EK
BIB
RIJK
.'i )OH DE
kJ.S8ELMii.EKPOLOeft8
W E R K D O C U M E N T
TOEPASSING EN VERWERKING VAN
ZUIVERINGSSLIB IN FLEVOLAND
door
G. M e n t i n g
yu-i/S-Abw
augustus
ifim>
136
-*'~'6cW
& io
.TERIE
VAN
V E R K E E R EN
WATERSTAAT
. - . - . K S D I E N S T V O O R DE
IJSSELMEERPOLDERS
SMEDINGHUIS - LELYSTAD
6640
V
biz.
INHOUD
Voorwoord
Inleiding
1.
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
SLIB, KWALITEITEN EN KWANTITEITEN
Algemeen
Waterbihding en wateronttrekking bij slib
Hoeveelheden geproduceerd slib
Samenstelling van het zuiveringsslib
11
11
12
13
13
2.
2.1.
2.2.
2.2.1.
2.2.2.
STABILISERING
Stabilisering
Conditionering
Chemische conditionering
Thermische conditionering
16
16
17
17
18
3.
3.1.
3.2.
3.2.1.
3.2.2.
3.2.3.
3.2.4.
3.3.
3.3.1.
3.3.2.
3.3.3.
3.4.
SLIBONTWATERING
Algemeen
Kunstmatige ontwatering
Filtratie
Gravitatie
Flotatie
Enkele methoden van kunstmatige ontwatering
Natuurlijke slibontwatering
Algemeen
Slibdroogbedden
Sliblagunes
Vergelijking van de verschillende methode
van ontwatering
Afzet van slib
Algemeen
19
19
19
19
20
20
20
26
26
27
28
4.
4.1.
4.2.
4.2.1.
4.2.2.
4.3.
4.4.
5.
5.1.
5.2.
5.3.
5.3.1.
5.3.2.
5.4.
5.4.1.
5.4.2.
5.4.3.
5.5.
5.6.
5.7.
5.8.
A f z e t van s l i b i n de
A f z e t van s l i b i n de
Z u i v e r i n g s s l i b i n de
A f z e t van k u n s t m a t i g
Afvoer van s l i b u i t
landbouw
akkerbouw-weidebouw
bosbouw
ontwaterd s l i b
lagunes
SLIBVERWERKING IN ALMERE
Prognoses b e t r e f f e n d e hoeveelheden s l i b
Methodes van a f v o e r
S l i b a f v o e r n a a r de landbouw
Reken v o o r b e e l d met s l i b van Almere
O p g e b r a c h t e h o e v e e l h e d e n zware m e t a l e n
V e r w e r k i n g van s l i b i n l a g u n e s
Dimensionering
D r a i n w a t e r a f v o e r en b o d e m v e r o n t r e i n i g i n g
Afvoer van h e t b o v e n s t a a n d e w a t e r
B e p l a n t i n g van s l i b l a g u n e s
V o o r g e s t e l d e w e r k w i j z e b i j l a g u n e b e d r i j f Almere
C o n s i s t e n t i e en droge s t o f g e h a l t e s
Kos t e n
Samenvatting + conclusie
Literatuurlijst
30
31
31
31
31
33
34
35
36
36
36
36
37
38
39
39
40
41
41
44
44
47
48
49
Bijlagen
1. Z u i v e r i n g s i n s t a l l a t i e te Almere
2. Chemische s a m e n s t e l l i n g van z u i v e r i n g s s l i b in v e r g e l i j k i n g met rundv e e d r i j finest
3. S a m e n s t e l l i n g z u i v e r i n g s s l i b L e l y s t a d
4. Bevolkings- en afvalwaterprognoses voor Almere
5. Slib als meststof
6. C o n s t r u c t i e a f l a a t p u t
7. Winnen en p l a n t e n van r i e t w o r t e l s
-7-
Voorwoord
Voor de Hogere Bosbouw en Cultuurtechnische School te Velp vormt het 3e
leerjaar een praktijkjaar. In dat jaar worden o.a. twee praktijkstages
verricht. Mijn tweede stage heb ik van 8 april tot en met 11 juli 1980
verricht bij de Rijksdienst voor de IJsselmeerpolders.
Ik was daar tewerkgesteld bij de sectie waterkwaliteit en milieuhygiene,
Deze sectie vormt een onderdeel van de Wetenschappelijke Afdeling van
de R.IJ.P.
Door de bijzonder hartelijke en collegiale wijze waarop ik door Jan,
Rob, Theo, Sip, Johan, Teo en Koos ben opgevangen, heb ik er zeer plezerig kunnen werken. Ook kan hulp bij het samenstellen van dit rapport
is van grote waarde geweest. Hiervoor allemaal mijn hartelijke dank.
-9-
Inleiding
In de Flevopolders bevinden zich enkele zeer sterk groeiende steden,
Lelystad en Almere. Deze steden zullen grote hoeveelheden vuil water
gaan produceren. Bij het zuiveren van dit vuile water in rioolwaterzuiveringsinstallaties komen grote hoeveelheden zuiveringsslib vrij. Het
slib zal op een milieuhygienische manier verwerkt moeten worden, waarbij het zoveel mogelijk een nuttige bestemming moet krijgen.
