
het verhogen van de stikstofconcentratie dus kostenverhogend is. Hoewel de elektriciteitskosten lager zijn, zijn de chemicaliënkosten en de slibverwerkingkosten hoger. Bij scenario 3 levert het opvullen van de fosfaateis ook geen besparing op. Er zullen minder chemicaliën benodigd zijn, omdat een hoger fosfaatgehalte in het effluent wordt toegestaan. Hierdoor wordt er minder (chemisch) slib geproduceerd. Dit levert een besparing op in de slibverwerkingkosten. Maar de indikgraad van slib zal verslechteren als er minder ijzer wordt gedoseerd. Hierdoor zullen de transportkosten worden verhoogd. Als het gemiddelde drogestof percentage daalt van gemiddeld 3,6% nu naar 3,0%, nemen de transportkosten toe met € 295.000. Ook voor dit scenario geldt, dat de voordelen (minder chemicaliën en lagere slibverwerkingkosten) niet opwegen tegen de nadelen (hogere slibtransportkosten). Het opvullen van de lozingsnorm levert geen besparingen op, maar leidt juist tot hogere bedrijfsvoeringkosten. Dit wordt veroorzaakt door hogere kosten voor elektriciteit, chemicaliën of slibtransport- en –verwerkingskosten.
4.4 Verhogen van de zuiveringsinspanning Bij het opstellen van maatregelen voor de Kader Richtlijn Water in het eerste stroomgebiedplan zijn er geen maatregelen voor de rwzi’s opgenomen. Dit was mede ingegeven na een onderzoek naar het waterkwaliteitsspoor, waarbij gekeken is naar het relatieve aandeel van de emissie van de nutriënten in het ontvangende oppervlaktewater. Daaruit bleek dat alleen zeer lokaal er relevante beïnvloeding van de waterkwaliteit is. De uitzondering vormden de zuiveringen van Drachten, Haulerwijk en Oosterwolde. Haulerwijk is mede hierdoor opgeheven, en voor de beide andere zuiveringen zijn strengere vergunningeisen opgelegd. Voor het bereiken van een goede ecologische kwaliteit wordt momenteel gewerkt aan de inrichting van het watersysteem. Daarbij wordt echter landelijk steeds meer bewijs gevonden dat de huidige belasting van een deel van onze meren te hoog is voor een omslag naar de gewenste ecologische kwaliteit. Dit zou betekenen dat deze belasting door stikstof en fosfaat verder moet worden teruggebracht. Voor 20 rwzi’s geldt dat een verscherping van de effluenteis nauwelijks leidt tot een verbetering van de waterkwaliteit omdat de bijdrage vanuit deze rwzi’s aan de fosfaat- en stikstofbelasting te laag is. Voor 8 rwzi’s geldt dat deze een significante invloed hebben op de oppervlaktewaterkwaliteit: het verscherpen van de effluenteis zal in combinatie met inrichtingsmaatregelen leiden tot de gewenste verbetering van de oppervlaktewaterkwaliteit. In tabel 4.2 staan de huidige effluentkwaliteit en de gewenste effluentkwaliteit vermeld voor de acht te beschouwen rwzi’s.
27
Tabel 4.2 Effluentkwaliteit in relatie tot KRW-doelstellingen
Rwzi
Huidige effluentkwaliteit Ntotaal (mg/l)
Ptotaal (mg/l)
Sint Annaparochie
7,3
2,7
Dokkum
6,4
Drachten
KRW maatregel
Gewenste effluentkwaliteit Ntotaal (mg/l)
Ptotaal (mg/l)
N
6,0
5,0
0,8
P
10,0
1,0
7,2
0,7
N en P
6,0
0,5
Gorredijk
7,3
0,9
P
10,0
0,5
Oosterwolde
5,1
1,0
P
6,0.
1,0
Sneek
5,5
0,5
P
10,0
0,5
Workum
7,9
1,5
P
8,0
1,0
Wijnjewoude
8,9
1,5
P
9,0
0,5
Op basis van tabel 4.2 kan worden geconcludeerd, dat de huidige effluentkwaliteit van de rwzi’s Dokkum, Oosterwolde en Sneek al overeenkomt met de gewenste KRW-effluentkwaliteit. Voor de resterende rwzi’s is onderzocht welke maatregelen kunnen worden genomen om aan de gewenste KRW-effluentkwaliteit te voldoen. Sint Annaparochie Uit een OAS-studie is gebleken, dat de rwzi Sint Annaparochie beter kan worden opgeheven en dat het afvalwater naar de rwzi Harlingen kan worden verpompt om daar te worden gezuiverd. Deze rwzi is onderbelast en heeft dus capaciteit over. In deze situatie zal de effluentlozing ter plaatse worden opgeheven, waardoor het mogelijke knelpunt verdwijnt. In een andere studie is geconcludeerd, dat een goed alternatief voor opheffen is om de rwzi Sint Annaparochie te vernieuwen met behulp van de innovatieve Nereda© technologie. Op basis van een netto contante waarde berekening is aangetoond dat beide alternatieven gelijkwaardig zijn. Door de verhoogde eis ten aanzien van effluentkwaliteit op het gebied van stikstof lijkt verplaatsing naar rwzi Harlingen echter de enige bedrijfseconomische en milieuverantwoorde optie . Drachten Voor de rwzi Drachten is berekend dat de aangescherpte effluenteisen geen probleem behoeven te zijn. Ook de rwzi Wijnjewoude kan in overeenstemming met de uitkomsten van een OASstudie worden opgeheven en het afvalwater naar Drachten verpompt. Wel dient hiervoor een aanpassing aan de sliblijn plaats te vinden om de huidige retourstroom te ontlasten. Gorredijk De rwzi Gorredijk is een onderbelaste rwzi. Hierdoor is er flexibiliteit aanwezig. Het is mogelijk om door middel van een hogere chemicaliëndosering te voldoen aan de gewenste fosfaateffluenteis. Omdat dit leidt tot een hogere stikstofconcentratie in het effluent, is het noodzakelijk om ook het slibgehalte in de actiefslibtank te verhogen. Dit kan zonder dat dit tot ongewenste neveneffecten leidt. Workum Voor de rwzi Workum geldt hetzelfde als voor Gorredijk. Een verhoging van de chemicaliëndosering in combinatie met een hoger slibgehalte maakt het mogelijk om aan de gewenste effluentkwaliteit te voldoen in de huidige situatie. In de toekomst stijgt de belasting van rwzi Workum vanuit een aangesloten kaasfabriek. Hiervoor dienen investeringen te worden gepleegd; deze investeringen hoeven niet te worden uitgebreid omdat er een verbeterde effluentkwaliteit behaald dient te worden. (zie paragraaf 4.5)
28
Wijnjewoude Als de rwzi Wijnjewoude wordt opgeheven en het afvalwater naar Drachten wordt verpompt, is het mogelijke knelpunt in de oppervlaktewaterkwaliteit opgeheven. De extra bedrijfsvoeringkosten bij aanscherping van de effluentkwaliteit conform KRWuitgangspunten zijn samengevat in tabel 4.3 Tabel 4.3 Extra bedrijfsvoeringkosten bij aanscherpen effluentkwaliteit conform KRW
RWZI
Extra bedrijfsvoeringkosten (€/j)
Gorredijk
45.000
Workum
20.000
Drachten
55.000
Totaal
125.000
In het kader van dit scenario wordt uitgegaan van opheffing van rwzi St Annaparochie en Wijnjewoude.
4.5 Meerjarenperspectief investeringen 2013-2017 Zoals in het hoofdstuk autonome ontwikkeling is aangegeven zullen de kapitaallasten met meer dan 50% afnemen in 2025 als er geen nieuwe investeringen worden gedaan vanaf 2012. In het Meerjarenperspectief 2013 – 2017 is voor de komende jaren een jaarlijks budget opgenomen voor nieuwe investeringen van € 12 miljoen. Het effect van deze investeringen is grafisch weergegeven in figuur 4.3, waarbij rekening is gehouden met een rentepercentage van 3,7% (huidig is 3,4%).
Kapitaallasten (MP 2013-2017) € 18.000.000 € 16.000.000 € 14.000.000 € 12.000.000 € 10.000.000 € 8.000.000 € 6.000.000 € 4.000.000 € 2.000.000 €2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 Kapitaallasten nieuwe investeringen MP 2013-2025 Kapitaallasten onderhanden werk Kapitaallasten bestaande werken
Figuur 4.3 Kapitaallasten volgens MP 2013-2017 Uit dit scenario blijkt een geleidelijke stijging van de kapitaallasten bij een investeringsvolume van €12 miljoen per jaar. Als in dit tempo wordt doorgegaan zullen de kapitaallasten oplopen tot € 17,2 miljoen per jaar in het jaar 2044 en vervolgens constant blijven.
29
Temporiseren Om de kapitaallasten niet te laten stijgen, moeten de investeringen worden beperkt. Voor deze situatie is de maximale investeringsruimte per jaar berekend. Deze ruimte geldt als de te activeren investering in dat jaar. Dat betekent dat in de jaren daarvoor al wel aan de investering kan worden gewerkt (zie figuur 4.4)
Investeringsruimte € 14.000.000 € 12.000.000 € 10.000.000 € 8.000.000 € 6.000.000 € 4.000.000 € 2.000.000 €2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024
ruimte bij gelijkblijvende lasten
Figuur 4.4 Investeringsruimte voor gelijkblijvende kapitaallasten Indien de investeringen in transportstelsel, automatisering en KAM worden beperkt tot € 2,5 miljoen per jaar, dan kunnen conform het huidige MIP bovenop deze investeringen de projecten worden uitgevoerd conform de planning zoals weergegeven in tabel 4-4. Tabel 4.4 – Planning investeringen scenario IZP Zuivering Workum Wolvega Wijnjewoude St. Annaparochie Akkrum Warns
Jaar in bedrijf 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Reden Groei aanvoer, renovatie Renovatie Opheffen Overbelasting, renovatie Opheffen Overbelasting, renovatie
4.6 Verminderen van de aanvoer van schoon water Effecten afkoppelen verhard oppervlak en terugdringen rioolvreemd water Afkoppelen en het aanpakken van rioolvreemd water brengt de totale hoeveelheid te zuiveren water terug. De vermindering van water leidt niet direct tot lagere zuiveringskosten, omdat de meeste kosten gerelateerd zijn aan de vuilvracht die moet worden verwijderd. De afkoppeling van regenwater en rioolvreemd water leidt met name tot een verminderde te verpompen afvalwaterhoeveelheid. Effecten terugdringen pompcapaciteit Om te allen tijde te voldoen aan de afnameverplichting is de pompcapaciteit 7,5% meer dan strikt noodzakelijk is. Dit zou kunnen worden teruggebracht door de pompen bijvoorbeeld te voorzien van frequentieregelaars. Daarmee wordt circa 1,5 miljoen m3 minder naar de zuivering afgevoerd.
30
Daarmee wordt jaarlijks € 15.000 bespaard op pompkosten. De maatregel verdient zichzelf niet terug, vanwege de investeringskosten voor frequentieregelaars. De hogere pompcapaciteit inzetten heeft wel een positief milieueffect, omdat het overstorten van water op oppervlaktewater erdoor minder vaak voorkomt. Indien tevens regenwater en rioolvreemd water worden afgekoppeld kan dit leiden tot doelmatige en milieutechnisch verantwoorde investeringen. Milieurendement afkoppelen Bij afkoppelen van verhard oppervlak wordt in de regel alleen gekeken naar de vermindering van de emissies via de overstort. Daarbij wordt het chemisch zuurstofverbruik (CZV) als belangrijkste component gezien. Voor het effect van afkoppelen is de situatie rondom het rioolstelsel van belang. Voor de zuiveringskringen Akkrum, Joure en Heerenveen is in de OAS Mid-Fryslân een berekening gemaakt van het effect op de emissies bij het afkoppelen van 20% van het verharde oppervlak. In figuren 4.5 t/m 4.7 zijn de effecten weergegeven op CZV, maar ook voor stikstof en fosfaat. Em issie CZV zuiveringskringen Mid-Fryslân (m et gelijkblijvende effluentgehalten) 120000
kg/jaar
100000 80000
Hemelw ater
60000
Effluent
40000
Overstort
20000 0 Oorspronkelijk
20% verhard oppervlak afgekoppeld
Figuur 4.5 Effect afkoppelen verhard oppervlak op CZV emissie Em issie N zuiveringskringen Mid-Fryslân (m et gelijkblijvende effluentgehalten) 25000
kg/jaar
20000 Hemelw ater
15000
Effluent 10000
Overstort
5000 0 Oorspronkelijk
20% verhard oppervlak afgekoppeld
Figuur 4.6 Effect afkoppelen verhard oppervlak op stikstof emissie
31
Em issie P zuiveringskringen Mid-Fryslân (m et gelijkblijvende effluentgehalten) 3500 3000 kg/jaar
2500 Hemelw ater
2000
Effluent
1500
Overstort
1000 500 0 Oorspronkelijk
20% verhard oppervlak afgekoppeld
Figuur 4.7 Effect afkoppelen verhard oppervlak op fosfaat emissie Door 20% verhard oppervlak af te koppelen worden de CZV, stikstof en fosfaat emissies in dit geval respectievelijk verminderd met 6, 16 en 19%. Darbij is aangenomen dat de effluentgehalten van de zuivering gelijk blijven. Het daadwerkelijke effect op de zuivering is moeilijk te voorspellen. Enerzijds wordt de zuivering minder belast met piekaanvoeren, en zal daardoor minder uitschieters hebben, anderzijds is het water meer geconcentreerd, wat mogelijk tot hogere effluentwaarden leidt. De berekening is verder sterk afhankelijk van de kwaliteit van het afstromende hemelwater dat is afgekoppeld. In het rapport “Feiten over de kwaliteit van afstromend regenwater” van de Stowa is gebleken dat de variatie zeer groot is. Bij bovenstaande figuren is gerekend met CZV = 40 mg/l (Stowa 12 – 131 mg/l), stikstof = 3 mg/l (Stowa 0,8 – 6 mg/l) en fosfaat = 0,4 mg/l (Stowa 0,1 – 1 mg/l). De emissies bij de riooloverstorten worden in dit voorbeeld met 54% verminderd door het afkoppelen, maar of dit daadwerkelijk gebeurt is erg locatieafhankelijk. Conclusies Met uitzondering van besparingen op investeringen leiden maatregelen in de aanvoer van het afvalwater niet of nauwelijks tot vermindering van kosten. Een daadwerkelijke besparing van het afkoppelen van verhard oppervlak is merkbaar bij de aanleg of renovatie van het rioolstelsel. Ten aanzien van milieurendement bepalen lokale condities of er sprake is van een verbetering. De huidige modelsystematiek die gebruikt wordt in OAS-trajecten is hiervoor niet bruikbaar. Hiervoor zijn daadwerkelijke meetdata nodig over het functioneren van het desbetreffende rioolstelsel. Bovenstaande leidt tot de conclusie, dat optimalisatiestudies die geënt zijn op kostenbesparingen in de afvalwaterketen alleen zinvol zijn, als er voornemens voor investeringen of wijzigingen in afvalwateraanvoer zijn en kostenbesparingen voor gemeente of waterschap tijdig en adequaat worden verkend. Voor lokale milieueffecten geldt dat nader onderzoek noodzakelijk is ten aanzien van het functioneren van rioolstelsels. Dit onderzoek kan allen worden uitgevoed door nauw samen te werken met de betrokken partners in de waterketen: gemeenten en het drinkwaterbedrijf.
