Technologisch jaarverslag 2009 Inhoud
Pagina
Inleiding
4
Ontwikkelingen, ambities en plannen Innovatieprojecten Zuiveringsbedrijf Onderzoek naar thermische hydrolyse en vergisting van slib op de rwzi Venlo RTC Onderzoek Aquaplus online besturing Introductie Lean Six Sigma bij het Zuiveringsbedrijf
6
Prestaties rioolwaterzuiveringsinstallaties (rwzi’s) Transport van afvalwater Zuiveren van afvalwater Verlaging droge stofgehalte in de aeratietanks in de zomermaanden
10
Prestaties slibdrooginstallaties Susteren en Hoensbroek (SDI’s) Verwerken van slib Toevoer van ontwaterd slib en geproduceerd granulaat Energie verbruik slibdrogers Slibdrogers Granulaat
14
Energie en MJA Biogas Elektriciteit Aardgas Meerjarenafspraken energie-efficiency (MJA)
15
Chemicaliën
16
IBA’s Prestaties in 2009 IBA-jaarverslag 2009
17
Kwaliteit Arbo Milieu
18
3
3512_techn JV_deel tekst_BW.indd 3
Technologisch Jaarverslag 2009
23-09-10 17:20
Inleiding Bij het Zuiveringsbedrijf werken ruim 100 medewerkers die zorgen voor de zuivering van het rioolwater van de gehele provincie Limburg. Het Zuiveringsbedrijf valt onder het Waterschapsbedrijf Limburg, dat een samenwerkingsverband is van de Limburgse waterschappen Peel en Maasvallei en Roer en Overmaas. Verspreid over de gehele provincie heeft het Zuiveringsbedrijf 18 rioolwaterzuiveringsinstallaties (rwzi’s) om het afvalwater van alle Limburgse gemeenten te zuiveren. In deze rioolwaterzuiveringsinstallaties wordt het huishoudelijk en industrieel afvalwater, al dan niet vermengd met regenwater (afkomstig van de verharde terreinen in het afstrominggebied) biologisch gezuiverd. Het gezuiverde water wordt geloosd op het oppervlaktewater, beek of Maas. Het WBL beheert installaties van uiteenlopende grootte en type. Gebouwd in verschillende tijdsperioden naar de toen geldende inzichten en best beschikbare technieken. In de loop van de jaren zijn verschillende installaties verbouwd om te voldoen aan de huidige wet- en regelgeving. Jaarlijks verwerken wij ruim 145 miljoen kubieke meter afvalwater aangevoerd via het rioolstelsel. Dat is vergelijkbaar met ongeveer 3,5 miljoen tankauto’s. Het zuiveringsslib dat ontstaat bij biologische zuivering wordt grotendeels in twee slibdrooginstallaties verwerkt tot slibkorrels, die dienen als brandstof voor de cementindustrie. Het technologisch jaarverslag 2009 is als volgt opgebouwd: 1. Ontwikkelingen, ambities en plannen 2. Prestaties rioolwaterzuiveringsinstallaties (rwzi’s) 3. Prestaties slibdrooginstallaties Susteren en Hoensbroek (SDI’s) 4. Energie en MJA 5. Verbruik chemicaliën 6. IBA’s 7. KAM
De tabellen van het jaarverslag 2009 en het overzicht van de voorzieningen zijn als separaat boekwerk bijgevoegd.
Technologisch Jaarverslag 2009
3512_techn JV_deel tekst_BW.indd 4
4
23-09-10 17:20
Gennep car-vb
Venray as+vb
Venlo car-vb N+ N ++ P+ DR
Meijel ulb-vb
Weert as+vb
Roermond ulb+vb N+ P+
Panheel as+vb Susteren ulb+vb N+ N ++ P+ P++ DR Figuur 1: De rwzi’s van het Waterschapsbedrijf Limburg, hier gerangschikt op grootte afgemeten aan de aantallen kubieke meters vervuild water die de installatie krijgt aangeboden. De symbolen staan voor de eigenschappen van de installaties (zie legenda).