Het is daarom voor de Rijksdienst voor de IJsselmeerpolders als beheerder van de zuiveringsinstallaties in Zuidelijk Flevoland, met name in
Almere, van belang te weten welke methoden er op het moment in Nederland worden toegepast. Tevens is het nodig te onderzoeken of de bijzondere ligging van de geheel nieuw te bouwen steden in een zee van ruimte
bijzondere mogelijkheden biedt voor de slibverwerking.
Dit rapport bestaat uit twee gedeelten. De eerste vier hoofdstukken bestaan voornamelijk uit een literatuuronderzoek naar de in Nederland toegepaste methoden van slibverwerking. Hoofdstuk vijf gaat in op de mogelijkheden van slibverwerking, toegespitst op de situatie in Almere.
-11-
1. ALGEMEEN
1.1.
Het afval, dat de menselijke samenleving produceert, wordt op verscheidene manieren uit die samenleving verwijderd. Een gedeelte verdwijnt in de lucht door verbranding in huishoudens (ruimteverwarming),
elektrische centrales etc. Een gedeelte wordt in vaste vorm meegegeven
aan de kraakwagen, die het weer naar de stortplaats of de vuilverbranding brengt.
Een groot gedeelte van het afval wordt ook in zwevende of opgeloste
toestand afgevoerd met het riool. Vanuit het riool komt het vuile water
in een rioolwaterzuiveringsinstallatie. Met behulp van biologische
oxydatie in actiefslibinstallaties of oxydatiebedden wordt een groot
gedeelte van de biologisch afbreekbare stof door bacterien afgebroken
door inbrenging van grote hoeveelheden zuurstof. Hierbij ontstaat ook
weer een hoeveelheid niet oplosbare stoffen.
In een nabezinker worden deze niet oplosbare stoffen geconcentreerd
(zie bijlage 1).
Het nuttige effect bedraagt 99% t.a.v. de verwijdering van het water.
De niet opgeloste afvalstoffen bevinden zich in 1% van het oorspronkelijke volume. Deze concentratie wordt slib genoemd. Omdat dit slib nog
steeds 96 a 98% water bevat wordt het ook vaak nat slib genoemd, dit
ter onderscheiding van slib met veel hogere droge stofgehaltes en een
smeuig of steekvaste consistentie.
Met uitzondering van afvoer van nat slib naar de landbouw zijn de
meeste verwerkingsmethoden gericht op het bereiken van een zo hoog
mogelijk d.s.-gehalte.
Wat voor een grote hoeveelheden water slib nog bevat blijkt uit
figuur 1.
Hij een hoeveelheid droge stof van een ton bevat slib van
1% d.s.
100 m 3 water
2% d.s.
50 m 3 water
4% d.s.
25 m3 water
10% d.s.
10m 3 water
50% d.s.
2 m 3 water
2190/18-6-1980/jk
-12-
.eo
h
C
mm.
?co
ico
SCO
3 i
•I
m
tm
f
t-a
"
103
-,- - - - X
JOO
m
0
oe
x
ta
7:
ail r-atar
w
I
I
-a
39
:
!
tarrrpcI'.rrtkj.i
•
.eralt ' . - . J '
/4/*te>. / • Gctticht- rn ioliin-rtitii:.'li'.•:.•
door afname van het waters.
tan
I >n' ullgfltiSI
ihb mtl
.--.,
weltrgtholu
Slibben met een watergehalte van 85% en meer kunnen in het algemeen
worden verpompt. Bij een watergehalte van circa 75-70% zijn ze steekvast. Deze steekvaste massa heeft een brei-achtige, smeerbare consistentie. Bij ongeveer 65-60% watergehalte wordt het slib kruimelig van
structuur. Bij een nog verdere vermindering van het watergehalte
(40-35%) wordt het slib strooibaar en ten slotte verstuifbaar bij
< 15-10% watergehalte. (Wismijer, 10).
1.2. Waterbinding + wateronttrekking
De mogelijkheden tot wateronttrekking hangen samen met de fysische en
fysisch-chemische eigenschappen van het slib. De eigenschappen hangen
af van de manier waarop het water door het slib wordt gebonden en
worden voorts bepaald door de samenstelling van het slib. Naarmate slib
fijnere deeltjes bevat en meer organische stof zal het meer water bevatten.
Naar sterker wordende binding kan het water dat in slib voorkomt in de
volgende soorten worden onderverdeeld:
I vrij water
II colloidaal gebonden water
III capillair gebonden water
IV cellulair gebonden water
-13-
I Het vrije water heeft geen directe binding met de vaste stof. Het
vult de ruimten op tussen de grotere en kleinere slibdeeltjes. Voor
de scheiding van dit water van het slib is de zwaartekracht voldoende. Door indikking en flotatie wordt het water afgescheiden.
Van het water van het natte slib bestaat ongeveer 70% uit dit vrije
water. Uitgaande van slib met een watergehalte van 95% resulteert
na verwijdering van het vrije water slib met een watergehalte van
85%.
II Colloidaal gebonden water.
Colloiden zijn zeer fijn verdeelde partikeltjes in een vloeistof.