4.7 Energie besparen Voor het transport en zuiveren van afvalwater is elektriciteit nodig. In 2011 bedroegen de uitgaven € 3,8 miljoen. Sinds 2008 heeft Wetterskip Fryslân zich gecommitteerd aan de MeerJarenAfspraak 3 (MJA3). De doelstelling hiervan is een 30% verbetering van de energie efficiency in de periode 2005-2020. In dit kader wordt er periodiek een EnergieEfficiencyPlan opgesteld. In deze paragraaf wordt onderzocht welke mogelijkheden er zijn om de kosten voor elektriciteit te verlagen.
32
Bellenbeluchting Wetterskip Fryslân past op grote schaal oppervlaktebeluchters toe in de actief slibtanks om zuurstof in te brengen ten behoeve van de biologische processen. Bellenbeluchting levert vooral een besparing op bij voldoende diepte van de beluchtingtanks. De hoogte van de investeringen worden verder ook bepaald door het al dan niet aanwezig zijn van voortstuwing in de beluchtingruimte. Bellenbeluchting moet namelijk altijd gecombineerd worden met voorstuwers. De huidige oppervlaktebeluchters combineren voortstuwing en beluchting. Als voor alle zuiveringen wordt overgestapt op fijne bellenbeluchting dan kan een besparing van 25% van het elektriciteitsverbruik voor de beluchting worden bereikt. Theoretisch is een besparing van 6.000.000 kWh op jaarbasis mogelijk. Hierbij is rekening gehouden met het feit dat op Bolsward, Drachten, Harlingen en Oosterwolde al bellenbeluchting wordt toegepast. Een eerste inschatting laat zien dat een investering van bijna 12 miljoen euro noodzakelijk is. Dat geeft een terugverdientijd voor de diverse zuiveringen van gemiddeld 26 jaar. De economische levensduur is circa 15 jaar. Een optie is om de bestaande puntbeluchting in stand te houden en te combineren met bellenbeluchting. Deze gedeeltelijke vervanging van de beluchting levert voor de rwzi’s Heerenveen en Kootstertille een terugverdientijd op van 10-15 jaar oftewel, minder dan de economische levensduur van 15 jaar. In dit IZP wordt er vanuit gegaan dat deze gedeeltelijke bellenbeluchting gerealiseerd wordt conform het EEP 2013-2016 (zie hierna). Voor de andere zuiveringen geldt dat investeren in bellenbeluchting alleen aantrekkelijk is bij de noodzakelijke vervanging van een deel van de bestaande beluchting. Ook een forse prijsstijging van de elektriciteitsprijs geeft de komende jaren onvoldoende financieel voordeel. Geadviseerd wordt om gedeeltelijke bellenbeluchting te heroverwegen bij noodzakelijke vervanging en groot onderhoud aan de huidige puntbeluchting. EnergieEfficiencyPlan 2013-2016 Voor de nieuwe planperiode 2013-2016 is een nieuw EEP opgesteld. Dit nieuwe EEP heeft als tussendoel 8% energie-efficiency ten opzichte van 2011. De geplande energiemaatregelen in het EEP 2013-2016 zijn onder te verdelen in zekere, voorwaardelijke en onzekere maatregelen, conform de richtlijnen vanuit de MJA-3 afspraak. Er zijn maar enkele maatregelen op “zeker” gezet. Veel maatregelen zijn namelijk nog afhankelijk van interne besluitvorming rondom keuzes in de slibketenstrategie en de Energiefabriek en de daarmee samenhangende nieuwe investeringsplanning van cluster Waterzuiveringen. Ook moeten enkele maatregelen nog verder onderzocht worden op kosteneffectiviteit en lokale inpasbaarheid. (zie tabel 4.5)
33
Tabel 4.5: Samenvatting zekere en voorwaardelijke en maatregelen EEP 2013-2016 Zekere maatregelen:
Gorredijk voorzien van voortstuwers en op 1 beluchter draaien Kootstertille bellenbeluchting Optimalisatie sliblijn Drachten Totaal procesefficiency Totaal Zekere maatregelen Voorwaardelijke maatregelen:
Wijnjewoude opheffen; persleiding naar rwzi Drachten
Heerenveen dwa bellenbeluchting straat 2 Totaal procesefficiency
Verbetering energie Reductie efficiency ton CO2/jr GJ / jaar % 486 0,15% 36 2714 0,86% 202 4292 1,36% 290 7127 2,25% 529 7127 2,25% 529 Verbetering energie Reductie efficiency ton CO2/jr GJ / jaar % 2124 0,67% 158
TVT
Jaar van uitvoering
16 14 14
2015 2013 2015
TVT
Jaar van uitvoering
0
3600 5724
1,14% 1,81%
269 427
16
Terschelling plaatsing zonnepanelen Centrale vergisting Fryslân Nieuwe WKK Leeuwarden Nieuwe WKK Franeker Nieuwe WKK Drachten Totaal duurzame energie:
720 37322 4950 990 1350 45332
0,23% 11,78% 1,56% 0,31% 0,43% 14,31%
54 784 369 74 101 1382
30 5-12 15 15 15
Totaal Voorwaardelijke maatregelen
51056
16,12%
1809
2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016
4.8 Slibproductie verminderen Zoals in hoofdstuk 2 is aangegeven vormt de afzet van slib een hoge kostenpost. Door andere verwerkingsmethoden en nieuwe contracten zullen in het parallelle traject van de Slibstrategiestudie scenario’s voor de toekomst worden ontwikkeld. Daarnaast kan de hoeveelheid slib worden verminderd. De meeste energie kan uit afvalwater worden teruggewonnen door vergisting van het zuiveringsslib. Om dit kosteneffieciënt te kunnen doen is voldoende schaalgrootte belangrijk. Centrale vergisting van een zo groot mogelijk aandeel van het zuiveringsslib heeft daarom de voorkeur (zie kader slibstrategie).
34
Slibstrategie: inzetten op terugwinning van energie en grondstoffen Uit het zuiveringsslib kunnen veel energie en grondstoffen worden teruggewonnen. De mogelijkheden en haalbaarheid hiervoor zijn onderzocht binnen de Slibstrategie. De duurzaamheidsaspecten worden hieronder samengevat. Vergisten leidt tot kostenverlaging en minder CO2-uitstoot Uit scenarioberekeningen blijkt dat hoe meer slib wordt vergist, hoe goedkoper de totale slibverwerking wordt. Dit komt omdat de totale hoeveelheid slib door vergisting afneemt, waardoor de kosten van de eindverwerking (drogen, verbranden) aanzienlijk verlagen. Hierbij maakt het niet uit op welke manier de eindverwerking gebeurt. En zelfs als de eindverwerkingsprijs in de toekomst aanzienlijk zou dalen, dan zorgt vergisten nog steeds voor een kostenverlaging. Drogen met restwarmte leidt tot grootste verlaging van kosten en CO2-uitstoot In Noord Nederland is ruim voldoende restwarmte beschikbaar voor het drogen van het zuiveringsslib van de Noord Nederlandse waterschappen. Uit scenarioberekeningen en vergelijking met de huidige verwerkingsprijzen van slib blijkt dat het drogen van slib met restwarmte leidt tot de laagste verwerkingskosten. Tevens wordt hierdoor de CO2-uitstoot sterk verlaagd omdat in plaats van fossiele brandstof bestaande restwarmte nuttig wordt gebruikt. Het gedroogde slib kan vervolgens worden verbrand in een verbrandingsoven. Inzetten op toekomstige fosfaatterugwinning Bij het drogen van slib met restwarmte is het momenteel niet mogelijk om fosfaat uit het slib terug te winnen. De verwachting is dat dit in de toekomst wel mogelijk is.
4.9 Inzet van chemicaliën Er worden diverse chemicaliën gebruikt om de verschillende processen te ondersteunen. Op een aantal rwzi’s wordt fosfaat op chemische wijze verwijderd door het doseren van ijzer- of aluminiumzouten. De aluminiumzouten zijn tevens noodzakelijk om de bezink-eigenschappen van slib te verbeteren. In 2011 is hiervoor 700 ton ijzerhoudende en 600 ton aluminiumhoudende chemicaliën gebruikt. Op Franeker is 900 ton ijzerzout gebruikt om voorbezinking te ondersteunen en 135 ton methanol voor de stikstofverwijdering. Daarnaast wordt polymeer gebruikt bij het indikken van spuislib op Burgum en Leeuwarden (13 ton). Ten slotte worden polymeer (221 ton) en ijzerzout (2220 ton) gebruikt bij de slibontwateringsinstallatie in Heerenveen. In deze paragraaf worden een aantal scenario’s beschreven waarmee chemicaliën kunnen worden bespaard. Dit kan zorgen voor een verlaging van de milieubelasting. Tenslotte is ook aangegeven of een ander type chemicaliën een positieve invloed kan hebben op de milieubelasting. Biologische fosfaatverwijdering Door het realiseren van een anaerobe tank kan overgeschakeld worden van chemische naar biologische fosfaatverwijdering. Hierdoor zijn minder of geen chemicaliën meer nodig voor fosfaatverwijdering. Als op alle mogelijke rwzi’s wordt overgegaan op biologische fosfaatverwijdering, kan op jaarbasis circa 75% van de chemicaliën worden bespaard. In totaal zou hierdoor per jaar 525 ton ijzerzout en 450 ton aluminiumzout kunnen worden bespaard. Dit levert circa € 75.000 tot € 115.000 op aan besparing van chemicaliën. Daarnaast wordt 3% minder slib geproduceerd wat leidt tot een besparing van circa € 150.000 op jaarbasis. De verwachting is dat dit slib minder goed indikt, waardoor de transportkosten zullen stijgen met €
35
300.000 op jaarbasis. Per saldo is hierdoor geen besparing in de operationele kosten te verwachten. Voor de realisatie van de anaerobe tank dient geïnvesteerd te worden. De totale ombouwkosten voor biologische fosfaatverwijdering zijn geschat op € 12 miljoen. Deze ombouwkosten kunnen niet worden terugverdiend, waardoor overschakeling op biologische fosfaatverwijdering niet realistisch is. Zuiveringsproces Franeker aanpassen De zuivering van Franeker wordt gekenmerkt door een hoog chemicaliënverbruik en een laag energieverbruik. Dit komt door de unieke opbouw van het zuiveringsproces: voorbezinking, gevolgd door oxidatiebedden en een zandfilter.. De voorbezinking van het afvalwater wordt ondersteund met ijzerdosering. In het zandfilter worden fosfaat en nitraat verwijderd door een combinatie van ijzer en methanol. Indien het proces wordt omgebouwd tot een volledig biologische rwzi, levert dat een besparing van 135 ton per jaar aan methanol op (€ 50.000 per jaar) en 900 ton ijzerzout per jaar (€ 125.000). Tevens zal de effluentkwaliteit verbeteren, omdat een actiefslibproces minder gevoelig is voor lagere temperaturen dan een oxidatiebed. Een volledig nieuwe rwzi (d.w.z. de waterlijn inclusief mechanische indikking) volgens het Nereda© principe zou voor Franeker neerkomen op circa € 13 miljoen aan stichtingskosten. Hierbij is uitgegaan van een capaciteit van 60.000 i.e. en stichtingskosten van € 215 per i.e. De terugverdientijd bedraagt meer dan 50 jaar en is niet realistisch. Andere chemicaliën toepassen Onlangs heeft de Stowa een rapport gepubliceerd waarmee de milieu-impact van diverse chemicaliën voor de zuivering kunnen worden vergeleken. Bijvoorbeeld met behulp van GERwaarden kan de besparing van energie (in de keten) worden uitgerekend. De GER-waarde staat voor 'Gross Energy Requirement' en is een maat voor de bruto energie-inhoud van een stof, uitgedrukt in primaire energie. Primaire energie is de energie-inhoud van energiebronnen in hun natuurlijke vorm, voordat enige technische omzetting heeft plaatsgevonden. Met behulp van de ReCiPe-methode kan de milieu-impact van stoffen worden aangegeven. Tabel 4.6 Milieu-impact scores chemicaliën (GER-waardes en ReCiPe-scores)
GER-waarde (MJ/kg)
ReCiPe-score (-)
Aluminiumchloride
14,9
1,0
Poly Aluminiumchloride
19,4
1,3
IJzerchloride
16,3
0,92
IJzerchloridesulfaat
12,3
0,67
IJzersulfaat
3,4
0,19
Methanol
37,6
1,9
Bio-ethanol
70,7
6,4
De tabelwaardes van energie- en milieukentallen van de productie van hulpstoffen mogen niet de enige basis vormen voor onderlinge productvergelijking. De tabelwaardes omvatten de ketenstappen tot en met de productiefase, maar niet de ketenstappen die daarna volgen, zoals gebruik en verwerking na gebruik. Voor onderlinge productvergelijking dient te worden gekeken naar effecten tijdens en na het gebruik van de stof. Daarnaast kennen de tabelwaardes onzekerheden. Wetterskip Fryslân maakt onder andere gebruik van polyaluminiumchloride, ijzerchloride en ijzerchloridesulfaat. Voor polyaluminiumchloride is geen alternatief voorhanden. Voor ijzerchloride wel: ijzerchloridesulfaat en ijzersulfaat. E.e.a. hangt af van welke mogelijkheden er zijn op de desbetreffende rwzi. Het is aan te bevelen om de keuze voor de toe te passen chemicaliën te