Stein as+vb Hoensbroek car-vb N+ P+ DR Legenda
Maastricht-Bosscherveld ulb-vb N+ N ++ P++ Maastricht-Heugem car-vb
Rimburg car-vb P++ Heerlen ob+as Kerkrade car-vb
Wijlre as+vb Maastricht-Limmel ulb+vb N+ N ++ P+ P++ Simpelveld ob+as
5
3512_techn JV_deel tekst_BW.indd 5
as +vb ulb +/-vb car-vb ob+as N+ N ++ P+ P ++ DR
Actief slibsysteem met voorbezinken Ultralaagbelast systeem met/zonder voorbezinking Carrousel installatie zonder voorbezinking Oxidatiebed met actiefslibsysteem Hoge bijdrage aan gebiedsreductie N Individuele doelstelling reductie N Hoge bijdrage aan gebiedsreductie P Individuele doelstelling reductie P Slibdrooginstallatie
Technologisch Jaarverslag 2009
23-09-10 17:20
Ontwikkelingen, ambities en plannen Innovatieprojecten Zuiveringsbedrijf Jaarlijks wordt een meerjarenplan voor een periode van 5 jaar opgesteld. In dat plan wordt, naast een evaluatie over het aflopende jaar, een doorkijk gegeven op de belangrijkste technologische ontwikkelingen en innovatieve thema’s die spelen. Gekoppeld aan dit meerjarenperspectief wordt tevens een jaarplan opgesteld voor het eerste jaar uit de planperiode waarin de te realiseren prestaties voor het jaar worden vastgelegd. Zowel het meerjarenperspectief als het jaarplan is afgeleid van de strategie van het Zuiveringsbedrijf en de daaruit te halen strategische doelen. Innovatieprojecten moeten leiden tot verbetering op het vlak van kwaliteit, kosten en duurzaamheid. Dit kunnen projecten zijn die tot een betere beheersing leiden van processen, maar ook projecten die tot besparingen van gebruik van hulpstoffen leiden (bijv. primaire brandstoffen), of bijdragen aan de strategische doelen van het Zuiveringsbedrijf waaronder maatschappelijk verantwoord ondernemen en medewerkers/klanttevredenheid. Enkele voorbeelden van recente innovatieve ontwikkelingen zijn: Thermische hydrolyse RTC Onderzoek Aquaplus online besturing Tevens is de lean six sigma methode geïntroduceerd. Onderzoek naar thermische hydrolyse en vergisting van slib op de rwzi Venlo Bij het Waterschapsbedrijf Limburg wordt 50% van het zuiveringsslib vergist. WBL onderzoekt de mogelijkheden om dit aandeel te vergroten en de werking van de huidige gistingen te verbeteren. Door voorschakeling van een thermische hydrolyse kan het rendement van een slibvergisting aanzienlijk worden verhoogd. Het onderzoek is erop gericht geweest te zoeken naar een toepassingstechniek die voor kleinere slibhoeveelheden een haalbaar project oplevert waardoor maatschappelijke meerwaarde wordt gecreëerd. De belangrijkste voordelen zijn: Hogere biogasproductie bij slibvergisting Slib is beter ontwaterbaar hetgeen leidt tot een hogere drogestof gehalte na ontwatering De hoge gehalten aan nutriënten in het water uit de ontwatering bieden kansen voor terugwinning. WBL heeft het onderzoek uitgevoerd met het bedrijf Sustec uit Wageningen. In eerste instantie met laboratoriumtesten naar de optimale procescondities voor slibhydrolyse. Op grond van de uitgevoerde
laboratoriumtesten is in juni 2009 een pilot-installatie op de RWZI Venlo in gebruik genomen. De proefinstallatie heeft een half jaar met succes gedraaid. De resultaten zijn vertaald in een businesscase en op grond hiervan is besloten tot voorbereidingen van een full-scale installatie voor de locatie Venlo. Deze installatie inclusief slibvergisting en WKK wordt in 2010 Europees openbaar aanbesteed en zal medio 2012 gerealiseerd zijn. De hydrolyse en vergisting van slib zijn een onderdeel van de gefaseerde aanpak om te komen tot de energieneutrale zuivering. Het uiteindelijke doel is om alle van de in afvalwater aanwezige potentiële energie en nutriënten terug te winnen. Voor dit project is door Agentschap NL een subsidie van € 377.000,- beschikbaar gesteld.
Laboratorium onderzoek slibhydrolyse
Proefinstallatie thermische hydrolyse onderzoek rwzi Venlo
Technologisch Jaarverslag 2009
3512_techn JV_deel tekst_BW.indd 6
6
23-09-10 17:20
RTC In 2009 is het project gestart om te onderzoeken in hoeverre het in de toekomst mogelijk is om op basis van informatie (kwantitatief en kwalitatief) uit de afvalwaterketen rwzi’s vooraf (feedforward) aan te sturen zodat met minimale verspilling van energie kan worden voldaan aan de wettelijke eisen. De feasibility fase van het project toont aan dat het zinvol is om als tweede stap een uitgebreid meetprogramma uit te voeren in de afvalwaterketen. De voorbereiding van het meetprogramma is afgerond. Naast dit meetprogramma blijkt het mogelijk op basis van de eigen meetgegevens van het Zuiveringsbedijf reeds op korte termijn snelle verbeteringen te realiseren. Onderzoek Aquaplus online besturing Het Zuiveringsbedrijf heeft een overeenkomst afgesloten met Aquaplus en Aquafin om hun expertise op het gebied van simulatieprogramma’s in te zetten om te onderzoeken in hoeverre het mogelijk en economisch rendabel is om de rwzi’s Limmel en Hoensbroek verder te verbeteren met online meetapparatuur. Met simulatieprogramma’s wordt middels het dynamisch modelleren van een rwzi, potentiële verbeterscenario’s “virtueel” getest, zonder dat de rwzi hiervoor in werkelijkheid aangepast hoeft te worden. Het simuleren van de scenario’s gaat veel sneller dan in werkelijkheid omdat het wachten op stabiele evenwichtssituaties bij praktijktesten veel te lang duurt. De verbeterscenario’s moeten leiden tot een betere effluentkwaliteit, lagere operationele kosten, lager energieverbruik en stabielere regeling van de processen.