Ze zijn niet zo fijn verdeeld als een oplossing en ook niet zo grof
als een suspensie, waarin de deeltjes kunnen bezinken. De colloiden
in afvalwaterslib zijn doorgaans hydrofiel. Dit wil zeggen dat ze
een watermantel rond de deeltjes bezitten. Door chemicalien, mechanische krachten of verhitting kunnen de colloiden en waterdeeltjes
van elkaar worden gescheiden.
Ill Capillair gebonden water.
Hieronder verstaat men het water, dat de capillaire kanalen tussen
de vaste stofdeeltjes opvult. Het water kan alleen door grote
mechanische krachten worden vrijgemaakt. Hoe fijner het slib is,
des te fijner zijn de capillairen en des te meer kracht is er nodig
om hieraan water te onttrekken. Dit capillaire water + colloidale
water maakt 22% uit van het water in huishoudelijk slib met een
watergehalte van 95%.
IV Cellulair gebonden water.
Dit water, ingesloten door celwanden kan alleen door verhitting of
langs biologische weg door stabilisatie of compostering worden
vrijgemaakt.
Het cellulair + absorptiewater maakt 8% uit van het water in huishoudelijk slib met een watergehalte van 95%.
De overgang tussen capillair water en cellulair water verloopt geleidelijk via microcapillair en absorptiewater. Het d.s.-gehalte van het
slib als het alleen nog cellulair water bevat is + 90%.
1.3. Hoeveelheden
Volgens een enquete in "De Klaarmeester" van april 1979 (3) wordt per
jaar per inwoner 14 kg slib op basis van 100% d.s. geproduceerd. Dit
komt ongeveer overeen met 40 gr. d.s. per i.e. per dag. Een inwonerequivalent (i.e.) is ongeveer de vervuiling, geproduceerd door een
inwoner. Om dit vuile water tot een acceptabel niveau te zuiveren is
54 gr. O2 nodig.
Voor de zuiveringsinstallatie in Lelystad, "De Kringloop" met een
capaciteit van 80.000 i.e. betekent dit een hoeveelheid slib van 3210
kg d.s. per dag. Bij een natte afvoer met 4% d.s. is dat 80 ton (in3).
1.4. Samenstelling van het zuiveringsslib
Als afvalprodukt van allerhande gebruikte stoffen bevat rioolwater zeer
veel verschillende stoffen. Hiervan vindt men een groot gedeelte in het
slib terug. De grootste groep stoffen zijn organische stoffen. Verder
komen er bemestende stoffen voor zoals stikstof, fosfor, kalium etc.
Volgens De Haan (1) bestaat de chemische samenstelling van het slib uit
de stoffen zoals aangegeven in bijlage 2. Het betreft hier de resultaten
-14-
van ruim 500 monsters, die in de periode 1972/1977 door het Bedrijfslaboratorium voor Grond- en Gewasonderzoek te Oosterbeek onderzocht
zijn. Ter vergelijking is in deze bijlage ook de gemiddelde samenstelling van rundveedrijfmest opgenomen. In bijlage 3 zijn de analyseresultaten opgenomen van de zuiveringsinstallatie in Lelystad.
Een samenvatting staat hieronder vermeld in tabel 1.
De waarden voor de zuiveringsinstallatie van Almere zijn ongeveer gelijk aan die van Lelystad. De enige uitzondering hierop vormt het
zware metaal cadmium. Bij een eenmalige bemonstering werd een waarde
van 22,9 mg/kg droge stof aangetroffen.
De verwachting mag worden uitgesproken dat dit gehalte in de toekomst
zal dalen. Enerzijds zal dit geschieden door een gerichte aanpak bij
de bron, anderszijds door een groter wordende verdunning met ander afvalwater. Almere is een sterk groeiende stad.
Tabel 1
% organische stof
% stikstof (N)
% fosfor (P)
% kali (K)
% kalk (Ca)
% magnesium (Mg)
% natrium (Na)
% chloor (Cl)
% zwavel (S)
dpm arseen (As)
dpm borium (B)
dpm cadmium (Cd)
dpm chroom (Cr)
dpm cobalt (Co)
dpm koper (Cu)
% ijzer (Fe)
dpm kwik (Hg)
dpm mangaan (Mn)
dpm molytdeen (Mo)
dpm nikkel (Ni)
dpm lood (Pb)
dpm zink (Zn)
zuiveringsslib
gemiddeld
zuiveringsslib
Lelystad
60,5
4,41
2,01
0,30
3,43
0,26
0,38
0,46
1,34
8,5
82
8
220
3,7
492
1,59
2,2
524
14
60
385
1647
74,9
19,2
2,4
2,85
0,34
6,5
41,8
362
1,01
4,2
84,5
533
rundveedrijfmest
gemiddeld
70,0
5,50
1,04
5,60
1,87
0,75
0,93
3,25
0,85
1,3
18
1
20
1,4
44
1,09
0,1
230
0,9
4
20
160
Een liggend streepje - betekent: niet bepaald
dpm of ppm betekent: delen per miljoen (mg/kg)
Tabel 3 maakt een vergelijk mogelijk tussen de in het slib voorkomende
micro-elementen en die welke in de natuur in de grond en in het drainwater voorkomen (De Haan, (I), pag. 23).