36
heroverwegen en de milieubelasting van chemicaliën in die afweging te betrekken (zie hoofdstuk 5.9)
4.10 Terugwinnen van grondstoffen Fosfaat Fosfaat is een erts, dat op de wereld in eindige voorraden voorkomt. Fosfaat is nodig voor de groei van organismen. Gebaseerd op de huidige schattingen van voorraden en consumptie kan deze grondstof over 50 jaar op zijn. Fosfaat bevindt zich in overmaat in het afvalwater en kan worden teruggewonnen uit het water dat vrijkomt uit de slibontwatering en uit de assen van verbrand zuiveringslib. In het eerste geval wordt struviet geproduceerd, in het tweede geval fosfor. Beide kunnen gerealiseerd worden zonder dat dit de prestaties van een Energiefabriek op het gebied van energie benadeelt. Het terugwinnen van fosfaat uit slibontwateringswater op de rwzi kan alleen (kosten)effectief gebeuren op grote zuiveringen (> 300.000 i.e.) met een slibgisting (STOWA 2011-24). In Nederland worden momenteel zogenaamde korrelreactoren ingezet voor struviet precipitatie of zijn in aanbouw. In deze korrelreactoren wordt of in de reactor zelf of in een aparte bezinkstap geselecteerd op de afscheiding van een minimale korrelgrootte struviet. De struvietkorrels die op deze manier worden verkregen bevatten nog circa 30% water en kunnen worden ingezet als een slow release N- en P-meststof in de landbouw. Fosfaatterugwinning in de vorm van struvietproductie zou gerealiseerd kunnen worden binnen het project van de Energiefabriek. De terugverdientijden zijn kort (3-7 jaar), maar hebben een laag rendement: circa 20-40% van het fosfor wat aanwezig is in het afvalwater wordt teruggewonnen. Het overige fosfor bevindt zich in het slib. Er zijn mogelijkheden om dit fosfor momenteel terug te winnen,hiervoor is wel ijzerarm slib nodig. Het afvalwater in Fryslân blijkt echter al dermate ijzerhoudend te zijn dat terugwinning op deze wijze niet mogelijk is. Andere technieken om fosfaat terug te winnen zijn momenteel in ontwikkeling. In de slibstrategie wordt bekeken in welke mate hierop kan worden ingezet. Stikstof Stikstof kan worden teruggewonnen uit afvalwater. Stikstof is echter geen eindige grondstof, het is in overvloed aanwezig. Wel wordt voor de productie van kunstmest veel energie verbruikt om de stikstof uit de lucht te binden. Om deze kunstmestproductie terug te dringen kan stikstof in combinatie met fosfaat worden teruggewonnen als struviet zie alinea’s hiervoor). Aangezien stikstof geen eindige grondstof is, richt dit IZP zich niet op een verdere terugwinning van stikstof. Cellulose uit zeefgoed Voor de productie van cellulose uit zeefgoed is een fijnzeeftechniek nodig. De realisatie van fijnzeven lijkt voor Wetterskip Fryslân vooralsnog niet realistisch met uitzondering van de eilanden. In dit IZP wordt geadviseerd om te onderzoeken in hoeverre fijnzeven op de eilanden kunnen worden toegepast en ingepast in het cradle-to-cradle principe. Concreet vraagt dit om de voortzetting van de pilot op Ameland, waarna gegevens beschikbaar zijn om dit te vertalen naar andere rwzi’s op de eilanden. Biobrandstoffen Voor de verwerking van biogas zijn er in de huidige situatie twee relevante alternatieven: • Omzetting in elektriciteit en warmte in een WKK-installatie (WKK = Warmte Kracht Koppeling) • Opwerking tot groengas Het geproduceerde groene gas wordt in principe als aardgasvervanger ingezet en in het gasnet gepompt. Groengas kan ook toegepast worden als transportbrandstof. Door de voorstanders van
37
het rijden op groengas wordt het gezien als één van de schoonste brandstoffen die bovendien geen extra kosten met zich meebrengt. Ook voor biogas zijn er nieuwe innovatieve technieken op de markt zoals de biogasbrandstofcel. Deze technieken bevinden zich echter in een dermate vroeg ontwikkelingsstadium, dat deze niet interessant zijn op de middellange termijn (2020) voor grootschalige toepassing. Wel zijn er ontwikkelingen gaande op het gebied van de verhoging van het elektrisch WKK-rendement zoals het terugwinning van elektriciteit uit de warmte van de rookgassen (ORC), waardoor het erendement van de nieuwste WKK’s 45% kan bedragen. Uit eerdere studies blijkt het volgende: • De CO2 emissies van WKK’s (warmte-krachtkoppeling) en groengasopwerking liggen relatief dicht bij elkaar met een licht voordeel voor de WKK. De lokale situatie is bepalend voor de uiteindelijke uitkomst. Zo is een WWK installatie met (externe) warmte benutting vaak gunstig en kan groengasopwerking bij externe warmtebenutting en/of groengas inzet in transport voordelig uitpakken. • Groengasopwerking is pas financieel voordelig bij een hoge verkoopprijs van het groene gas. Wederom is de lokale situatie bepalend voor de business case. Hierin spelen met name factoren op het gebied van eventuele beschikbaarheid van restwarmte en welk deel van de warmte wat uit biogas wordt geproduceerd, daadwerkelijk nuttig wordt ingezet. De inzet van biogas voor energieopwekking in WKK’s of voor productie van groen gas of andere biobrandstoffen is onderwerp van nadere uitwerking in het project de Energiefabriek.
38
4.11 Nieuwe technologie toepassen Wetterskip Fryslân stelt elk jaar een innovatieprogramma op. In bijlage 4 is een omschrijving van de projecten opgenomen welke in 2011 en 2012 zijn uitgevoerd op het gebied van afvalwatertransport en –zuivering. Voor dit rapport is bekeken welke nieuwe technologieën naar verwachting binnen de komende 10 jaar kunnen worden ingezet. In deze paragraaf worden de meest veelbelovende technologieën nader beschreven. Riothermie Afvalwater en effluent zijn bevatten een hoeveelheid warmte die rendabel is terug te winnen door middel van warmtewisselaars en warmtepompen. Om dit kostenefficiënt te kunnen toepassen is een afzetmogelijkheid waar laagwaardige warmte kan worden ingezet in de nabijheid van het afvalwater nodig. Wetterskip Fryslân, gemeente Ferwerderadiel en Aquario onderzoeken momenteel de toepassing in de afvalwaterketen van Birdaard. De resultaten worden in het voorjaar van 2013 verwacht. Nieuwe sanitatie Via nieuwe sanitatieconcepten is het wellicht eenvoudiger om grondstoffen uit het afvalwater terug te winnen, omdat stromen gescheiden kunnen worden aan de bron. In 2011 is samen met de gemeente Sneek, woningbouwcorporatie De Wieren, Desah bv, Stowa en provincie Fryslân het project Waterschoon gestart. Het gaat om 232 woningen van Woningstichting de Wieren in woonwijk Noorderhoek. Het sanitatiesysteem is gebaseerd op de gescheiden inzameling en behandeling van toiletwater, keukenafval en grijswater. Het afvalwater van deze woningen wordt schoongemaakt in een kleine lokale zuiveringsinstallatie. Het systeem kan energie opwekken uit afvalwater, medicijnresten verwijderen en meststoffen (struviet) terugwinnen voor hergebruik. In Sneek is daarmee het eerste complete "Nieuwe Sanitatie" systeem op deze schaal gebouwd in de wereld. Met het realiseren van het nieuwe sanitatiesysteem in de wijk Noorderhoek worden de volgende resultaten behaald: 1. Het bevorderen van innovatie om daarmee te komen tot een snellere toepassing van efficiëntere en duurzamere zuiveringstechnieken. 2. Ervaring opdoen met het beheren en onderhouden van een decentraal nieuw sanitatieconcept. 3. Het verkrijgen van inzicht in de kosten, duurzaamheid en milieurendement van dit nieuwe sanitatieconcept. 4. Het ontwikkelen van een afwegingskader, waarmee de kansen voor nieuwe sanitatie in de waterketen in beeld worden gebracht. In 2015 is het project afgerond en geëvalueerd, waarna bekeken kan worden of nieuwe sanitatie op kleine schaal succesvol kan worden toegepast. Indien dit het geval is kan dit eventueel verder worden toegepast. Nereda® De Nereda® technologie is gebaseerd op de zuivering van afvalwater met aërobe slibkorrels. Deze korrels functioneren zonder dragermateriaal en hebben in tegenstelling tot actief slib buitengewoon goede bezinkingseigenschappen. Daarnaast kan met aëroob korrelslib hogere slibconcentraties worden toegepast, waardoor het totaal te realiseren volume en oppervlak van een rioolwaterzuiveringsinstallatie sterk kan worden beperkt. De investeringen voor een Nereda® systeem zijn dan ook 20% lager dan gebruikelijk; bovendien is het energieverbruik van een Nereda® systeem 10-20 % lager en vindt fosfaatverwijdering biologisch plaats. De effluentkwaliteit van een Nereda®systeem is goed met Ntotaal < 8 mg/l en Ptotaal < 1 mg/l zonder aanvullende chemicaliëndosering. Vertaald naar de situatie van Wetterskip Fryslân kan de inzet van Nereda® systemen de jaarlijkse kosten per te zuiveren i.e. met circa 10% verlagen. Hiervoor dient dan wel grootschalige nieuwbouw plaats te vinden en sloop van de meeste bestaande procesonderdelen van de huidige rwzi’s. Ondanks de lagere bouwkosten wegen deze investeringskosten niet op tegen de besparingen in het geval van Wetterskip Fryslân; de terugverdientijden bedragen meer dan 50 jaar. Pas als een rwzi verbouwd moet worden en er
39
investeringen moeten worden gepleegd, kan de Nereda®technologie uitkomst bieden om de kosten te verlagen danwel een lagere effluentkwaliteit te bewerkstelligen. Voor Wetterskip Fryslân betekent dit, dat er vooralsnog hiervoor geen concrete aanleidingen zijn. Dit laatste geldt ook voor rwzi St. Annaparochie, vanwege beschikbare zuiveringscapaciteit op rwzi Harlingen waardoor het bedrijfseconomisch voordeliger lijkt om St Annaparochie te verplaatsen Koude Anammox Anammox is een techniek waarmee energie efficiënt en zonder koolstofbron stikstof verwijderd kan worden. Momenteel is voor het Anammox proces verwarming van het water nodig, waardoor het niet mogelijk is het proces toe te passen in de hoofdlijn van een rwzi. Hierbij zal namelijk te veel energie verloren gaan. Er wordt echter onderzoek gedaan naar anammox bacteriën die geen verwarming nodig hebben. Hiermee kan het Anammox proces wel in de hoofdlijn worden toegepast, met als voordeel dat er veel minder BZV nodig is voor de verwijdering van stikstof. Het wordt daardoor mogelijk een veel hoger rendement toe te passen bij de voorbehandeling van afvalwater (voorbezinking met vlokmiddel, fijnzeven, AB systeem). Dit heeft als resultaat dat er minder zuurstof (en dus energie) nodig is voor de aerobe zuivering en dat er meer primair slib ontstaat. Vooralsnog staat de ontwikkeling van de koude Anammox in de kinderschoenen. Fullscale toepassing wordt de komende 10-15 jaar niet verwacht. Biobased economy De Biobased Economy (BBE) is een economie waarin gewassen en reststromen uit de landbouw en voedingsmiddelenindustrie worden ingezet voor niet-voedseltoepassingen. Een economie dus waarin deze groene grondstoffen ofwel biomassa worden toegepast als materialen, chemicaliën, transportbrandstoffen en energie (elektriciteit en warmte).
Op het gebied van afvalwaterzuivering ligt de uitdaging van de biobased economy in het terugwinnen van grondstoffen en energie. Uit afvalwater kunnen producten worden gemaakt zoals cellulose en bioplastics. Energieterugwinning kan plaatsvinden door opwekking en verwerking van biogas en terugwinning van warmte uit het afvalwater. Technieken hiervoor welke nu reeds beschikbaar zijn: fijnzeving van afvalwater, co- en hoogrendementsvergisting en riothermie. De komende jaren wordt verwacht dat nieuwe technieken ontwikkeld worden.