Introductie Lean Six Sigma bij het Zuiveringsbedrijf Om de technische en werkprocessen op een gestructureerde manier te verbeteren is de Lean Six Sigma methode geïntroduceerd. Het ‘Lean denken’ staat voor continu verbeteren door kritisch naar processen te kijken met aandacht voor verspilling en hoe dingen slimmer te doen. Six Sigma richt zich op het verbeteren van processen door variaties op procesparameters te verminderen. De combinatie van Lean en Six Sigma is een krachtige methode om continu te verbeteren, die verbetering ook vast te houden en verder te ontwikkelen. Hiermee is een impuls gegeven aan het optimaliseren van de processen van het Zuiveringsbedrijf. Diverse medewerkers krijgen een opleiding en kunnen de methode en technieken gebruiken in hun werk en bij verbeterprojecten. Een aantal projecten hoofdzakelijk op de rwzi’s zijn reeds succesvol opgepakt, in het bijzonder: verhogen van het droge stof percentage van de slibontwatering te Hoensbroek, verminderen energieverbruik beluchting Roermond, optimaliseren procesrendement slibdrooginstallatie Hoensbroek, verbeteren slib afvoer logistiek. Deze verbeterprojecten hebben een behoorlijke kostenreductie opgeleverd.
Gestart is met de rwzi Maastricht-Limmel. Inmiddels is deze installatie gemodelleerd en gekalibreerd. Het is mogelijk gebleken om de installatie zodanig goed te modelleren dat gestart kan worden met de uitwerking van verbetervoorstellen. Aan de hand hiervan wordt eveneens de business case opgesteld. Parallel hieraan is gestart met de dataverzameling en modellering van de rwzi Hoensbroek.
7
3512_techn JV_deel tekst_BW.indd 7
Technologisch Jaarverslag 2009
23-09-10 17:20
Gennep (3,28) 55.951 ● 1,08 ▲▲ = meer dan + 15 % afwijking ▲▲ = meer dan + 10 % afwijking ▲ = meer dan + 5 % afwijking ● afwijking binnen +/- 5 % ▼ = meer dan – 5 % afwijking ▼▼ = meer dan – 10 % afwijking ▼▼ = meer dan – 15 % afwijking
Venray (3,71) 63.186 ● 1,40
Op deze wijze is snel te zien waar opvallende afwijkingen naar boven of naar beneden zijn opgetreden.
Venlo (16,19) 275.882 ● 1,14
Meijel (0,47) 7.999 ▲▲ 0,75
Weert (7,02) 119.717 ● 1,24
Roermond (11,39) 194.181 ● 1,17
Panheel (1,91) 32.500 ▲ 1,30 Susteren (13,65) 232.713 ▲ 0,99 Stein (1,85) 31.579 ● 0,99 Hoensbroek (12,20) 208.022 ▼ 0,91
Figuur 2: De rwzi’s van het Waterschapsbedrijf Limburg, hier gerangschikt op grootte afgemeten aan de vuilvracht (TZV-i.e. 150) die de installatie krijgt aangeboden. Het getal rechts naast de pijltjes staat voor de verhouding ontwerpcapaciteit versus belasting voor de betreffende rwzi.
Rimburg (2,42) 41.321 ▼▼ 0,56
Maastricht-Bosscherveld (5,16) 87.906 ● 0,90 Maastricht-Heugem (3,63) 61.832 ● 1,05
Wijlre (3,04) 51.740 ▼▼ 1,15
Heerlen (1,48) 25.148 ● 0,39
Kerkrade (4,30) 73.291 ▲▲ 1,04
Maastricht-Limmel (7,53) 128.394 ● 1,05 Simpelveld (0,77) 13.166 ▼▼ 0,81
Technologisch Jaarverslag 2009
3512_techn JV_deel tekst_BW.indd 8
8
23-09-10 17:20
Toelichting op de figuur
Het getal links geeft de vuilbelasting weer in TZV-i.e. 150 in het influent gemiddeld na correctie. De correctie bestaat uit een statistische toets op uitschieters. De pijltjes geven de afwijking van de vuilbelasting aan ten opzichte van het 4-jaars gemiddelde 2005-2008. Met de grootte van de cirkels is aangegeven hoe de vuilvrachten van de aangevoerde influenten zich ten opzichte van elkaar verhouden. (alle installaties = 100) Het getal rechts geeft de verhouding tussen de maatgevende aanvoer en de ontwerpcapaciteit weer. Als dit getal hoger is dan 1 zijn er mogelijk problemen te verwachten met de verwerking van piekbelastingen.