-15-
Tabel 3. Orienterende waarden voor totaalgehalten aan micro-elementen
(in mg/kg droge stof of vloeistof) in grond, zuiveringsslib,
gewas en drainwater.
As
B
Cd
Co
Cr
Cu
Fe
Hg
Mn
Mo
Ni
Pb
Zn
Grond
Zuiveringsslib
8
2
0,5
6
50
25
16000
0,1
500
0,5
20
40
80
8
80
8
4
200
300
16000
2
500
14
60
400
1600
Gewas
0,2
25
0,8
0,1
2
7
200
0,05
50
1,5
4
8
80
Drainwater
<0,01
0,06
<0,001
0,001
0,015
0,025
0,150
<0,000l
0,050
0,010
0,010
<0,005
0,030
Omdat de laatste jaren het gebruik van gevaarlijke pesticiden in
Nederland verboden is, is het niet waarschijnlijk dat grote hoeveelheden van deze stoffen in het zuiveringsslib zullen worden aangetroffen.
Een onderzoek van Fieggen (11) van de Unie van Waterschappen heeft dit
ook aangetoond (tabel 4).
Tabel 4. Gehalten aan pesticiden en PCB's in 143 monsters zuiveringsslib in micro-gram per kilogram droge stof (Fieggen, 1978).
HCH
HCB
Dieldrin
PCB
Mediaan
Gemidde lde
95--percentiel
Maximum
10
10
10
600
25
30
18
950
100
130
60
3000
440
640
180
6600
PCB (Poly Chloorbifenyl) is geen pesticide maar een persistente organische stof en zeer schadelijk voor de mens.
Hoewel deze gehalten erg laag zijn, moet men beducht zijn op industrieen, die produkten verwerken uit landen waar het gebruik van voornoemde stoffen (nog) niet verboden is, b.v. geimporteerde wol.
Van de zuiveringsinstallaties te Lelystad en Almere zijn geen gegevens
over de pesticiden bekend.
-16-
2. SLIBSTABILISERING EN CONDITIONERING
2.1. Stabilisering
Alvorens het slib ter verwerking kan worden aangeboden moet het aan
bepaalde voorwaarden voldoen. Het slib moet een stabiel eindprodukt
zijn.
Stabiel wil in dit geval niet zeggen dat het onder geen enkele uitwendige invloed mag veranderen, maar dat het een aantal onplezierige
eigenschappen niet of in geringe mate bezit.
De onplezierige eigenschappen van vers slib zijn (Wismijer, 10):
a. Het verse slib is zeer infectueus en bevat grote hoeveelheden pathogene darmbacterien. Bovendien worden allerlei worm-eieren door het
bezinkingsprocede in dit slib geconcentreerd.
b. Het verse slib heeft een onaangename typerende geur.
c. Het verse slib gaat gemakkelijk over in een zogenaamde zure gisting,
waarbij zeer onwelriekende produkten ontstaan.
d. Het verse slib geeft bij opslag aanleiding tot een hinderlijke
vliegenplaag.
De bewerking van het slib tot een stabiel produkt, het stabiliseren,
moet bovengenoemde slechte eigenschappen verminderen of wegnemen.
Hierbij ligt de nadruk op het wegnemen van het vermogen tot zure gisting.
In principe zijn er twee methoden van stabiliseren:
A. Anaeroob
B. Aeroob
A. Anaerobe gisting
Deze gisting verloopt in een zuurstofloze (anaerobe) omgeving. Bij
dit bacteriologische proces wordt een groot deel van de organische
stof vergist tot rioolgas, dat voornamelijk bestaat uit koolzuur en
methaan. Men onderscheidt een zure en alkalische fase. In de eerste
fase worden organische verbindingen omgezet tot vetzuren en alcoholen. In de tweede fase worden deze laatste verder afgebroken tot
methaan en koolzuur.
Het methaangas wordt enerzijds gebruikt om de slibgistingstanks op
temperatuur te houden, anderzijds wordt het met behulp van gasmotoren in mechanische energie omgezet. Deze gasmotoren kunnen dan
een generator aandrijven voor opwekking van elektriciteit op rechtstreeks bij voorbeeld een pomp of roerwerk aandrijven.
Er zijn twee soorten bacterien die voor deze gisting kunnen zorgen,
mesafiele bacterien met een optimumwerkingstemperatuur van 30°C en
thermofiele bacterien, met een optimum bij 55 C.
Thermofiele bacterien zijn zeer gevoelig voor giftige stoffen zoals
bij voorbeeld metaalzouten, die in afvalwater van galvanische industrieen voorkomen. Voorts produceren zij een aantal onwelriekende
stoffen.
Mesofiele bacterien zijn minder gevoelig, maar stoffen zoals creosootolie kunnen het gistingsproces tot stilstand brengen.
Bij watergehalten van 70 tot 90% werken deze bacterien optimaal.
B. Aerobe gisting
Door bacterien die behoefte hebben aan luchtzuurstof wordt de organische stof in het slib gemineraliseerd. Hiervoor zijn grote
-17-
hoeveelheden lucht nodig, die met beluchten in het slib ingebracht
moeten worden. In tegenstelling tot de anaerobe gisting, die energie
levert, kost de aerobe gisting nogal wat energie.