40
Fijnzeven Een fijnzeef kan worden toegepast op een rwzi als een vorm van alternatieve voorbezinktank. Op de demosite van de zuivering Leeuwarden is in het kader van het innovatieprogramma een pilot uitgevoerd. Een substantieel deel van de onopgeloste bestanddelen kan worden verwijderd op een zeefdoek met een maaswijdte van 350 micron. Hierdoor wordt de belasting (van organisch materiaal) op de beluchtingstank verminderd. Hierdoor is enerzijds minder energie nodig voor de biologische processen en anderzijds wordt minder spuislib geproduceerd. Ook het beheer en onderhoud aan de rest van de installatie verbetert door de verwijdering van dit materiaal. Vanzelfsprekend ontstaat er wel een extra product, namelijk zeefgoed. Dit moet worden afgevoerd naar een verwerker, bijvoorbeeld een composteringsbedrijf. Voor Ameland is een businesscase uitgevoerd. Op basis van deze businesscase zijn de investeringen voor alle 28 rwzi’s geraamd, zijn de exploitatiekosten berekend en de mogelijke besparingen. Bij dit laatste wordt uitgegaan van lagere slibtransportkosten en – verwerkingskosten (omdat 40% minder slib wordt geproduceerd) en een lager elektriciteitsverbruik (17%, overeenkomend met 4.600.000 kWh per jaar). Het geproduceerde zeefgoed moet worden afgevoerd en verwerkt. De totale investeringen worden geraamd op bijna 19 miljoen euro. De terugverdientijd voor Ameland bedraagt 11 jaar. Ditzelfde geldt voor de overige eilanden. De businesscase heeft een positief resultaat, omdat bij de eilanden mag worden gerekend met substantieel hogere slibtransportkosten. Minder slib betekent dan ook beduidend lagere transportkosten. Voor de andere rwzi’s geldt dit in veel mindere mate; de terugverdientijd op het vasteland bedraagt circa 30 jaar. Spinselvangers Zuiveringsinstallaties die grootschalig worden gerenoveerd zijn in het verleden uitgerust met een fijnrooster. Dit grove zeefrooster behandelt het totale binnenkomende afvalwater, en verwijderd daar voor een groot deel plastics, bladeren, textiel en haren. Daarmee wordt voorkomen dat dit materiaal leidt tot verstoppingen en verstoringen van onderdelen. Ondanks deze fijnroosters ontstaat in de loop van de tijd toch een ophoping van draden (spinsels). Door medewerkers van het waterschap is een nieuw systeem ontwikkeld in samenwerking met onze eigen technische dienst. Deze zogenaamde spinselvangers worden in het beluchtingcircuit geplaatst. Optimalisatie slibindikking en slibontwatering Slibindikking en –ontwatering zijn noodzakelijk voordat het slib verwerkt kan worden door een eindverwerker. Deze processen grijpen in op de zuiveringsprocessen op de rwzi’s, vanwege terugvoer van zogenaamd slibwater. Hoe schoner dit slibwater is, hoe minder effect op de bedrijfsvoering van de zuivering. Echter met de huidige stand der techniek betekent zeer schoon slibwater meer energie- en chemicaliënconsumptie bij slibindikking en –ontwatering. Momenteel zijn er innovaties die zorgen voor schoon slibwater bij een lagere energie- of chemicaliënconsumptie. Deze innovaties omvatten de toevoeging van toeslagstoffen zoals kolengruis, magnesiumzouten of slibstof. Momenteel lopen in STOWA-verband verschillende proeven op rwzi Garmerwolde van buurtschap Noorderzijlvest. Energiebesparing en energieopwekking Veel van deze technieken richten zich op energiebesparing en op energieopwekking uit slib. In hoofdlijnen gaat het hierbij om: • Energiezuinige beluchting • Energiebesparing door optimalisatie slibindikking • Centrale slibvergisting • Slibreductie, waardoor meer biogas wordt geproduceerd. • Omzetting van biogas in elektriciteit en warmte door middel van hoogrendements WarmteKrachtKoppeling (WKK) • Omzetting van biogas in groen gas of brandstof • Drogen van slib met restwarmte
41
Deze technieken zijn behandeld in de paragrafen 4.7 en 4.8. Struvietreactoren en Anammox op water uit slibontwatering: Fosfaatterugwinning in de vorm van struvietproductie kan gerealiseerd worden binnen het project van de Energiefabriek. Hierdoor wordt maximaal 40% van het fosfor wat aanwezig is in het totale afvalwateraanbod van Wetterskip Fryslân teruggewonnen. Ook kan stikstof uit deze deelstroom op een energiezuinige wijze worden verwijderd door middel van een anammox bacteriën. Zie paragraaf 4.10 terugwinnen van grondstoffen. Waterharmonica Uit onderzoek is naar voren gekomen dat het toepassen van een waterharmonica bij de effluenten van rwzi’s in bepaalde gevallen een doelmatige oplossing kan zijn. De meerwaarde ligt vooral op die toepassingen, waarbij er sprake is van een aantal watersysteemopgaven op het gebied van bijvoorbeeld natuur- en recreatiewaarden, (ecologische) waterkwaliteitsdoelen, hergebruik van water en verdrogingsbestrijding. De waterharmonica kan hier een integrale bijdrage leveren. Ook vanuit (ecologische) waterkwaliteitsdoelen en duurzaamheid kan een waterharmonica voordelen bieden t.o.v. hightech oplossingen voor effluentverbetering. De uiteindelijke haalbaarheid van een waterharmonica vraagt hierom om een integrale afweging, waarbij lokale watersysteemopgaven en ook inpasbaarheid een belangrijke rol spelen. De afweging over de haalbaarheid kan daardoor het beste plaatsvinden binnen de integrale planvorming in een watergebiedsplan samen met andere stakeholders zoals Provinsje Fryslân, de gemeenten, Staatsbosbeheer, Rijkswaterstaat en Vitens.
42
5 . BEL EIDSKEUZ ES 5.1 Inleiding In dit hoofdstuk worden beleidskeuzes voorgesteld voor de zuiveringstaak van Wetterskip Fryslân. Deze keuzes zijn gebaseerd op de informatie uit de vorige hoofdstukken ten aanzien van de huidige situatie (HS 2), autonome ontwikkeling (HS3) en scenarioberekeningen over mogelijke keuzes in de afvalwaterketen (HS 4), maar ook op een inventarisatie van mogelijke toekomsttrends. Deze keuzes moeten immers zodanig toekomstbestendig zijn dat keuzes kunnen worden gemaakt in investeringen in zuiveringstechnische werken. Gezien de levensduur van deze investeringen, dient het IZP niet alleen rekening te houden met autonome ontwikkelingen die nu voorzien worden voor de komende 10-15 jaar maar ook met mogelijke toekomsttrends tot 2050. In twee brainstormsessies zijn deze toekomsttrends verkend door medewerkers van Wetterskip Fryslân, gemeenten en Vitens. De uitkomst hiervan wordt weergegeven in paragraaf 5.2. Op basis van deze toekomsttrends zijn een zestal thema’s geïdentificeerd, waarop een visie ontwikkeld moet worden: • Afvalwateraanbod • Effluentkwaliteit in relatie tot oppervlaktewaterkwaliteit • Energie: energieverbruik en opwekking van energie uit afvalwater en duurzame bronnen • Slibverwerking • Terugwinning van grondstoffen • Innovatie • Duurzaam inkopen Deze thema’s worden achtereenvolgens in de paragrafen 5.3 tot en met 5.11 behandeld.
5.2 Toekomsttrends In tabel 5.1 is weergegeven welke toekomsttrends er volgens de deelnemers aan de brainstormsessies spelen voor de waterketen. De score geeft aan waarop Wetterskip Fryslân zou moeten inspelen (hoe hoger hoe belangrijker de deelnemers dit vonden).
43
Tabel 5.1 Onderdeel
Gemiddelde score
Verandering in afvalwaterstromen
14,8
Verbetering Processen
14,6
Energie uit duurzame bronnen
13,3
Samenstelling effluent
12,4
Optimum investeren en beheren
10,9
Bewustwording samenleving
10,9
Zelfzuivering
10,7
Technische ontwikkelingen
7,6
Verschuiving verantwoordelijkheden
3,9
Demografische veranderingen
1,1
Vervolgens is bepaald voor welke onderwerpen binnen de top 4 een duidelijke visie zou moeten worden ontwikkeld in het IZP (zie tabel 5.2). Tabel 5.2 Verandering afvalwaterstromen
Energie uit duurzame bronnen
Geconcentreerder afvalwater door: • Krimp van bevolking (afname in kleine kernen en toename in grote kernen) • Dalend (drink)watergebruik • Cascadering in kwaliteiten water => hergebruik van water • Geen drinkwater meer gebruiken om afval weg te spoelen Afkoppelen hemelwater van de riolering • Tegengaan rioolvreemd water • Scheiding aan de bron / nieuwe sanitatie • Zelfzuivering Klimaatverandering => meer regenwater
WF van elektriciteitsgebruiker naar energieproducent • Volledige energieproductie uit herwinbare bronnen • Energieneutrale oplossingen • Grote toename duurzame energieopwekking (zonne- en windenergie) • Uitwisseling van energie met de omgeving • Integratie met energie en afval: van alleen afvalwater opwerken naar een gecombineerd bedrijf met ook gft en andere organische stoffen
44
Vervolg Tabel 5.2 Verbetering van processen Sterke ontwikkeling op het gebied van innovatieve zuiveringstechnieken • Hogere zuiveringsrendementen noodzakelijk i.v.m. hogere eisen aan effluentkwaliteit • Sterke verbetering van zuiveringstechnieken door innovaties Mogelijkheden procesautomatisering: • Volledig onbemand en op stand bedienbaar • Zelflerende systemen Van afvalstof naar grondstof • Hergebruik van alle nuttige stoffen in afvalwater • Grondstoftekorten terugwinning van stikstof, fosfaat en zware metalen maken van producten zoals cellulose, bioplastics, brandstof • Drinkwater uit effluent
Samenstelling effluent Door vergrijzing en vorderende medische wetenschap gaan we steeds meer medicijnen gebruiken • Medicijnen zuiveren of aan de bron scheiden? Toenemende kwaliteitseisen oppervlaktewater leiden tot strengere eisen aan effluentkwaliteit • prioritaire stoffen zoals medicijnen, bestrijdingsmiddelen, brandvertragers) • belang zwem/recreatiewater Recyclen van water • opwerking effluent rwzi’s naar hogere kwaliteit als landbouwwater, industriewater of drinkwater?