Verklaringen De bovenstaande berekende cijfers zijn indicatief voor de mate waarin een installatie de vuilvracht zou moeten kunnen verwerken. De berekening moet worden bezien in relatie tot andere parameters. De volgende kanttekeningen zijn te maken. Kleine zuiveringsinstallaties (Simpelveld, Meijel, Panheel, Stein) hebben een lagere bemonsteringsfrequentie (24 keer per jaar). De grote zuiveringsinstallaties (> 100.000 i.e.) worden 60 keer per jaar bemonsterd. De vertegenwoordiging van enkele regenachtige dagen in de totale bemonstering heeft bij de kleinere zuiveringsinstallaties een sterker effect op de gemiddelde influentvrachten. Bij rwzi’s die volgens de berekening de vuilvracht maar matig aan zouden kunnen, kan de werking desondanks nog steeds goed zijn, als men kijkt naar de eindcon centraties van het gezuiverde afvalwater en de toetsing aan de lozingsnormen (tabel 6). Dit zou tot de conclusie kunnen leiden dat de rwzi’s flexibel en robuust zijn. Het 4-jaars gemiddelde voor de rwzi Heerlen ligt relatief hoog. Het 3-jaars gemiddelde is echter wel representatief. 2007 wijkt in vergelijking met het 3-jaars gemiddelde niet af. De reden hiervoor is onbekend. De aanvoer van TZV i.e. 150 is bij rwzi Venlo opvallend hoger. In het afstroomgebied heeft een bedrijfsmatige lozing plaatsgevonden waardoor de concentratie van organische stoffen in het influent in 2007 is toegenomen. De vuilbelasting van de rwzi’s Gennep en Wijlre is toegenomen. De vuilbelasting van de Maastricht-Limmel en Simpelveld is opvallend lager. Hiervoor zijn geen verklaringen beschikbaar.
9
3512_techn JV_deel tekst_BW.indd 9
Technologisch Jaarverslag 2009
23-09-10 17:20
Prestaties rioolwaterzuiveringsinstallaties Via ondergrondse transportleidingen komt het rioolwater aan op de zuiveringsinstallatie, waar het water vervolgens biologisch wordt gezuiverd. Transport van afvalwater Regenwater is relatief schoon water en daardoor geschikt voor de natuur. Het regenwater wordt in gemengde rioolstelsels samen met het afvalwater getransporteerd naar de rioolwaterzuiveringen. Bij zware en/of langdurige regenval worden er piekhoeveelheden afvalwater naar de rwzi getransporteerd welke het zuiveringsproces kunnen verstoren. Een aantal rwzi’s beschikt daarom over een bergbezinkbassin op locatie om te veel aangevoerd afvalwater tijdelijk te bufferen. Bij extreme aanvoer treedt er een overstort in werking die mechanisch gezuiverd afvalwater kan lozen. Dit water is dan wel sterk verdund en reeds mechanisch ontdaan van vaste bestanddelen. Om de hoeveelheid rioolwater te beperken lopen er verschillende projecten in samenwerking met gemeenten om waar mogelijk schoon regenwater te scheiden van het afvalwater. Daarnaast worden er in sommige gemeenten (ondergrondse) bergbezinkbassins gebouwd om in periodes van hevige en/of veel neerslag afvalwater te bergen. Bedrijven moeten zich bij het lozen van afvalwater houden aan de algemene regels en/of een lozingsvergunning hebben. Over alle afvalwater dat geloosd wordt zowel particulier alsook industrieel dient heffing betaald te worden. Zuiveren van afvalwater Het biologisch zuiveren van afvalwater en het ontwateren van het ontstane zuiveringsslib gebeurt op de rwzi’s. De 18 rwzi’s in het beheer van het Zuiveringsbedrijf worden door twee teams provinciaal beheerd en onderhouden. De slibdrooginstallaties in Susteren en Hoensbroek bevinden zich op het terrein van de rwzi’s. In deze installaties wordt 85 % van het ontwaterde slib gedroogd tot slibkorrels die via Biomill als brandstof worden ingezet in de cementindustrie. Op de zuiveringsinstallatie wordt afvalwater (aangevoerd influent) gezuiverd. Het gezuiverde afvalwater (effluent) moet voldoen aan wettelijke kwaliteitseisen. Deze eisen zijn vastgelegd in de lozingsvergunning die voor iedere rwzi is opgesteld. Om dit te controleren worden regelmatig monsters genomen van het aangevoerde influent en ook van het gezuiverde afvalwater. Deze monsters worden in een extern laboratorium geanalyseerd. De vervuilende stoffen in afvalwater zijn onderverdeeld in 4 soorten:
1. 2. 3. 4.
Zuurstofbindende c.q. biologisch afbreekbare stoffen Nutriënten: stikstof en fosfaat Microverontreinigingen Micro-organismen
Ad 1. Zuurstofbindende stoffen De vervuilingsgraad van afvalwater voor zuurstofbindende stoffen wordt uitgedrukt in inwonerequivalenten (i.e.’s). Een i.e. is de maat voor de hoeveelheid vervuilende stoffen in het afvalwater die één persoon per etmaal produceert. Deze stoffen onttrekken zuurstof aan het oppervlaktewater, waardoor planten en waterdieren niet meer kunnen leven. De zuurstofbindende stoffen moeten daarom tijdens het zuiveringsproces zoveel mogelijk worden verwijderd. Het verwijderingrendement van de i.e.’s in 2009 was 92,2 % en voldeed daarmee aan de lozingseisen. Jaar
Verwijderingrendement CZV (%)
i.e. (%)
2005
142.185
92,7
91,5
2006
144.606
92,5
91,0
2007
157.616
92,7
91,6
2008
154.790
91,2
90,2
2009
143.203
92,3
92,2
Ad.2 Nutriënten: stikstof en fosfaat Stikstof en fosfaat vergroten de voedselrijkdom van het oppervlaktewater. Doordat het oppervlaktewater als het ware ‘overbemest’ raakt, wordt het biologisch evenwicht verstoord. Wat algengroei tot gevolg kan hebben in de zomer. Stikstof wordt samen met de zuurstofbindende stoffen uit het afvalwater verwijderd, mits de juiste procescondities aanwezig zijn. Fosfaat wordt deels biologisch verwijderd door opname in het slib. Een andere vorm van fosfaatverwijdering is via chemische weg. Door middel van het toevoegen van chemicaliën ontstaat een neerslag van fosfaat, die als chemisch slib wordt verwerkt op de rwzi.