Beide methoden van stabilisatie leveren een slib op dat voldoet aan de
volgende criteria:
a. Het uitgegiste slib is aanzienlijk minder infectueus.
b. Het slib ruikt niet meer onaangenaam, maar ruikt ietwat teerachtig.
c. Het uitgegiste slib is bacteriologisch gezien al een heel eind uitgewerkt en gaat bij opslag niet meer over in een stinkende zure
gisting.
d. Het uitgegiste slib is qua volume tot ongeveer de helft gereduceerd
en zal in sommige gevallen beter droogbaar zijn dan het uitgangsprodukt.
e. Het uitgegiste slib geeft bij opslag weinig aanleiding tot overlast
van vliegen.
Opgemerkt dient te worden dat het slib van laagbelaste oxydatiesloten
(zoals van het type carrousel in Lelystad en Almere) reeds in vergaande
mate geraineraliseerd is en daardoor stabiel genoeg om zonder meer verder verwerkt te worden.
2.2. Siibconditioner ing
Het gestabiliseerde natte slib kan als zodanig worden afgevoerd naar de
landbouw. Om de kosten van afvoer te drukken wordt vaak een of andere
manier van indikking toegepast.
Volgens Witvoet (12) kan mechanische ontwatering in de praktijk niet
worden toegepast zonder dat het slib van tevoren wordt behandeld. Deze
behandeling om het slib beter ontwaterbaar te maken wordt slibconditionering genoemd.
Van de vele verschillende methodes worden er in de praktijk voornamelijk
twee toegepast. Men kan onderscheid maken tussen chemische en thermische
conditionering.
2.2.1. Chemische_conditionering
De uitdrukking chemische conditionering wordt in de afvalwaterwereld
uitsluitend gebruikt voor die methodes, waarbij chemicalien aan het
slib-watermengsel worden toegevoegd. Deze chemicalien hebben meestal
geen chemische reactie tot gevolg, maar worden toegevoegd om de fijn
verdeelde slibdeeltjes te laten coaguleren.
Door vlokvorming worden twee dingen bereikt. Ten eerste, de kleinere
slibdeeltjes kleven aan elkaar, zodat er minder slib in het filtraat
terechtkomt. Filtraat is het water dat bij ontwatering van slib door
filterpersen, zeefbandpersen of andere mechanische ontwateringsmethodes
vrijkomt. Ten tweede worden de deeltjes groter en zodoende ook de capillairen. Uit grotere capillairen kan het water gemakkelijker worden
vrijgemaakt.
Voor de chemische conditionering staan de volgende middelen ter beschikking:
- Conditionering met ijzerionen - Fe (III)-ionen.
Meestal in de vorm van een verzadigde FeCl-.-oplossing. Het F e C ^ gehalte bedraagt dan 40 gewichtsprocenten. Het effect kan worden verbeterd door kalk toe te voegen. Meestal gebeurt dit in de vorm van
een suspensie met een concentratie van 20-30 gewichts %.
Door toevoeging van de kalk wordt de pH van het slib verhoogd tot
10 a 12.
-18-
De hoeveelheden ijzer en kalk worden proefondervindelijk vastgesteld.
Als richtgetallen kan men aannemen:
FeCl 3
3 - 8 gew.% (betrokken op slib d.s.)
Ca(OH) 2
12 -20 gew.% (betrokken op slib d.s.)
- Conditionering met aluminiumionen.
De empirische formule is AL(0H)2C1. Het wordt in opgeloste vorm aan
het slib toegevoegd. De verkregen slibvlakken zijn niet goed bestand
tegen de hoge persdrukken zoals die bij filterpersen worden gebruikt.
De benodigde hoeveelheden chemicalien zijn 2-3,5% betrokken op droge
stof.
- Conditionering met poly-electrolieben.
Dit is een organische stof die in poedervorm of als een zeer viskeuze
pasta wordt geleverd. De hoeveelheden die toegediend moeten worden
zijn 2 tot 5 gram per kg droge stof.
De verkregen slibvlakken zijn niet bestand tegen hoge persdrukken.
Het voordeel van poly-electrolieben boven de andere chemicalien is,
dat de toegediende hoeveelheden zeer gering zijn, zodat de hoeveelheid slib niet toeneemt.
- Conditionering met as.
Indien het slib na de mechanische ontwatering wordt verbrand, kan de
as worden gebruikt om het ingedikte slib te conditioneren. In de
praktijk is gebleken, dat behalve as ook nog kalk en soms Fe(III)
moet worden toegevoegd. De chemicalienbesparing bedraagt 40-70%. De
hoeveelheid as bedraagt 1 a 2 maal de hoeveelheid vaste stof in het
slib.
Bij de conditionering met as ontstaat een slibvlok, die bestand is
tegen hoge drukken.
Het met chemicalien geconditioneerde slib is na het ontwateren in
het algemeen minder geschikt voor toepassing in de landbouw dan slib
dat op een andere wijze geconditioneerd is of op natuurlijke wijze
zonder conditioneren gedroogd is. Het met chemicalien geconditioneerde slib versmeert eerder en heeft bovendien het nadeel dat er extra
chemicalien en/of zouten aan het slib toegevoegd worden.