5.3 Afvalwateraanbod Het afvalwateraanbod bepaalt voor de korte, middellange en lange termijn de wijze waarop en tot welke kwaliteit het afvalwater gezuiverd kan worden. Hierbij is het van belang om te weten of het totale afvalwateraanbod verandert en of de afvalwatersamenstelling verandert. In hoofdstuk 3 wordt geconcludeerd dat de afvalwateraanvoer in het beheergebied van Wetterskip Fryslân nauwelijks zal stijgen de komende 10-15 jaar. Veel van de stijgingen en dalingen van de afvalwateraanvoer zijn het gevolg van de ontwikkelingen van de industriële lozingen. De huidige zuiveringstechnische werken kunnen dit toekomstige afvalwateraanbod aan met uitzondering van de rwzi’s St. Annaparochie, Bolsward, Drachten en Franeker, Workum en Warns. De rwzi’s Workum en Warns dienen hydraulisch te worden uitgebreid. Voor rwzi Warns wordt in 2012 een meetpilot uitgevoerd om inzicht te krijgen in het functioneren van het rioolsysteem. Wellicht komt uit deze proef dat de hydraulische aanvoer verlaagd kan worden. Rwzi Workum dient te worden uitgebreid in verband met een verhoogde lozing van industrieel afvalwater. Van rwzi Bolsward, Drachten en Franeker is de verwachting dat de beluchtinginstallatie binnen 10 jaar moet worden aangepast. De rwzi St. Annaparochie dient of in zijn geheel te worden gerenoveerd of geammoveerd. In het kader van de KRW doelstellingen geldt dat ammoveren van St.Annaparochie als enige oplossing geldt. In paragraaf 5.2 worden trends geconstateerd, welke kunnen leiden tot geconcentreerder afvalwater. Deze trend heeft met name te maken met een vermindering van bijmenging van schone stromen bij het afvalwater zoals regenwater en rioolvreemd water, een groot milieubewustzijn wat leidt tot minder drinkwatergebruik en een andere wijze van inzameling van afvalwater, waarbij het afvalwater gezuiverd wordt aan de bron. Indien deze trend zich inzet, dan zal overwogen moeten worden of de bestaande wijze van inzameling, transport en zuivering van afvalwater nog wel doelmatig is. Hierbij kan gedacht worden aan andere inzamelings- en transportsystemen waarin droogweer- en regenwaterafvoer gescheiden worden, maar ook aan clusteringen van zuiveringstechnische werken met drinkwaterbereiding. Volgens de huidige berekeningen is grootschalige clustering van zuiveringstechnische werken niet doelmatig. Een
45
verandering van de afvalwatersamenstelling heeft echter grote consequenties op deze berekening. Aangezien deze verandering van afvalwatersamenstelling zich naar verwachting pas voordoet na 2030 en niet voorspeld kan worden, zal niet meer worden ingezet op grootschalige clustering. De kansen voor opschaling van zuiveringen die zich uit optimalisatiestudies voordoen zullen wel worden benut. Dit betekent dat in de loop van de komende 10 jaar er nog een drietal zuiveringen worden opgeheven: rwzi Akkrum, Wijnjewoude en St Annaparochie Wel dient er beleid ontwikkeld te worden wat inspeelt op de trend van gescheiden inzameling. Dit beleid zal samen met de gemeenten ontwikkeld worden. Startpunt hiervoor is de evaluatie van de huidige rioleringsnota van Wetterskip Fryslân uit 2009. In deze beleidsevaluatie zal tevens aandacht zijn voor de doelmatigheid en het milieurendement van afkoppelen en het verminderen van rioolvreemd water naar de rwzi. Binnen de huidige OAS-trajecten zijn een aantal clustermogelijkheden vastgesteld: • St Annaparochie – Harlingen: Rwzi St Annaparochie is sterk verouderd en dient of in zijn geheel te worden gerenoveerd of geammoveerd te worden, waarbij het afvalwater behandeld wordt op rwzi Harlingen. Uit de OAS en het knelpunt ten aanzien van de oppervlaktewaterkwaliteit bij het lozingspunt van rwzi St Annaparochie, blijkt dat amoveren van rwzi St Annaparochie de voorkeur heeft. • Wijnjewoude – Drachten: Rwzi Wijnjewoude dient gerenoveerd en hydraulisch uitgebreid te worden. Rwzi Drachten kan het afvalwater van Wijnjewoude verwerken. Uit de OAS blijkt dat ammoveren van rwzi Wijnjewoude de voorkeur heeft. • Akkrum – Heerenveen: Bij rwzi Akkrum moeten een aantal procesonderdelen worden gerenoveerd, met als belangrijkste kostenbepalende factoren de hydraulische ontwerpcapaciteit en de wijze van fosfaatverwijdering. Rwzi Heerenveen kan het afvalwater van Akkrum zonder aanvullende investeringskosten verwerken. Uit de OAS blijkt dat ammoveren van rwzi Akkrum de voorkeur heeft Ten aanzien van de clustermogelijkheden is voor het IZP bekeken of toekomstige eisen ten aanzien van de effluentkwaliteit invloed hebben op de uitkomst (zie paragraaf 5.4). Dit is het geval voor de clustering Wijnjewoude – Drachten, aangezien vanuit de KaderRichtlijnWater een betere effluentkwaliteit voor zowel stikstof als fosfaat vereist is. Ammoveren van rwzi Wijnjewoude is ook bij deze uitgangspunten het meest doelmatig en duurzaam. De besparingen op investeringskosten zullen echter wat lager uitvallen, doordat rwzi Drachten op een aantal punten moet worden aangepast. De genoemde clustermogelijkheden doen zich alleen voor indien er geïnvesteerd moet worden in het riool, transportsysteem of de zuivering. Milieurendement wordt over het algemeen alleen behaald, indien er aanpassingen op de zuiveringsinstallatie gepland zijn. Op basis van het voorgaande wordt het volgende voorgesteld: • Indien geen investeringen gepland staan in het riool, transportstelsel of de zuivering worden geen OAS-trajecten meer opgestart. Zodra investeringen gepleegd moeten worden in het transportsysteem of op zuiveringen en/of de afvalwatersamenstelling verandert vanwege wijziging in lozingen van grote lozers, dient voor een zuiveringskring heroverwogen te worden of er clusteringmogelijkheden zijn. • Er zal niet geïnvesteerd worden in de uitbreiding van biologische of hydraulische capaciteit van zuiveringen tenzij dit noodzakelijk is, vanwege ontwikkelingen op korte termijn in de afvalwateraanvoer met uitzondering van de rwzi’s Workum, Warns, Bolsward, Drachten en Franeker. In de programmering van investeringen dient rekening te worden gehouden met de hydraulische uitbreiding van rwzi’s Workum en Warns. Ten aanzien van de beluchtinginstallaties van de rwzi’s Bolsward, Drachten en Franeker dient bekeken te worden of de autonome ontwikkeling zich voltrekt zoals voorspeld en uitbreiding van de beluchting in de periode 2020-2025 noodzakelijk is.
46
• De rwzi’s Akkrum, Wijnjewoude en St Annaparochie worden bij voorkeur geammoveerd conform de adviezen uit de OAS-trajecten. Het afvalwater vanuit Akkrum zal worden behandeld op rwzi Heerenveen, het afvalwater vanuit Wijnjewoude op rwzi Drachten en het afvalwater vanuit St Annaparochie op rwzi Harlingen. Voor deze projecten geldt dat rekening moet worden gehouden met de effluenteisen zoals deze omschreven staan in bijlage 2 (zie paragraaf 5.4). Geadviseerd wordt deze verplaatsingsprojecten conform een innovatieve aanbestedingstrategie op de markt te brengen, waarin tevens kan worden bepaald op verplaatsing daadwerkelijk de meest economische en milieutechnische voordelen biedt. • In nauwe samenwerking met de gemeenten en het drinkwaterbedrijf zal beleid ontwikkeld worden voor de waterketen. Startpunt van deze gezamenlijke beleidsontwikkeling is de evaluatie van de rioleringsnota van Wetterskip Fryslân uit 2009. In deze beleidsevaluatie zal in ieder geval aandacht zijn voor: • Functioneren van het huidige riool- en transportstelsel in relatie tot gehanteerde rekenmodellen • de doelmatigheid en het milieurendement van afkoppelen en het verminderen van rioolvreemd water naar de rwzi • vermindering van energieverbruik danwel opwekking van energie uit het rioolstelsel • de doelmatigheid van de inrichting van het huidige afvalwatertransport- en zuiveringsysteem in relatie wat in de toekomst benodigd is in het licht van trends die leiden tot geconcentreerder afvalwater • Ten aanzien van industriële lozingen wordt het huidige beleid omgezet naar maatwerk, waarbij bekeken wordt welke consequenties een verandering van het aanbod van grote lozers heeft op de bedrijfsvoering van de rwzi, zowel op het gebied van kosten als effluentkwaliteit minimaal conform de eisen zoals weergegeven in bijlage 2. In dit geval wordt niet meer uitgegaan van vaste standaard verhoudingen van organische stof, stikstof en fosfaat waarop al dan niet geaccepteerd wordt, maar wordt bekeken wat de meest kostenefficiënte en duurzame oplossing is voor het behandelen van het afvalwater.
5.4 Effluentkwaliteit in relatie tot oppervlaktewaterkwaliteit Vanuit verschillende invalshoeken worden eisen gesteld aan de effluentkwaliteit. In dit IZP wordt voorgesteld de effluentkwaliteiten zoals opgenomen in bijlage 2 als interne eisen te hanteren. Externe eisen komen vanuit vergunningverlening en –handhaving. Deze liggen over het algemeen hoger. De onderbouwing van deze bijlage is als volgt. De kwaliteit voor het Friese oppervlaktewater voldoet uiterlijk in 2027 aan de eisen voor chemie, ecologie en inrichting. Op basis van het Emissiebeheerplan 2011-2015 is er vooral aandacht voor stikstof en fosfaat en de prioritaire stoffen koper en zink. Voor het bereiken van een goede ecologische kwaliteit wordt momenteel hard gewerkt aan de inrichting van het watersysteem. Voor fosfaat en stikstof is bepaald welke zuiveringen significant kunnen bijdragen aan het verbeteren van de oppervlaktewaterkwaliteit op plaatsten waar deze momenteel niet voldoet in het beheergebied van Wetterskip Fryslân. Voor 20 van de 28 rwzi’s geldt dat een verscherping van de effluenteis niet leidt tot een verbetering van de oppervlaktewaterkwaliteit. Voor de volgende rwzi’s geldt dit wel op het gebied van fosfaat: • Dokkum • Drachten • Gorredijk • Oosterwolde • Sneek • Workum • Wijnjewoude
47
Voor stikstof zijn rwzi Drachten en rwzi St. Annaparochie tevens relevant voor de KRW. Dit betekent dat voor genoemde rwzi’s de toekomstige effluentkwaliteitseisen strenger zijn dan gebruikelijk. Met deze betere effluentkwaliteit is € 125.000 aan kosten gemoeid. Deze effluenteisen zijn opgenomen in bijlage 2. De zuiveringsresultaten van de meeste installaties voldoen ruimschoots aan de eisen die worden gesteld in de vergunning. Deze bovenwettelijke prestatie leidt echter niet tot meerkosten. Voor Wetterskip Fryslân lagen de gemiddelde bedrijfsvoeringkosten (dus de exploitatiekosten exclusief afschrijving) in 2009 op € 12,- per i.e. In paragraaf 4.3 wordt geconcludeerd dat er in de huidige situatie een optimum is gevonden tussen effluentkwaliteit en kosten. De huidige bedrijfsvoering is gericht op optimalisatie van het zuiveringsproces op het gebied van energieverbruik, slibproductie en effluentkwaliteit. De klaarmeesters van de zuiveringen worden gestimuleerd om deze optimale bedrijfsvoering uit te voeren door het opleggen van bedrijfsdoelstellingen. Deze bedrijfsdoelstellingen zullen ambtelijk worden geformaliseerd. Uitzondering op bovenstaande is als de huidige fosfaatnormen wordt omgezet van een rekenkundig gemiddelde van 10 achtereenvolgende bemonsteringen en analyses naar een jaargemiddelde. In de concepttekst voor de aanpassing van het Activiteitenbesluit, waarop de effluenteisen gebaseerd zullen gaan worden, wordt uitgegaan van een jaargemiddelde fosfaateis. In de praktijk betekent dit een kleinere kans op overschrijdingen, omdat uitschieters door meer waarnemingen kunnen worden gecompenseerd. Dit betekent dat er minder chemicaliën hoeven te worden gedoseerd, wat leidt tot een kostenbesparing van € 25.000 per jaar. Hier wordt in dit IZP vanuit gegaan. De Europese Commissie werkt momenteel aan het uitbreiden van de lijst met KRW prioritaire stoffen. Dit sluit aan bij de gesignaleerde trend rondom zorg over nieuwe probleemstoffen in het milieu. Prioritaire stoffen worden beschouwd als een risico voor het watermilieu. EU-lidstaten moeten deze stoffen monitoren en er gelden strenge normen voor concentraties in oppervlaktewater. Van de 15 nieuwe stoffen komen een aantal via de rioolwaterzuivering op oppervlaktewater terecht. Het gaat daarbij om onder andere het medicijn diclofenac en twee hormonale stoffen, waaronder het werkzame deel van de anticonceptie pil. Met de huidige zuiveringstechnieken worden deze stoffen onvoldoende verwijderd. De technieken die dat wel kunnen zijn beschikbaar, zoals ozonbehandeling en actieve koolfiltratie. Maar ze zijn duur en vragen extra energie en/of chemicaliën. De eventueel noodzakelijke verwijdering van deze stoffen zal volgens de huidige inzichten leiden tot hoge kosten (€ 18 per vervuilingseenheid per jaar, oftewel € 17,5 miljoen per jaar voor het beheergebied van Wetterskip Fryslân; bron Unie van Waterschappen). Gezien deze hoge kosten wordt geadviseerd om een substantieel bedrag uit te trekken voor onderzoek naar dit onderwerp, zowel op het gebied van het voorkomen dat deze stoffen in het afvalwater terecht komen door nieuwe concepten op het gebied van inzameling van afvalwater (o.a. nieuwe sanitatieprojecten) als het verwijderen van deze stoffen uit het afvalwater. Uit onderzoek is naar voren gekomen dat het toepassen van een waterharmonica vanuit het oogpunt van verwijdering van stoffen uit effluenten van rwzi’s doelmatig kan zijn. Lokale factoren zoals natuur- en recreatiewaarden spelen een belangrijker rol om te bepalen of vanuit het oogpunt van inrichting van het watersysteem een waterharmonica gewenst is. Voorgesteld wordt om vanuit het IZP hier verder geen beleid op te ontwikkelen.
5.5 Energie Een belangrijk beleidsuitgangspunt op het gebied van energie in afvalwatertransport- en zuivering is de meerjarenafspraak (MJA-3) met als doelstelling het halen van 30% energie efficiëntie, specifiek voor de taak Beheer Waterzuiveringen. Hiervoor moet elk waterschap Energie Efficiency Plannen (EEP’s) opstellen. Het eerste EEP van Wetterskip Fryslân heeft geresulteerd in een besparing van 1,8 miljoen kWh ten opzichte van het basisjaar 2005, oftewel een daling van 8,8% van het energieverbruik.
48
Voor de nieuwe planperiode 2013-2016 is een nieuw EEP opgesteld. Dit nieuwe EEP heeft als tussendoel 8% energie-efficiency ten opzichte van 2011. De geplande energiemaatregelen in het EEP 2013-2016 zijn onder te verdelen in zekere, voorwaardelijke en onzekere maatregelen, conform de richtlijnen vanuit de MJA-3 afspraak. Er zijn maar enkele maatregelen op “zeker” gezet. Veel maatregelen zijn namelijk nog afhankelijk van interne besluitvorming rondom keuzes in de slibstrategie. Ook moeten enkele maatregelen nog verder onderzocht worden op kosteneffectiviteit en lokale inpasbaarheid.