Technologisch Jaarverslag 2009
3512_techn JV_deel tekst_BW.indd 10
Debiet (* 103)
10
23-09-10 17:20
Stikstofvrachten (N) Voor stikstofverwijdering is de wettelijke norm 75 % over het gehele beheersgebied. Een aantal rwzi’s kennen in de lozingsvergunning een individuele concentratienorm voor het effluent. Fosfaatvrachten (P) De wettelijke norm voor fosfaatverwijdering is 75 %. Ook hier geldt dat een aantal rwzi’s een individuele concentratienorm hebben voor fosfaat in het effluent, afhankelijk van het ontvangend oppervlaktewater. In de onderstaande grafiek staan de resultaten voor N en P verwijdering van de afgelopen vijf jaar. Deze gegevens zijn van de gehele inrichting, inclusief overstorten van de bergbezinkbassins op locatie van de rwzi.
Verwijdering stikstof en fosfaat
verwijderingsrendement (%)
80 79,5 79 78,5 78 77,5 77 76,5 76 75,5 wettelijke norm 75 74,5 74 73,5 73 72,5 72 71,5 71 70,5 70
Ad. 3 Microverontreinigingen Hier vallen onder andere de zware metalen onder, bestrijdingsmiddelen, schoonmaakmiddelen en aardolieproducten. Voor een groot deel worden deze stoffen omgezet in minder schadelijke producten tijdens het zuiveringsproces. Tevens wordt een groot gedeelte opgenomen in het zuiveringsslib, bv voor zware metalen is dat 80 %. Het restant wordt samen met het gezuiverde afvalwater geloosd in het oppervlaktewater. Zware metalen in slib Metaal (mg/kg)
2005
2006
2007
2008
2009
Arseen
3,64
3,75
4,09
4,58
3,91
Cadmium
0,77
2,10
2,09
2,15
2,09
Chroom
71,1
58,1
59,0
57,0
59,9
Koper
263,1
264,3
287,0
271,6
282,4
Kwik
0,70
0,78
0,81
0,82
0,81
Nikkel
64,9
56,5
65,2
55,5
51,2
Lood
223
160
211
185
205
Zink
1.029
1.145
1.158
1.062
1.047
Ad. 4 Micro-organismen Water dat de zuivering verlaat, bevat altijd een kleine resthoeveelheid virussen en bacteriën. Een ‘gezond’ oppervlaktewater kan dit gezuiverde water echter prima ontvangen omdat de micro-organismen snel, door de onjuiste leefomstandigheden zullen afsterven. Geen van de zuiveringen loost op zwemwater en daardoor zijn extra desinfecterende maatregelen niet noodzakelijk.
2005
2006
2007
2008
2009
jaar
Stikstof (N)
Fosfaat (P)
Opvallend is dat in het jaar 2009 relatief minder afvalwater is aangevoerd naar de rwzi’s ten opzichte van voorgaande jaren. Dit komt omdat het jaar 2009 een relatief droog jaar is geweest met weinig neerslag. Het Zuiveringsbedrijf heeft in 2009 voldaan aan de wettelijke lozingseisen voor wat betreft stikstof en fosfaat verwijdering.
11
3512_techn JV_deel tekst_BW.indd 11
Verlaging droge stofgehalte in de aeratietanks in de zomermaanden In de zomermaanden stijgt de temperatuur van het afvalwater en verloopt de stikstofverwijdering beter. Omdat een groot gedeelte van de beluchtingenergie gebruikt wordt voor de endogene ademhaling van de bacteriën kan men in de zomermaanden volstaan met een lager slibgehalte in de aeratietanks voor wat betreft ultralaag belaste installaties. Hierdoor wordt energie bespaard terwijl het verwijderen van stikstof net zo efficiënt verloopt. Voor sommige carrousel installaties kan het slibgehalte verlaagd worden naar 2,5 g/l. Zie ook hoofdstuk Energie en MJA.