Voor de kosten van deze wijze van conditioneren kan men ongeveer
/ 6 0 , — per ha droge stof aanhouden (13).
2.2.2. Thermische_cond^tionering
Bij thermische conditionering volgens de methode van Porteous wordt
het slib gedurende 15 a 60 minuten verhit tot 180 - 200 C. Het is dus
een zuivere hittebehandeling, waarbij de celsubstantie van het slib
wordt ontsloten en •*• 45% van de organische stof in oplossing gaat.
Het water dat bij deze behandeling vrijkomt heeft een zeer grote zuurstofbehoefte en bij terugvoer naar het beluchtingscircuit kan dat een
vergroting van de luchttoevoer van 10 - 20% betekenen (14, biz. 16, 32).
De ontwaterbaarheid wordt door deze behandeling sterk verbeterd en ook
de hygienische kwaliteiten omdat door de hoge temperatuur de bacterien
gedood worden.
Bij het Zimmerman-procede komen de kosten van het thermisch conditioneren op ongeveer / 4,75 per i.e. (prijspeil 1976). De hoeveelheden
slib die vrijkomen zijn echter geringer dan bij andere methoden van
conditioneren, omdat een gedeelte van de organische stof in oplossing
gaat (Slibnota, 13).
-19-
3. SLIBONTWATERING
3.1. Algemeen
Vooral als afvoer naar de landbouw van het natte slib (4 tot 6% d.s.)
niet mogelijk is moet er gezocht worden naar mogelijkheden om het d.s.
gehalte van het slib op te voeren. De in Nederland toegepaste methoden
kunnen als volgt worden onderverdeeld:
vacuumfilter
filterpers
mechanisch
zelfbandpers
centrifuge
.kunstmatig
thermisch.
-droging
•verharding
slibontwateringJ
siibdroogbedden
v
natuurlij
i j k /
lagunes
De energieverbruiken bij de verschillende methodes zijn per m3 af te
scheiden water:
ind ikken
mechanische ontwatering
io"3-1
verdampen
,o" 2 kWh
kWh
- 10
J
io
kWh
Ontwateren op natuurlijke wijze kost meestal alleen pompenergie voor
het aanvoeren van het slib en transportenergie voor de afvoer. De energie voor het indikken en drogen wordt door de zon, de wind en de zwaartekracht geleverd.
3.2. Kunstmatige ontwatering
Kunstmatige ontwatering kan berusten op een aantal werkingsprincipes
waarbij gebruik gemaakt wordt van:
- filtratie
- gravitatie
- flotatie.
3.2.1. Filtratie
Bij slibfiltratie wordt op een fijnmazig kunststof of metalen filterdoek geconditioneerd slib gebracht en vormt zich een doorlaatbare sliblaag.
Door aan een zijde van het filterdoek onderdruk of overdruk te handhaven wordt een groot deel van het slibwater door de sliblaag en het
doek gezogen of geperst.
De sliblaag fungeert hierbij als filtermedium. De sliblaag wordt slibkoek en het afgescheiden water filtraat genoemd. De slibhoek is opgebouwd uit talloze capillairen waardoor het filtraat moet worden afgevoerd.
Het filtraatdebiet kan met de formule van Hagen-Poiseuille worden berekend:
28 n A P d4
(m3/h)
Q waarin:
Q - filtraatdebiet (m /h)
AP = drukverschil over het filtermedium (Pa)
d = diameter van de capillairen (m)
n = viscositeit van het doorstromende medium (Pa.s)
L = lengte van capillairen (m)
-20-
Uit de formule van Hagen-Poiseuille kan worden afgeleid dat het filtraatdebiet, c.q. de toelaatbare filterbelasting vergroot kan worden
door de volgende factoren:
-
vergroting van het drukverschil
vergroting van de capillair-doorsnede
verlaging van de viscositeit
verkleinen van L (koekdikte)
Het filtraatdebiet is evenredig met het drukverschil.
Vergroting van de capillair doorsnede heeft vanwege de 4e macht in de
formule van Poiseuille echter het meeste effect op de ontwatering en
kan worden bereikt met polymeren of met toeslagstoffen zoals ijzer en
kalk.
De viscositeit hangt samen met de slibtemperatuur en is daarmee praktisch gezien nauwelijks te belnvloeden.
Verkleining van L kan worden bereikt door inperking van de koekdikte.
Op het filtratieprincipe berusten het vacuumfilter, de filterpers en
de zeefbandpers.
3.2.2. Gravitatie
Een van de eenvoudigste methoden van ontwateren is het laten bezinken
van slib. De bezinksnelheid kan sterk worden vergroot door grotere
zwaartekrachten. De grotere krachten kunnen worden opgewekt met centrifuges.
3.2.3. Flotatie
Dit principe berust ook op de aanwezigheid van zwaartekracht. Bij deze
methode laat men echter het slib niet bezinken, maar men brengt lucht
zeer fijn verdeeld in water met slib. Door aanhechting van luchtbelletjes aan het slib komt het slib bovendrijven. De bereikbare d.s.gehaltes zijn niet hoog en liggen rond de 6 a 7% (15, hoofdstuk 4 ) .