5.6 Slibverwerking Uit het zuiveringsslib kunnen veel energie en grondstoffen worden teruggewonnen. De mogelijkheden en haalbaarheid hiervoor zijn onderzocht binnen de Slibstrategie. De duurzaamheidsaspecten worden hieronder samengevat. Vergisten leidt tot kostenverlaging en minder CO2-uitstoot Uit scenarioberekeningen blijkt dat hoe meer slib wordt vergist, hoe goedkoper de totale slibverwerking wordt. Dit komt omdat de totale hoeveelheid slib door vergisting afneemt, waardoor de kosten van de eindverwerking (drogen, verbranden) aanzienlijk verlagen. Hierbij maakt het niet uit op welke manier de eindverwerking gebeurt. En zelfs als de eindverwerkingsprijs in de toekomst aanzienlijk zou dalen, dan zorgt vergisten nog steeds voor een kostenverlaging. Drogen met restwarmte leidt tot grootste verlaging van kosten en CO2-uitstoot In Noord Nederland is ruim voldoende restwarmte beschikbaar voor het drogen van het zuiveringsslib van de Noord Nederlandse waterschappen. Uit scenarioberekeningen en vergelijking met de huidige verwerkingsprijzen van slib blijkt dat het drogen van slib met restwarmte leidt tot de laagste verwerkingskosten. Tevens wordt hierdoor de CO2-uitstoot sterk verlaagd omdat in plaats van fossiele brandstof bestaande restwarmte nuttig wordt gebruikt. Het gedroogde slib kan vervolgens worden verbrand in een verbrandingsoven. Inzetten op toekomstige fosfaatterugwinning Bij het drogen van slib met restwarmte is het momenteel niet mogelijk om fosfaat uit het slib terug te winnen. De verwachting is dat dit in de toekomst wel mogelijk is.
5.7 Terugwinning van grondstoffen Uit afvalwater kunnen grondstoffen worden teruggewonnen, zoals nutriënten (fosfaat en stikstof), metalen en organische stof waar we energie uit kunnen halen of om kunnen zetten tot biogrondstof en biobrandstof. Al deze grondstoffen kunnen op verschillende locaties in het afvalwaterzuiveringsproces worden teruggewonnen. Nieuwe sanitatieconcepten kunnen bijdragen aan een verbeterde terugwinning, omdat stromen aan de bron gescheiden worden en elkaar niet vervuilen. In hoofdstuk 4 zijn verschillende scenario’’s beschreven. Hieruit blijkt dat op de korte termijn met name de productie van biogrondstoffen, biobrandstoffen en fosfaat efficiënt en kosteneffectief kan plaatsvinden. Terugwinning van stikstof en zware metalen staat in de kinderschoenen. Bovendien wordt voor deze stoffen voor de komende 50 jaar nog geen tekort voorzien, terwijl dit voor fosfaat en fossiele brandstoffen voor de productie van plastics wel het geval is. Hierbij wordt niet uitgegaan van nieuwe sanitatieconcepten. Het scheiden van stromen aan de bron lijkt momenteel niet kostenneutraal te kunnen plaatsvinden. Aan het terugwinnen van grondstoffen uit afvalwater kleeft meestal wel een ander nadeel: er moet gekozen worden tussen de terugwinning van energie of grondstoffen uit afvalwater. Dit komt duidelijk naar voren bij de productie van biogrondstoffen. Of de organische stof wordt omgezet in energie of in grondstoffen. Voor energieterugwinning zijn er technieken en technologieën op de markt die zich bewezen hebben of op korte termijn zullen bewijzen. In het
49
IZP wordt daarom voor de korte termijn uitgegaan van energieterugwinning of productie van biobrandstoffen in plaats van productie van biogrondstoffen zoals bioplastics en cellulose. Ten aanzien van fosfaat speelt de paradox tussen energie en grondstof niet. Fosfaat kan worden teruggewonnen uit de assen van verbrand zuiveringsslib en uit het water wat vrijkomt bij de slibontwatering zonder dat dit de prestaties van een Energiefabriek op het gebied van energie benadeeld. De terugverdientijden van een fosfaatterugwinning in combinatie met de Energiefabriek op de rwzi zijn kort (3-7 jaar), maar hebben een laag rendement: circa 20% van het fosfor wat aanwezig is in het afvalwater wordt teruggewonnen. Het overige fosfor bevindt zich in het slib wat tevens kan worden teruggewonnen. Op basis van het voorgaande wordt het volgende voorgesteld: • Ten aanzien van grondstofterugwinning wordt op de korte termijn vooral gefocust op terugwinning van fosfaat in combinatie met de realisatie van De Energiefabriek (zie paragraaf 5.5). Hierbij wordt in ieder geval het fosfaat teruggewonnen uit het water wat vrijkomt bij slibontwatering. Mede op basis van andere factoren zoals kosten, flexibiliteit en energie wordt besloten of het fosfaat kan worden teruggewonnen uit zuiveringslib Uitzondering hierop vormt de inzet van fijnzeven op de eilanden voor de productie van cellulose, aangezien dit past binnen het cradle-to-cradle principe voor de eilanden en voor deze specifieke situatie bedrijfseconomisch voordelig kan zijn. • Ten aanzien van nieuwe sanitatie zullen eerst de resultaten van het project Noorderhoek worden afgewacht, waarna bij goede resultaten kan worden overwogen overige projecten op te starten. • Ten aanzien van de productie van biogrondstoffen uit afvalwater wordt geadviseerd om in het kader van het innovatieprogramma hier onderzoek naar te verrichten wat gericht is op terugwinning van deze stoffen op een kosteneffectieve manier zonder dat dit invloed heeft op de hoeveelheid teruggewonnen energie in het kader van de realisatie van de Energiefabriek. Voor de productie van cellulose uit zeefgoed is een fijnzeeftechniek nodig. De realisatie van fijnzeven lijkt voor Wetterskip Fryslân vooralsnog niet realistisch met uitzondering van de eilanden.
5.8 Duurzaam inkopen Vanaf 2008 wordt groene stroom ingekocht door Wetterskip Fryslân, zodat het totale verbruik van energie in 2011 voor 98% bestaat uit duurzame energie (zie figuur 5.2). De 2% wordt veroorzaakt door de inkoop van fossiel aardgas. Het IZP gaat ervan uit dat de inkoop van fossiel aardgas tot een minimum wordt geminimaliseerd en de inkoop van groene elektriciteit gecontinueerd wordt.
10% 2% groene electriciteit aardgas (fossiel) eigen productie biogas
88%
Figuur 5.2: Verdeling energieverbruik Zuiveringsbeheer
50
Ten aanzien van de inkoop van chemicaliën dient bij voorkeur poedervormig ijzersulfaat te worden ingekocht. De productie van deze stof heeft een 3 tot 5 maal lagere milieu-impact dan de productie van andere vloeibare metaalzouten zoals ijzerchloride of aluminiumchloride. Ook voor de terugwinning van fosfaat uit slib, is het toevoegen van deze ijzerhoudende hulpstoffen geen probleem. In 2011 kocht Wetterskip Fryslân voornamelijk ijzersulfaat in, omdat dit economisch het meest voordelige product was per kg actief product. Deze keuze van product dient dus gehandhaafd te blijven. Op een aantal rwzi’s zijn echter geen voorzieningen om poedervormig metaalzout te ontvangen en te verwerken. Voor deze rwzi’s gaat de voorkeur uit naar ijzerchloridesulfaat.
5.9 Procesautomatisering Rioolgemalen In de afgelopen jaren zijn alle rioolgemalen voorzien van debietmeters en bediening op afstand. Dat betekent dat elk rioolgemaal vanaf elke locatie kan worden bediend. Hiermee wordt veel reistijd en brandstof voorkomen. Bovendien is de kwaliteit verbeterd doordat er 24 uur per dag controle van het gemaal is op de juiste werking. Zuivering De afgelopen jaren zijn veel installaties elektrisch en besturingstechnisch vernieuwd in combinatie met een noodzakelijke aanpassing van de rwzi. Hierdoor zijn ondertussen 16 zuiveringen uitgerust met een procesautomatiseringsysteem met PLC’s en beeldschermbediening (SCADA). In de toekomst dienen nog 5 installaties hiervan te worden voorzien, te weten: Harlingen Lemmer Warns Wolvega Workum Bij de realisatie van deze nieuwe systemen geldt als uitgangspunt dat in de toekomst meerdere zuiveringen kunnen worden bediend door één klaarmeester. Bediening op afstand is hiervoor noodzakelijk. Rwzi’s die al wel voorzien zijn van PLC/SCADA zullen hiervoor geschikt worden gemaakt. Ook de besturing van de rwzi’s Akkrum St Annaparochie en Wijnjewoude zou moeten worden vernieuwd. Dit wordt echter niet gerealiseerd aangezien deze zuiveringen naar alle waarschijnlijkheid geammoveerd worden. Slibontwatering De huidige slibontwatering in Heerenveen beschikt over een verouderd besturingssysteem, waarbij de risico’s op storingen groot is. Afhankelijk van de slibstrategie zal de besturingsinstallatie worden vervangen of een nieuwe slibontwatering met moderne besturing worden gerealiseerd.
5.10 Innovatie In de vorige paragrafen zijn een aantal onderwerpen geoormerkt waarvan wordt geadviseerd om hier aandacht aan te geven in het innovatieprogramma. Behalve deze specifieke onderwerpen is het zeer zinvol om onderzoek te blijven uitvoeren naar nieuwe technieken voor de zuivering van afvalwater en hier een speerpunt van te maken in het innovatieprogramma. Nieuwe technieken kunnen voordelen bieden op het gebied van zuiveringsrendement, investerings- en exploitatie kosten en terugwinning van energie en grondstoffen. Of dit daadwerkelijk het geval is en in welke mate deze voordelen optreden, is van tevoren niet in te schatten. Zonder innovaties op dit vlak, komt de verbetering van het zuiveringsproces echter stil te liggen.
51
Op basis van het voorgaande wordt voorgesteld om de volgende punten tot speerpunten te maken in het innovatieprogramma zodat Wetterskip Fryslân zijn verantwoordelijkheid kan nemen om het zuiveringsproces nu en in de toekomst zo (kosten)effectief en efficiënt mogelijk te laten verlopen. Hierdoor worden de lasten voor de burger zo laag mogelijk gemaakt en de waterkwaliteit in het beheergebied van Wetterskip Fryslân op peil gehouden, ook op het gebied van nieuwe probleemstoffen. • Verbetering van het zuiveringsproces • Het voorkomen dat prioritaire stoffen in het oppervlaktewater terecht komen door nieuwe concepten op het gebied van inzameling van afvalwater (o.a. nieuwe sanitatieprojecten) en het verwijderen van deze nieuw probleemstoffen uit het afvalwater. • De invloed van broeikasgassen zoals lachgas en methaan die vrijkomen bij het zuiveringsproces, en het beperken van deze emissies. • Terugwinning van energie en biogrondstoffen uit afvalwater. Wetterskip Fryslân stelt elk jaar een innovatieprogramma op. In bijlage 4 is een omschrijving van de projecten opgenomen welke in 2011 en 2012 zijn uitgevoerd op het gebied van afvalwatertransport en –zuivering. Vanuit de voorgestelde beleidskeuzes in de paragrafen 5.2 tot en met 5.10 is bekeken welke technieken, technologieën en concepten in aanmerking komen voor opname in toekomstige innovatieprogramma’s voor de komende 10 jaar. Deze zijn samengevat in tabel 5.3. Tabel 5.3 Onderwerp Toelichting Thema verbetering van het zuiveringsproces Optimalisatie Wetterskip Fryslân beschikt zuiveringsproces voornamelijk over rwzi’s gebaseerd op het actiefslibsysteem. Optimalisatie hiervan is zinvol en noodzakelijk.
Thema prioritaire stoffen Nieuwe Voorkomen en verwijderen van probleemstoffen nieuwe probleemstoffen zoals geneesmiddelen, hormonen, weekmakers en bestrijdingsmiddelen uit afvalwater
Verbeteren oppervlaktewaterkwaliteit
Verbeteren waterkwaliteit vanwege landschappelijke inpassing, recreatiewaarden of verdroging.
Thema broeikasgassen Beperking Broeikasgasemissie vormen broeikasgasemissies volgens de laatste inzichten 50% van de klimaatvoetafdruk. Het voorkomen van deze emissies is hierdoor net zo belangrijk als energiebesparing en energieopwekking.