Technologisch Jaarverslag 2009
23-09-10 17:20
Gennep (2,7) 3.738 ● 334
Venray (4,0) 5.366 ▼ 567
Venlo (17,1) 24.357 ● 1.003
Meijel (0,3) 473 ● 0
Weert (5,7) 8.019 ▼ 326
Roermond (10,0) 14.478 ▼ 418
Panheel (1,7) 2.422 ● 129
Susteren (13,0) 18.795 ● 532
Stein (1,8) 2.656 ● 57 Hoensbroek (16,3) 22.987 ▼▼ 1.220 Rimburg (2,5) 3.642 ● 34
Maastricht-Bosscherveld (3,7) 5.284 ▼ 218 Maastricht-Heugem (4,2) 6.213 ● 0
Wijlre (3,5) 5.154 ▼ 98
Heerlen (1,3) 1.853 ● 76
Hydraulische belasting van de biologie (getal links) en de bergbezinkbassins (getal rechts) in m3. 103/jaar. Het cijfer achter de naam van de rwzi geeft het aandeel weer (alle installaties = 100). De pijltjes naast het getal geven aan wat de afwijking is van de belasting van 2009 ten opzichte van het gemiddelde van de periode 2005 - 2008 (zie leeswijzer en de toelichting in de tekst).
Kerkrade (3,6) 5.373 ▲ 0
Maastricht-Limmel (7,6) 11.064 ● 221 Simpelveld (0,9) 1.329 ● 0
Technologisch Jaarverslag 2009
3512_techn JV_deel tekst_BW.indd 12
Figuur 3
12
23-09-10 17:20
Toelichting op de figuur
Het getal links geeft de omvang van het effluent (m3 * 103/jaar) weer. Dit is hydraulische belasting van de biologie. Dit is de afvoer exclusief water geloosd uit de bergbezinkbassins. Het getal rechts geeft de omvang van het mechanisch gezuiverd afvalwater weer (m3 * 103/jaar). Dit is hydraulische belasting van de bergbezinkbassins. Met de grootte van de cirkels is aangegeven hoe de hydraulische belastingen van de rwzi’s (biologie en de bergbezinkbassin) zich ten opzichte van elkaar verhouden (alle installaties =100). Dit is ook getalsmatig aangegeven tussen haakjes. De pijltjes geven aan wat de afwijking van de hydraulische belasting van de biologie is van het 4-jaar gemiddelde 2005-2008.
Verklaringen De hydraulische belastingen van de biologie van MaastrichtLimmel, Panheel en Wijlre zijn opvallend hoger. Hiervoor is geen aanwijsbare reden aan te voeren. MaastrichtBosscherveld laat als enige een fors lagere hydraulische belasting zien. Het vermoeden bestaat dat de oorzaak hiervan meettechnisch van aard is. De toename van de hydraulische belasting van de rwzi Simpelveld kan als volgt worden verklaard. Bij Simpelveld is in het gemeentelijk rioolstelsel een buffertank geplaatst, waarmee de buffercapaciteit van het rioolstelsel is uitgebreid. Voorheen vond door de gemeente rechtstreeks een overstort op de Eijserbeek plaats. Sinds 2005 wordt de capaciteit van de rwzi Kerkrade uitgebreid. Tijdens de renovatie is de inname van afvalwater beperkt geweest. In 2009 is het volledige voortraject in het gemeentelijke riool weer in gebruik genomen. De aanvoer naar de zuivering wordt bij rwa (regenweeraanvoer), door toegenomen buffering van water in het rioolstelsel, meer over de dag gespreid.
13
3512_techn JV_deel tekst_BW.indd 13
Technologisch Jaarverslag 2009
23-09-10 17:20
Prestaties slibdrooginstallaties Hoensbroek en Susteren Toevoer van ontwaterd slib en geproduceerd granulaat
De beide slibdrooginstallaties drogen ontwaterd zuiveringsslib van 18 rioolwaterzuiveringsinstallaties tot kleine slibkorrels. Ongeveer 80 % van het ontwaterde slib wordt gedroogd, 20 % wordt extern verwerkt. In februari 2009 is de slibdrooginstallatie in Venlo gesloten. De korrels die geproduceerd worden, worden vermalen tot gruis en dienen dan als brandstof voor de cementindustrie. De vliegas die overblijft, wordt gebruikt als vulstof in de cement.
Jaar
Hoeveelheid ontwaterd slib (in ton)
Gewogen gemiddeld d.s. gehalte (%)
Hoeveelheid granulaat (in ton)
Gemiddeld d.s. gehalte (%)
2007
122.400
23,7
30.550
93,4
2008
121.000
23,7
29.475
93,4
2009
115.000
24,3
25.900
90,5
Duidelijk is te zien in het overzicht dat de hoeveelheid korrels in ton is afgenomen t.o.v. de voorgaande jaren omdat er een slibdroger gesloten is in februari 2009.
Verwerken van slib Zuiveringsslib bevat veel water en het doel van slib verwerken is dan ook om deze hoeveelheid water te minimaliseren en dus om het slibvolume te verkleinen. Bij het Zuiveringsbedrijf verloopt dit in drie of twee interne processtappen. Indikking, vervolgens ontwatering (al dan niet op dezelfde locatie) en als laatste stap intern drogen. 80 % van het slib wordt intern gedroogd. De overige 20 % wordt als nat slib afgevoerd en extern verwerkt. Op iedere rwzi wordt het slib op mechanische wijze ingedikt tot een drogestof gehalte van ca. 4 % (96 % van het slib bestaat uit water). Vervolgens wordt het ontwaterd met behulp van poly elektrolyten, een vlokmiddel dat zorgt voor een betere waterafgifte bij mechanische belasting. Het slib wordt ontwaterd met een zeefbandpers of centrifuge tot een droge stofgehalte variërend tussen 20 % en 30 % gemiddeld. Het slib bevat nu maar 70 tot 80 % water. Per container wordt dit slib vervoerd naar de slibdrooginstallaties. Op de locatie Susteren bevindt zich een wervelbeddroger en op de locatie in Hoensbroek een trommeldroger. Susteren heeft een grotere capaciteit dan Hoensbroek en neemt ongeveer 50 % van de hoeveelheid ontwaterd slib voor zijn rekening. Droging gebeurt door middel van een warmtewisselaar en wervelingen, kleine slibkorrels worden geproduceerd met een droge stofgehalte van > 90 %. Na deze behandelingen bevat het slib minder dan 10 % water.