Deze methode wordt in Nederland nog niet toegepast.
3.2.4. Beschrijving____._____D_.eI__ JB_.____2---_--___§D-.k^
_._.2_.______.
Vacuumfilter
Vacuum of zuigfiltratie wordt in de praktijk meestal uitgevoerd met
zogenaamde trommelfilters, hoewel ook hier en daar schijven of vlakbedfilters worden toegepast. Het trommelfilter bestaat in hoofdzaak
uit een metalen cilindrische trommel, rondom bespannen met een filterdoek of een zeefband. Tijdens het ontwateren draait de trommel continu
door een trog, gevuld met chemisch of thermisch geconditioneerd slib.
De vacuumpomp zorgt voor een continue onderdruk in de trommel. Het
filtraat wordt teruggevoerd naar de R.W.Z.I.
Afhankelijk van de slibsoorten kunnen met vacuumfilters d.s.-gehaltes
van 15-35% worden bereikt (zie figuur 2 ) .
Aan de omtrek van de trommel worden de volgende zones onderscheiden:
- zuigzone
- droogzone
- afwerkzone
-21-
_•-•_-•_.**_.__,
Cl-*
mi
t'OTimtlllW
2
principeschets vacufJinfilter met randapparatuur
Filterpers
Een filterpers, of beter gezegd een persfilter, is een discontinue ontwateringsmachine die in hoofdzaak bestaat uit een serie vierkante filterplaten, opgehangen in een draagconstructie.
De serie filterplaten wordt aan het begin en aan het einde begrensd
door een gesloten voor- en achterplaat.
De filterplaten worden tijdens het bedrijf door een hydraulisch systeem
tegen elkaar gedrukt, zodat tijdens het persen geen slib kan ontwijken.
De filterkamers worden gevormd door uitsparingen aan weerszijde van
elke plaat. De platen zijn bespannen met filterdoek. Tussen het filterdoek en de plaat bevindt zich steunweefsel zodat het filtraat optimaal
afgevoerd kan worden naar uitstroomopeningen in de buitenzijde aan elke
plaat.
Elke plaat is voorzien van een centrale ronde opening waardoor het slib
wordt aangevoerd.
Het bedrijven van een filterpers vindt plaats in zogenaamde charges:
- Vullen
Tijdens het vullen lopen alle kamers vol en wordt de sliblaag tegen
het filterdoek opgebouwd. De persdruk loopt snel op.
- Persen
Tijdens het vullen van de kamers loopt de persdruk op tot 10-15 at.
Gedurende een bepaalde tijd, de perstijd, worden de filterkamers op
druk gehouden door de slibaanvoerpomp.
- Lossen
Na een zekere perstijd zal het filtraatdebiet tot een minimum zijn
gedaald en zal het d.s.-gehalte van de slibkoek nauwelijks meer toenemen.
Bij daling van het filtraatdebiet beneden een ingestelde waarde wordt
de persdruk weggenomen, de slibaanvoerleiding leeggeblazen en alle
platen worden door een eenvoudig losmechanisme automatisch een voor
een uit elkaar getrokken zodat de slibkoeken er tussenuit vallen en
stukbreken op een kabel in de koektrog.
De koek wordt met een transportketting in een voorraadbunker gestort.
-22-
Na het lossen kan met een nieuwe charge worden gestart. Filterpersen
behoeven voor een goede werking geconditioneerd slib (zie figuur 3 ) .
figuur 3. Detailschets filterpers
Zeefbandpers
Een zeefbandpers is een continu werkende slibontwateringsmachine waarbij met polymeren geconditioneerd slib tussen twee parallel lopende
zeefbanden (boven- en onderband) deels onder invloed van de zwaartekracht, deels door mechanische druk wordt ontwaterd.
Bij de zeefbandpers onderscheidt men de volgende zones:
- voorontwateringszone, een deel van het door polymeren vrijgemaakte
water wordt onder invloed van de zwaartekracht door de zeefband afgevoerd.
De werking van deze zone kan worden versterkt door onderdruk aan te
brengen onder de band of een cultivator die geulen trekt tot op de
band. Door dergelijke maatregelen vloeit het water sneller af.
- perszone
In deze zone wordt het voorontwaterde slib door samendrukking van de
banden aan toenemende druk onderworpen.
- wringzone
Bij nieuwere typen bandpersen doorlopen de zeefbanden tot slot nog
een S-vormige baan, waardoor het slib nog verder wordt ontwaterd.
- afwerpzone
In deze zone wordt de slibkoek door het keren van de bandrichting en
door een schraper van de band verwijderd.
- spoelzone
Na het afwerpen van de koek worden de in de band achtergebleven slibdeeltjes door een bandsproeier onder hoge druk losgespoten.
Het spoelwater wordt samen met het filtraat afgevoerd naar de zuiveringsinstallatie.
De bereikbare d.s.-gehaltes liggen tussen de 13 en 25%.
-23-
•llbvoorraadvat
polymerandosarlng
•llbdouarpompl
"7-
_-_W_2E__3
mengtrommel
,l,b
lI.fTItr.at
n
,barnj_poellno
zee .band
— afvoar ipoelwatar en filtraat
terug naar de r.w.z.i.