Voorbeeld-projecten
• Koude anammox • Aeroob korrelslib • Demosite Wetsus: ontwikkeling nieuwe zuiveringstechnieken • Optimalisatie slibindikking en slibontwatering door toevoeging van toeslagstoffen • Demosite Antonius ziekenhuis Sneek: ontwikkeling nieuwe zuiveringstechnieken behandeling ziekenhuisafvalwater • Ontwikkeling nieuwe technieken verwijderen prioritaire stoffen en desinfectie • Nieuwe sanitatie Noorderhoek • Inzet effluent als landbouwwater en tegengaan verdroging eilanden en zuidoost Fryslân • Zoutwater toiletspoeling eilanden • Waterharmonica • Nader onderzoek naar het ontstaan en beperken van lachgas en methaan in het zuiveringsproces
52
Terugwinning van energie en grondstoffen Riothermie Afvalwater wordt met een relatief hoge temperatuur geloosd. Het energieverbruik van warmwaterconsumptie van huishoudens is vier maal zo hoog als het energieverbruik van de gehele waterketen. WF zal een actieve rol moeten spelen om dit energieverbruik te verminderen vanuit het oogpunt van maatschappelijk verantwoord ondernemen. Biobased economy Hergebruik van grondstoffen is hoogwaardiger dan energieterugwinning of energieconsumerende verwerking. Terugwinnen van grondstoffen uit afvalwater is daarom een belangrijk onderzoeksthema Verhogen slibreductie
Verwerking biogas
Opwerking effluent
De vergisting van biomassa voor productie van biogas kan verhoogd worden door het inzetten van biologische en thermische technieken (bijvoorbeeld Thermofiele vergisting, Thermische Druk Hydrolyse en wormenreactor) Biogas kan worden omgezet in elektriciteit en warmte via WarmteKrachtKoppeling (WKK) en/of in biobrandstof Effluent van rwzi’s kan nuttig worden ingezet voor doeleinden waarvoor geen onberispelijke drinkwaterkwaliteit noodzakelijk is in de industrie, landbouw of ter verhoging van oppervlaktewaterkwaliteit
• Riothermie • Opwekken warmte uit effluent rwzi’s
• Fijnzeven • Fosfaatterugwinning uit slib • Fosfaatterugwinning uit afvalwater (o.a.. struvietreactor) • Bio-ethanol uit slib • Bioplastics uit slib • Covergisting organische stromen • Thermofiele gisting • Thermische Druk Hydrolyse (TDH) • Wormenreactor • Enzymatische afbraak
• • • • • •
Hoogrendement’s WKK’s Opwerking biogas tot biobrandstof Opwerking biogas tot groengas Biobrandstofcel Inzet effluent als industriewater Inzet effluent als landbouwwater en tegengaan verdroging eilanden en zuidoost Fryslân
5.11 Ontwerprichtlijnen In dit IZP zijn vele scenario’s doorgerekend, welke leiden tot een aantal ontwerprichtlijnen. Bij de invulling van investeringen zal hiermee rekening moeten worden gehouden. Met deze ontwerprichtlijnen wordt eenheid gebracht in strategische ontwerpbeslissingen. Deze ontwerprichtlijnen zijn weergegeven in bijlage 3. De huidige variabele kosten van gemiddeld € 12,-- per i.e. blijken voor de huidige situatie het resultaat te zijn van een optimale bedrijfsvoering, waarin evenwicht is gevonden tussen effluentkwaliteit, energieverbruik en slibafzet. Om dit evenwicht te bewaren zullen hiervoor per jaar interne eisen worden vastgelegd. Voor de huidige situatie zijn deze eisen weergegeven in bijlage 2. Hierin is tevens aangegeven welke eisen specifiek gelden vanuit de KRW en vanuit het IZP bindend zijn. Assetmanagement zal worden ingevoerd zodat beheer en onderhoudskosten geoptimaliseerd kunnen worden in relatie tot investeringskosten in RWZI’s, gemalen en overige assets. De operationele activiteiten zoals beheer, onderhoud en vervangingen, zullen worden gekoppeld worden aan de strategische doelstellingen van de organisatie.
53
6 . AAN BEV ELIN GEN
6.1 Inleiding In het Integraal ZuiveringsPlan (IZP) wordt de visie beschreven op de zuiveringstaak door Wetterskip Fryslân. Deze zuiveringstaak omvat het transport van het door gemeenten ingezamelde afvalwater, de zuivering van het afvalwater en de lozing van het effluent op oppervlaktewater en het verwerken en afzetten van zuiveringsslib. Met de uitvoering van de zuiveringstaak levert het waterschap een belangrijke bijdrage aan het bereiken van een geode waterkwaliteit in het beheergebied van Wetterskip Fryslân. De ambitie van het IZP is om: De zuiveringstaak voor nu en in de toekomst zo doelmatig mogelijk uit te voeren, waarbij de kosten voor de burger en bedrijven zo laag mogelijk worden gemaakt en de waterkwaliteit in het beheergebied van Wetterskip Fryslân zo weinig mogelijk met vervuilende stoffen wordt belast. Op basis van een verkenning van de huidige en toekomstige situatie zijn in dit rapport scenario’s ontwikkeld. De aanbevelingen die hieruit volgen zijn samengevat in de paragrafen 6.2 tot en met 6.7.
6.2 Beleidsontwikkeling afvalwaterinfrastructuur In nauwe samenwerking met de gemeenten en het drinkwaterbedrijf zal beleid ontwikkeld worden voor de waterketen. Startpunt van deze gezamenlijke beleidsontwikkeling is de evaluatie van de rioleringsnota van Wetterskip Fryslân uit 2009. In deze beleidsevaluatie van de afvalwaterketen zal in ieder geval aandacht zijn voor: • Functioneren van het huidige riool- en transportstelsel in relatie tot gehanteerde rekenmodellen en berekende milieurendementen. • De doelmatigheid en het milieurendement van afkoppelen en het verminderen van rioolvreemd water naar de rwzi. • Vermindering van energieverbruik danwel opwekking van energie uit het rioolstelsel. Ten aanzien van de inrichting van de toekomstige waterketen zal de doelmatigheid van de inrichting van het huidige afvalwatertransport- en zuiveringsysteem bekeken worden in relatie tot wat in de toekomst benodigd is. Dit in het licht van trends die leiden tot geconcentreerder afvalwater, energie uit duurzame bronnen, een hogere benodigde effluentkwaliteit en terugwinning van grondstoffen en/of productie van drinkwater uit afvalwater. Ten aanzien van industriële lozingen is de basis maatwerk, waarbij bekeken wordt welke consequenties een verandering van het aanbod van grote lozers heeft op de bedrijfsvoering van de rwzi. Er wordt niet meer uitgegaan van vaste standaard verhoudingen van organische stof, stikstof en fosfaat; de meest kostenefficiënte en duurzame oplossing is leidend voor de beslissing voor het al dan niet behandelen van afvalwater.
6.3 Investeringen Er zal niet geïnvesteerd worden in de uitbreiding van de capaciteit van het transportstelsel en/of rwzi’s tenzij dit noodzakelijk is, vanwege ontwikkelingen op korte termijn in de afvalwateraanvoer. Dit uitgangspunt wordt mede ingegeven door de verwachte autonome ontwikkeling en toekomsttrends naar geconcentreerder afvalwater en een te verbeteren effluentkwaliteit. Deze twee trends leiden naar verwachting tot consequenties voor de wijze waarop de zuiveringstaak moet worden uitgevoerd in de periode na 2025.
54
Deze wijze van programmeren van investeringen voldoet aan de verwachte autonome ontwikkeling tot 2025 en alle verplichtingen van Wetterskip Fryslân conform de huidige wet- en regelgeving en verwacht beleid, zoals de afgesproken afnameverplichtingen, effluentkwaliteitseisen, eisen vanuit de KaderRichtlijnWater en convenanten op het gebied van energiebesparing en duurzaam inkopen. Het voorgaande betekent dat AsbestCement(AC)leidingen niet preventief worden verwijderd. Uitzondering op het voorgaande vormen de rwzi’s Workum en Warns, Bolsward, Drachten en Franeker. In de programmering van investeringen dient rekening te worden gehouden met de hydraulische uitbreiding van de rwzi’s Workum en Warns voor 2020. Ten aanzien van de beluchtinginstallaties van de rwzi’s Bolsward, Drachten en Franeker dient bekeken te worden of de autonome ontwikkeling zich voltrekt zoals voorspeld en uitbreiding van de beluchting in de periode 2020-2025 noodzakelijk is. De rwzi’s Akkrum, Wijnjewoude en St Annaparochie worden geammoveerd conform de adviezen uit de OAS-trajecten. Het afvalwater vanuit Akkrum zal bij voorkeur worden behandeld op rwzi Heerenveen, het afvalwater vanuit Wijnjewoude op rwzi Drachten en het afvalwater vanuit St Annaparochie op rwzi Harlingen. Geadviseerd wordt deze verplaatsingsprojecten conform een innovatieve aanbestedingstrategie op de markt te brengen, waarin tevens kan worden bepaald op verplaatsing daadwerkelijk de meest economische en milieutechnische voordelen biedt. Overige investeringen worden alleen voorgesteld aan het bestuur indien de terugverdientijd korter is dan de economische levensduur. Dit geldt ook voor maatregelen op het gebied van energiebesparing, energieopwekking en fosfaatterugwinning.
6.4 Beheer en onderhoud Voor het voldoen aan de KaderRichtlijnWater dient de bedrijfsvoering van drie rwzi’s te worden aangepast te weten Drachten, Gorredijk en Workum. De effluenten van de overige KRW-rwzi’s Dokkum, Oosterwolde en Sneek voldoen reeds in de huidige situatie. De kosten die hiermee gemoeid zijn bedragen € 125.000,-- per jaar vanwege extra chemicaliëngebruik en slibafzet. Hierbij wordt uitgegaan van verplaatsing van de KRW-rwzi’s Wijnjewoude en St Annaparochie (zie paragraaf 6.3) De huidige variabele kosten van gemiddeld € 12,-- per i.e. blijken voor de huidige situatie het resultaat te zijn van een optimale bedrijfsvoering, waarin evenwicht is gevonden tussen effluentkwaliteit, energieverbruik en slibafzet. Om dit evenwicht te bewaren zullen hiervoor per jaar interne eisen worden vastgelegd. Voor de huidige situatie zijn deze eisen weergegeven in bijlage 2. Assetmanagement zal worden ingevoerd zodat beheer en onderhoudskosten geoptimaliseerd kunnen worden ten opzichte van investeringskosten in RWZI’s, gemalen en overige assets. De operationele activiteiten zoals beheer, onderhoud en vervangingen, zullen worden gekoppeld worden aan de strategische doelstellingen van de organisatie.
6.5 Terugwinning van energie en grondstoffen Voor de korte termijn wordt in het kader van de energie-efficiency afspraken vanuit het MJA-3 convenant wordt er in de planperiode 2013-2016 geïnvesteerd in aanpassing van de beluchtinginstallaties van de rwzi’s Heerenveen en Kootstertille, plaatsing van voortstuwers op rwzi Gorredijk en aanpassing van de slibindikinstallatie van rwzi Drachten. Voor de middellange termijn wordt uitgegaan van fosfaat- en energieterugwinning uit afvalwater en de productie van biobrandstoffen in plaats van productie van biogrondstoffen zoals bioplastics
55
en cellulose. Uitzondering hierop vormen de zuiveringstechnische werken op de eilanden. Hiervoor wordt uitgegaan van het cradle-to-cradle principe: technieken die leiden tot vergaande slibminimalisatie en/of grondstofproductie kunnen hiervoor worden ingezet. Terugwinning van energie vindt plaats doordat centrale vergisting van slib wordt gerealiseerd. Hierbij wordt de voorkeur gegeven aan een locatie waar restwarmte beschikbaar is, zodat het biogas kan worden opgewerkt tot biobrandstof. Voor duurzame opwekking van energie wordt ingezet op zonne-energie: deze vorm van energie-opwekking kan door Wetterskip Fryslân op veel locaties eenvoudig en kostentechnisch gunstig worden gerealiseerd. Terugwinning van fosfaat vindt plaats via de slibeindverwerking. Hierdoor is het niet noodzakelijk om over te schakelen op duurdere biologische fosfaatverwijdering. De huidige wijze van chemisch defosfateren met behulp van dosering van metaalzouten blijft bestaan. Wel zal vanuit duurzaamheidsoverwegingen ingezet worden op een metaalzout met een zo laag mogelijke milieubelasting.
6.6 Innovatie Vanuit het IZP dienen de volgende onderwerpen speerpunten te worden opgenomen in het innovatieprogramma: • Verbetering van het zuiveringsproces • Het voorkomen dat nieuwe probleemstoffen in het afvalwater terecht komen door nieuwe concepten op het gebied van inzameling van afvalwater (o.a. nieuwe sanitatieprojecten) en het verwijderen van deze nieuw probleemstoffen uit het afvalwater. • Terugwinning van energie uit het transportstelsel • Terugwinning van biogrondstoffen uit afvalwater
6.7 Samenwerking Om de visie vanuit dit IZP te verwezenlijken heeft Wetterskip Fryslân partners nodig. De volgende partners zijn noodzakelijk om de toekomstige taken van afvalwaterketenbeheer effectief en efficiënt te kunnen aanpakken: • Gemeenten • Drinkwaterbedrijf • Provincie • Kennisinstituten • Energie- en afvalverwerkingsbedrijven • Grote lozers • Bedrijven met beschikbare restwarmte • Landbouw Samenwerking met gemeenten, drinkwaterbedrijf Vitens en de Provincie is reeds ontstaan vanuit het Friesch Bestuursakkoord Waterketen. Het bereiken van een besparing in de hele Friese waterketen vraagt een andere manier van samenwerken. Om de visie vanuit dit IZP te verwezenlijken zal deze samenwerking echter een structureler karakter moeten krijgen, om daadwerkelijk een toekomstbestendig beleid te ontwikkelen ten aanzien van de inzameling, transport en zuivering van afvalwater. Een eerste stap hiervoor is al gezet met de pilot Afvalwaterketenbedrijf Fryslân, waarin gemeente Súdwest-Fryslân en Wetterskip gaan samenwerking op het gebied van riolerings- en waterzuiveringstaken. Ook de samenwerking met kennisinstituten blijft belangrijk en moet gehandhaafd blijven om te komen tot verbetering van processen, voldoende energie uit duurzame bronnen, een betere effluentkwaliteit en overige innovaties. Verder is het raadzaam om de samenwerking met bedrijven verder op te pakken. Niet
56
alleen op het gebied van afvalwaterlozingen en slibverwerking, maar ook op het gebied van uitwisseling van energie en de agrarische sector.