Slibdrogers In begin 2009 is de derde slibdroger in Venlo, een trommeldroger, vanwege kostenoverwegingen gesloten. Tot en met 2008 werd bijna al het ontwaterd slib verwerkt in de drie slibdrogers. In 2009 is dit veranderd door de sluiting van de derde droger. Ongeveer 20.000 ton ontwaterd slib is in 2009 extern verwerkt. Granulaat De slibkorrels worden op de locatie Biomill vermalen en dan direct gebruikt als brandstof in de cementoven van de ENCI, die ernaast gelegen is. De vliegas die overblijft na verbranding, wordt gebruikt als vulstof in het cement. Voor slibafzet zijn er afspraken met buitenlandse energiecentrales gemaakt voor verwerking van het slib in geval van calamiteiten. Ook wordt goed contact onderhouden met de slibverwerkers in Nederland over het verwerken van slib bij calamiteiten.
Energie verbruik slibdrogers Tijdens het droogproces worden grote hoeveelheden aardgas verbruikt. Dit is nodig om het water te verdampen uit het ontwaterd slib. Hier spelen het aanbod van slib en de hoeveelheid restwater in het slib na ontwatering ook een grote rol. Jaar
Elektriciteitsverbruik (kWh)
Aardgasverbruik (m3)
Hoensbroek
Susteren
Venlo
Hoensbroek
Susteren
Venlo
2006
2.299.881
2.132.212
2.397.608
2.388.311
5.047.688
3.087.935
2007
2.119.511
2.488.000
2.197.835
2.340.531
4.748.735
2.408.134
2008
2.154.443
2.327.000
2.269.029
2.366.449
4.701.204
2.476.813
2009
2.651.462
2.600.000
1.465.741
2.679.904
5.040.092
209.135
Technologisch Jaarverslag 2009
3512_techn JV_deel tekst_BW.indd 14
14
23-09-10 17:20
Energie en MJA Tijdens het zuiveringsproces wordt veel energie verbruikt. Het grootste gedeelte van de energieconsumptie komt voor rekening van de beluchting. Toevoegen van lucht aan afvalwater is noodzakelijk om het biologisch zuiveringsproces op gang te brengen en te houden. Een andere grote component is de slibdroging (zie vorige hoofdstuk). Het energieverbruik is opgedeeld in inkoop elektra, inkoop aardgas en inkoop huisbrandolie en het verbruik van zelf geproduceerd biogas. Biogas Op negen rwzi’s in het beheersgebied wordt slib vergist en wordt biogas geproduceerd. Het biogas dat met de slibvergisting wordt geproduceerd wordt toegepast voor het opwekken van elektriciteit en warmte middels WKKs (op 4 rwzi’s) of voor direct middels gasmotoren aangedreven beluchtingsystemen (3 rwzi’s). Op 2 rwzi’s wordt het geproduceerde biogas alleen gebruikt voor de slibverwarming. In totaal is er in 2009 bijna 5.000.000 m3 biogas geproduceerd. Elektriciteit Het grootste gedeelte van de energie wordt ingekocht. In 2009 was dit ruim 53,5 miljoen kWh (inclusief drogers). Dit zal de komende jaren dalen omdat er diverse projecten gestart zijn om beter en efficiënter met energie om te gaan. Tevens zal er meer energie opgewekt worden in WKK’s omdat er meer biogas ter beschikking komt door optimalisatieprojecten. In 2009 is met de WKK’s 6,8 miljoen kWh elektriciteit opgewekt.
efficiencyverbetering per jaar behaald moet worden. Dat is totaal 30 % in 2020. In het jaar 2009 is voor een periode van 4 jaar (2009-2012) een EEP (Energie Efficiency Plan) opgesteld. Tevens is in 2009 voor het eerst op basis van de monitoringgegevens gerapporteerd via de landelijke database in beheer bij Agentschap NL. Als instrument voor de rapportage wordt jaarlijks de energie efficiency index (EEI) berekend. De berekening is gebaseerd op het totale energieverbruik, het transport van afvalwater, het zuiveren van afvalwater en de slibontwatering. De in het EEP geplande maatregelen voor 2009 zouden een energie-efficiencybesparing moeten opleveren van 3,8 %. De gerealiseerde energie-efficiencybesparing bedroeg 3,9 %. Dit komt overeen met ongeveer 2 miljoen kWh oftewel het verbruik van ongeveer 600 huishoudens. De gestelde doelen voor 2009 zijn gehaald. De besparing vloeit grotendeels voort uit de vervanging van verouderde beluchtingsystemen voor beluchtingsystemen met een hoger rendement op een drietal rwzi’s. Tevens is de bedrijfsvoering aangepast waarbij in de zomermaanden (hogere temperatuur afvalwater) het drogestofgehalte in de AT’s wordt verlaagd. Hierdoor hoeft er minder zuurstof te worden ingebracht voor de endogene slibademhaling.