57
BIJ L AGEN
Bijlage 1 – Autonome ontwikkeling en belasting rwzi’s Bijlage 2 – Effluenteisen rwzi’s Bijlage 3 – Ontwerprichtlijnen rwzi’s Bijlage 4 – Projecten innovatieprogramma 2011 en 2012
58
Bijlage 1 – Autonome ontwikkeling hydraulische en biologische belasting rwzi’s In bedrijf
Ontwerpcapaciteit Biologisch Hydraulisch i.e. à 150 g TZV m3/h Akkrum 1976 16320 380 Ameland 1975 25387 454 St. Annaparochie 1974 16320 550 Birdaard 1979/2006 29920 1425 Bolsward 2002 40800 2265 Burgum 2001 66187 2000 Damwoude 1974 41707 1290 Dokkum 1979/2004 45333 2450 Drachten 2005 90667 4500 Franeker 1987 54400 2500 Gorredijk 2002 37173 1400 Grou 2003 22667 1140 Harlingen 1981 116960 2200 Heerenveen 2000 129653 4700 Joure 1976 62560 1440 Kootstertille 1975 44427 1900 Leeuwarden 2001 226667 8000 Lemmer 1978 38080 1100 Oosterwolde 2010 40800 1995 Schiermonnikoog 1994 9067 160 Sloten 1977 19947 970 Sneek 1975 66187 3400 Terschelling 1977 27200 470 Vlieland 1993 9973 160 Warns 1985 14507 415 Wolvega 1974 62560 1750 Workum 1979 18133 470 Wijnjewoude 1982 14507 500 * Huidige situatie op basis van gemiddelde aanvoer in de periode 2007-2011 RWZI
Huidige situatie* Toekomst: situatie 2025 Belasting Afnameverplichting belasting Afname verplichting i.e. à 150 g TZV m3/h i.e. à 150 g TZV m3/h 7427 359 8700 390 12005 440 13500 440 15315 502 17000 535 22070 1280 22500 1290 44029 1694 50000 1800 34817 1684 37000 1690 28650 1381 28250 1500 36462 1986 40000 1990 75456 3821 92000 3830 51888 2242 73000 2412 25596 1053 30000 1060 21720 792 22000 800 38785 2058 51000 2060 94418 3355 103000 3360 44467 1153 48000 1200 34946 1690 35000 1700 163525 8000 175000 8000 19604 689 20000 690 40428 1623 42000 1630 3411 162 3500 170 18769 821 19000 830 51712 2608 54000 2610 13162 442 14000 450 3722 132 4000 140 9142 468 10000 470 31494 1566 34000 1570 10912 421 16000 430 11113 414 12000 420
59
Bijlage 2 – Effluentkwaliteit rwzi’s
RWZI Akkrum Ameland St. Annaparochie* Birdaard Bolsward Burgum Damwoude Dokkum* Drachten* Franeker Gorredijk* Grou Harlingen Heerenveen Joure Kootstertille Leeuwarden Lemmer Oosterwolde* Schiermonnikoog Sloten Sneek* Terschelling Vlieland Warns Wolvega Workum* Wijnjewoude*
Huidige eis vergunning Ntotaal** Ptotaal*** mg N/l mg P/l 20 2 15 2 15 5 10 3 10 2 10 2 15 4 10 4 10 1 10 2 20 2 15 2 15 4 10 2 10 2 15 4,5 10 2 15 4 6 1 15 2 20 2 10 2 15 2 15 2 25 2 10 2 20 2 15 4
*KRW-rwzi ** gebaseerd op jaargemiddelde
Huidige effluentkwaliteit Ntotaal** Ptotaal*** mg N/l mg P/l 8,0 1,2 5,1 1,1 7,3 2,7 5,9 2,1 5,3 1,2 3,1 0,5 8,8 1,5 6,4 0,8 7,2 0,7 10,7 1,1 7,3 0,9 5,3 0,7 3,3 1,2 7,8 0,5 5,2 0,3 3,6 0,6 3,5 0,7 5,3 0,6 5,1 1,0 4,1 0,7 7,1 0,9 5,5 0,5 5,6 1,2 4,3 1,3 10,1 1,2 6,8 1,4 7,9 1,5 8,9 1,5
Nieuwe interne eis Ntotaal** Ptotaal*** mg N/l mg P/l 8 1,5 6 1,5 6 5 6 2,5 6 1,5 4 1,0 9 2,0 7 1,0 6 0,5 11 1,5 8 0,5 6 1,0 4 1,5 8 1,0 6 0,5 4 1,0 4 1,0 6 1,0 6 1,0 5 1,0 8 1,0 6 0,5 6 1,5 5 1,5 11 1,5 7 1,5 8 1,0 9 0,5
*** gebaseerd op 10 opeenvolgende waarnemingen
60
Bijlage 3 – Ontwerprichtlijnen
Algemeen Investeringen in zuiveringstechnische werken worden tot 2030 minimaal gepleegd. Indien geen sprake is van noodzakelijke renovatie of (groot) onderhoud dan dient een investering zich terug te verdienen binnen de economische levensduur. Van onderstaande ontwerprichtlijnen mag onderbouwd worden afgeweken indien kan worden aangetoond dat dit het geval is. Selector Toepassen indien noodzakelijk: Dit betekent alleen indien overschrijding van vergunningseisen effluentkwaliteit optreedt vanwege drogestofuitspoeling, ondanks gebruik van PAC-dosering. Toepassen selector kostentechnisch altijd afwegen ten opzichte van nabezinktankoppervlakte. Anaerobe tank/biologische fosfaatverwijdering Niet toepassen: uitgangspunt is chemische fosfaatverwijdering. Chemicaliëndosering Voor chemische fosfaatverwijdering wordt bij voorkeur ijzersulfaat gebruikt. Indien dit niet mogelijk is, omdat geen stortbunkers en oplostanks aanwezig zijn, heeft ijzerchloridesulfaat de voorkeur. Een economische berekening zal bij een nieuwbouw project bepalen of ijzersulfaat of ijzerchloridesulfaat wordt toegepast. Het gebruik van aluminiumchloride is alleen toegestaan ten behoeve van de beheersing van de kwaliteit van het slib. IJzerchloride alleen in het geval van preprecipitatie voor rwzi Franeker. Beluchting Puntbeluchters renoveren op basis van hoogrendements puntbeluchters; gedeeltelijke bellenbeluchting in combinatie met voortstuwers alleen toepassen mits terugverdientijd < economische levensduur Retourslib In ontwerp rekening houden met mogelijkheid tot uitschakelen en terugtouren onder droogweer omstandigheden. Slibindikking Uitgangspunt is gravitaire indikking. Bandindikking toepassen indien te hoge belasting van waterlijn zorgt voor overschrijding vergunningseisen effluentkwaliteit. Procesautomatisering Uitgangspunt is dat alle rwzi’s voorzien zijn van PLC/SCADA-systemen en dat alle gemalen en rwzi’s op afstand bedienbaar zijn.
61
Bijlage 4 – Innovatieprogramma 2013 Projecten innovatieprogramma’s 2011 en 2012
Toelichting
Status
Thermische hydrolyse van slib
De vergisting van biomassa voor productie van biogas wordt vaak beperkt door de slechte afbraak van vezels. Door de vezels met behulp van thermische hydrolyse te kraken komt de organische stof beschikbaar voor biologische afbraak. Op deze wijze kan de productie van biogas met meer dan 25 % toenemen. De praktijkproef is afgerond en geslaagd. Het verslag is beschikbaar. De resultaten van het onderzoek worden gepubliceerd in het tijdschrift H2O. Dit project heeft tot doel om biogas op te werken tot autobrandstof. De deskstudie naar de beste opwerkingsen opslagtechniek is uitgevoerd. De noodzakelijke aanpassing aan de gistingsinstallatie van de RWZI te Burgum is uitgesteld omdat de partner nog twijfelt aan het doorzetten van de proef. Bij niet doorgaan wordt de overeenkomst kosteloos ontbonden. Algen zijn onder andere geschikt voor de productie van biodiesel. De testen op laboratoriumschaal zijn succesvol afgerond. Op de demosite bij de rwzi Leeuwarden is een algenreactor op praktijkschaal gebouwd. De eerste proef op praktijkschaal is afgerond. Op basis van de resultaten is besloten de proef (in het kader van een promotieonderzoek) bij de STOWA voort te zetten. Datum rapportage door STOWA staat nog niet vast. De proeven op de rwzi Drachten zijn succesvol verlopen. Besparing van de transportkosten van slib is mogelijk gebleken. Slibzuilen zijn aangeschaft voor onderzoek op 5 locaties om de onderlinge verschillen in ontwaterbaarheid van het slib vast te stellen. Het onderzoek op de 5 locaties loopt en wordt begeleid door het CEW. Dit onderzoek laat een wisselend beeld zien bij de ontwatering op de betrokken RWZI’s, maar het heeft wel potentie. Waterschap Noorderzijlvest heeft ook belangstelling getoond en is bij het vervolgonderzoek aangehaakt. De bedoeling is om meer fundamentele kennis op te doen. De vijf noordelijke waterschappen maken een effectvergelijking tussen een standaard tweetrapsvergisting bij temperaturen tussen 15 en 40 graden Celsius en een drietrapsvergisting bij temperaturen boven de 45 graden Celsius. Uit de proeven is gebleken dat slibontsluiting maatwerk is en dat het vergistingsproces niet bij alle slibsoorten gelijk verloopt. Slib is een lastig product maar er zijn zeker mogelijkheden om de eindverwerkingskosten omlaag te brengen. De onderzoeksresultaten worden gebruikt bij andere projecten, zowel door Wetterskip Fryslân als door andere waterschappen. Het tijdschrift H2O gaat de resultaten publiceren.
Afgerond
Well to wheels
Algen kweken op effluent
Betere slibindikking met slibzuil
Drietrapsvergisting
In afwachting
Afgerond
1e fase afgerond 2e fase gestart
Afgerond
62
Vervolgonderzoek Slibstrategie
Influent zeven en biotrap zuiveringssysteem
Toepassen slib tbv grondverbetering landbouw op de Waddeneilanden
Participatie in onderzoeksthema's van TTIW/Wetsus Verbeterde slibontwatering met verwarmd flocculant
Energie uit organische afval- en Reststromen
Groen gas uit biogas met membraanfiltratie
De ervaringen die de afgelopen jaren zijn opgedaan met Doorgaand het gezamenlijk onderzoek naar de ontwikkeling van een Energiefabriek worden nu benut voor de uitvoering van de slibstrategie. Het testen van nieuwe zeefinstallatie voor betere Afgerond verwijdering van vaste stoffen. De onderzoeken naar het rendement van de zeven op de rwzi Leeuwarden zijn afgerond. De resultaten worden verwerkt in een business case, waarin ook wordt aangegeven wat de meest kansrijke rwzi is voor het vervolgonderzoek naar de reproduceerbaarheid van de gegevens. Er is onderzoek gedaan naar de mogelijkheden om slib te Afgerond gebruiken als grondverbetering voor landbouw. Het onderzoek naar de technische en juridische aspecten van het gebruik van zuiveringsslib door de landbouw op de Waddeneilanden is afgerond. Het rapport is in oktober 2012 opgeleverd. Juridisch is het niet mogelijk om slib in de landbouw te gebruiken, vanwege regelgeving op het gebied van volksgezondheid. De vereniging waarin wordt bepaald aan welke Doorgaand onderzoekthema’s wordt deelgenomen en in welke mate daaraan wordt meegefinancierd is operationeel Praktijktest om te zien of verwarmen van zowel water als Gestart flocculant een betere ontwatering oplevert tegen dezelfde (energie)kosten. Het project wordt opgestart na afronding van het project thermische hydrolyse van slib. Beproefd wordt of deze techniek de komende vier/vijf jaar besparing oplevert op de SOI in Heerenveen. Een onderzoek moet uitwijzen of en hoe het technisch en In financieel haalbaar is om energie te winnen uit organische afwachting reststromen van WF. De contouren van het project zijn vastgelegd. Uitwerking vindt plaats in 2013 in het kader van verkleinen klimaatvoetafdruk. Een bedrijf wil techniek toetsen voor opwerking van In biogas. Dit project wordt alleen opgestart als het project afwachting Well to wheels geen doorgang vindt.
Bio-ethanol uit rioolslib
Door het fijner zeven van afvalwater is er een nieuwe reststroom ontstaan cellulose (uit wc-papier). Doel is te onderzoeken of deze reststroom kan worden omgezet in bio-ethanol. Het al dan niet doorgaan van dit project kan pas worden beoordeeld na de afronding van de slibstrategie/Integraal ZuiveringsPlan.
In afwachting
Zonnepanelen RWZI Terschelling
De opzet van het project wordt verbreed naar een scan voor de haalbaarheid van zonnepanelen voor alle RWZI’s. Dan kan worden beoordeeld of dit een bijdrage kan leveren aan de MJA energie. Een bedrijf had WF benaderd om te onderzoeken of zij effluent ipv drinkwater kunnen gebruiken voor hun productieproces. Het bedrijf heeft in een later stadium kenbaar gemaakt niet aan het project deel te nemen. Het project gaat niet door.
Gestart
Effluent in plaats van Drinkwater gebruiken als proceswater
Geannuleerd
63
Warmte uit het riool
Er wordt onderzocht of en hoe er warmte is terug te winnen uit het rioolwater. Het project is gestart. De gemeente Ferwerderadeel is opdrachtgever en het project wordt uitgevoerd door ingenieursbureau TAUW. Het waterschap neemt deel aan de begeleidingscommissie.
Gestart
Zout toiletwater op de eilanden
Om het schaarse drinkwater te sparen kunnen toiletten op de eilanden mogelijk worden doorgespoeld met zoutwater. De initiatiefnemer ziet af van het project. Mogelijk dat dit project wordt meegenomen in het op te stellen Programma “Duurzame waterketen op de eilanden” waarvoor een bijdrage uit het Waddenfonds zal worden gevraagd.
Geannuleerd
Zuiveringsslib omzetten in brandbaar waterstofgas
Onderzoek naar het omzetten van natte slib naar brandbare waterstofgas. Over het doorgaan van dit project vindt nog overleg met de initiatiefnemers plaats.
In afwachting
Energie uit urine
In 2012 wordt meegewerkt aan een pilot met Wetsus om te onderzoeken of energie opgewekt kan worden uit urine. Een deel van de toiletten in ons hoofdgebouw worden hiervoor aangepast. De pilot loopt door in 2013.
64