Aardgas De ingekochte hoeveelheid aardgas was in 2009 9,2 miljoen m3 inclusief drogers. Een daling t.o.v. 2008 omdat er een droger gesloten is in 2009. In 2009 is 300.000 m3 aardgas meer ingekocht omdat een aantal slibgistingsinstallaties gerenoveerd zijn en daardoor minder biogas is geproduceerd op deze locaties. Meerjarenafspraken energie-efficiency (MJA) In 2008 heeft de sector Zuiveringsbeheer samen met het ministerie van Economische Zaken een convenant ondertekend inzake de MJA 3. De MJA 3 is een sectorakkoord dat invulling geeft aan het regeringsprogramma “Schoon en Zuinig” en het “Duurzaamheidakkoord” van de rijksoverheid en ondernemersorganisaties en heeft een looptijd van 2005 tot 2020 waarin binnen 15 jaar gemiddeld 2 % energie-
15
3512_techn JV_deel tekst_BW.indd 15
Technologisch Jaarverslag 2009
23-09-10 17:20
Chemicaliën Voor verschillende processtappen tijdens het zuiveringsproces worden chemicaliën ingezet.
Chemische defosfatering: ijzerchloridesulfaat in vloeibare vorm en ijzersulfaat als kristallen Verbeteren van de slibbezinking: aluminiumchloride Indikken en ontwateren van slib: poly-elektrolyten
Het gebruik van chemicaliën voor de defosfatering zorgt voor meer slib, chemisch slib als neerslag van ijzerfosfaat en brengt ook meer zouten in het oppervlaktewater, chloriden. Om overdosering te voorkomen, wordt fosfaat regelmatig gemeten in het effluent van de rwzi. Op een aantal installaties wordt de dosering van chemicaliën efficiënt geregeld middels een online fosfaat meting op de voorbezinktank hetgeen leidt tot een reductie van het chemicaliënverbruik. Dit is beter voor het milieu en bespaart kosten. Vooral in de winter kan de slibvolumeindex op een rwzi toenemen. Draadvormende bacteriën zijn hiervan de oorzaak. Hierbij ontstaat het risico dat er slib uitspoelt naar het oppervlaktewater. Dit is niet gewenst. Om de slibvolumeindex te verlagen worden aluminiumzouten gebruikt, ter vergiftiging van de draadvormers. Bijkomend voordeel van dosering is dat ook een gedeelte fosfaat verwijderd wordt langs chemische weg. Om een beter resultaat in de ontwatering te krijgen worden poly-elektrolyten aan het slib toegevoegd. In 2009 is een nieuwe aanbesteding gestart waarbij per slibontwateringslocatie diverse leveranciers zijn uitgenodigd om het beste resultaat voor de desbetreffende installatie te bereiken.
Technologisch Jaarverslag 2009
3512_techn JV_deel tekst_BW.indd 16
16
23-09-10 17:20
IBA’s Het Waterschapsbedrijf Limburg beheert in totaal 556 IBAsystemen van 24 gemeenten binnen de provincie Limburg. De gemeenten zijn eigenaar van de IBA-systemen. Prestaties in 2009 Aantal uitgevoerde bemonsteringen in 2009; 9,5 % 1x per jaar 52 IBA’s - 22 st. voldoen 1% 4x per jaar 6 IBA’s - 0 st. voldoen
30 st. voldoen niet 6 st. voldoen niet
Er zijn in 2009 meer IBA’s bemonsterd dan de vereiste 5 % om de systemen beter te kunnen monitoren. Van de bemonsterde systemen voldoet, op basis van de parameters waarop is geanalyseerd, 38 % aan alle gestelde normen klasse IIIa, volgens de richtlijnen moet dit minimaal 50 % zijn. De zuiveringsprestaties voldoen niet aan de gestelde eisen conform de richtlijnen van STOWA (Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer). Er zijn diverse verbeteracties gestart. IBA-jaarverslag 2009 Voor uitgebreide informatie over het beheer en onderhoud van de IBA’s wordt verwezen naar het IBA-Jaarverslag 2009.
17
3512_techn JV_deel tekst_BW.indd 17
Technologisch Jaarverslag 2009
23-09-10 17:20
Kwaliteit Arbo Milieu Sinds 2007 is het Zuiveringsbedrijf gecertificeerd voor het zorgsysteem KAM namelijk NEN-EN-ISO 9001 voor kwaliteit, OSHAS 18001 voor arbo en NEN-EN-ISO 14001 voor milieu. In 2009 is dit KAM-systeem opnieuw positief beoordeeld op basis van de nieuwste normen en zijn de certificaten wederom verstrekt.
Technologisch Jaarverslag 2009
3512_techn JV_deel tekst_BW.indd 18
18
23-09-10 17:20