Figuur 4. principeschets zeefbandpers
Slibcentrifuges
Slibontwatering door middel van centrifugatie wordt uitgevoerd met een
slibcentrifuge. Een slibcentrifuge is een continu werkende slibontwateringsmachine waarbij voor de scheiding tussen slib en water gebruik
wordt gemaakt van de centrifugale kracht, opgewekt door de roterende
mantel van de centrifuge.
Uitzondering hierop vormt de discontinu werkende basketcentrifuge, die
voor elke charge op toeren gebracht en weer afgeremd wordt.
Bereikbare d.s.-gehaltes afhankelijk van de slibsoort 13-37%.
Bij centrifugatie spelen diverse factoren een belangrijke rol. De belangrijkste hiervan zijn:
De centrifugale kracht
De centrifugale kracht kan worden berekend met de formule
,n n.2
k
m (-^-) r.
•30
waarin:
k
m
=
n
=
r
centrifugale kracht
massa
orawentelingssnelheid
straal
Daar de centrifugale kracht toeneemt met het kwadraat van de omwentelingssnelheid hebben constructeurs aanvankelijk getracht centrifuges
te bouwen met een bijzonder hoog toerental. In de praktijk bleek het
hoge toerental te veel turbulentie te veroorzaken, waardoor geen normaal d.s.-rendement kon worden bereikt.
De huidige generatie centrifuges kan worden bedreven bij een toerental
van 2000-4000 t/min.
Lengte/doorsnedeverhouding
Deze verhouding kan worden gezien als een maat voor de weg die een
-24-
slibdeeltje in de centrifuge moet afleggen en daarmee de tijd dat het
slibdeeltje onder de invloed van de centrifugale kracht staat.
L
D
waarin:
X
lengte/diameter verhouding
lengte van de rotor
diameter van de rotor
L
D
Centrifuges met een grote lengte/doorsnede verhouding hebben in het
algemeen een hoger d.s.-rendement en een drogere slibkoek.
Zie figuur 5 en figuur 6.
1 ilibaanvoer
2. ivolymeerdosering
decantearcentrlluge
Figuur 5. principeschots dec?inteercentrift_ge
trnatatvoer
4. .Ilbkor-.afvoer
& transporter.-• •
6 mantel Uotorl
-25-
hs, draulische aandnj.motoi
kijkglas
•
•
beve
inspe. '
scharnierend m » p e r - ; •
iimer
rotor
I
. mv-chanisiie
6chokdemper
cantnluijAat
uitlaa'
mla-t/-ocdir.g
Figuur 6. ATtl basket-centrifuge in donrsnede (uit brochure Alfa-L.ival)
-
-26-
3.3. Natuurlijke ontwatering
3.3.1. Algemeen
De belangrijkste processen die optreden bij natuurlijke ontwatering en
droging zijn verdamping en infiltratie. Bij sliblagunes komt daar eventueel de wateronttrekking door planten bij als er sprake is van begroeiing.
Verdamping
De waterverdamping van slib bij natuurlijke droging van slib kan worden
weergegeven zoals afgebeeld in figuur 7 (Wismijer, 10; Coackley, 17).
droo*"
-
-
-
-.
... •
capillair w a t e r
-
drainage
vrllwetar
»•
—
m
1
Indlkkon
U.Ub
/
Q05
/
. 0.04
/
/
/
/
/
/i
9
c7 0.03
•t
i
1
•
» 0.02
'S
E
fl
-0
*
"E 001
-'
- - '
a*
•c
_w
t*
•
a*
s
0
10
% water
20
30
1
iI
rt'
a*
!
J
•
40
•c
I
50
60
It
I
•
70
80
90
100
-»
Waterverdamping bi) natuurlijke droging van slib in relatie
tot het watergehalte bij constante energietoevotr.
Figuur 7 .
In het eerste horizontale deel van de curve verdatnpt water dat geen
bijzondere binding heeft. De dampdruk is derhalve constant. In de volgende fasen wordt het water op verschillende wijzen gebonden, hetgeen
resulteert in een dampdrukverlaging. Voor het onttrekken van water aan
slib zal het water zich in en door het slib moeten voortbewegen. Dit
geschiedt door een aantal oorzaken, nl. capillaire opzuiging, verplaatsing onder invloed van een dampdrukgradient in een capillair, osmose
door concentratieverschil.
Waterbeweging door capillaire opzuiging heeft plaats in capillairen met
verschillende doorsneden. In de kleinere doorsneden is de capillaire
druk groter dan in de grotere. Dit verschil heeft tot resultaat dat het
water in kleinere capillairen een grotere binding heeft dan in de grotere. Bij ontwateren zal dan het water in de grotere capillairen het
eerst aan bod komen en zal vervolgens waterverplaatsing moeten optreden
van kleine naar grote capillairen.
Bij zeer kleine capillairen is de dampdruk boven het capillair kleiner
dan boven een vrij oppervlak vanwege de moleculaire krachten die het
water willen vasthouden. Dit wordt eerst merkbaar bij zeer fijne
-27-
capillairen met een diameter van 10 cm, de zogenaamde microcapillairen.
Ook door een temperatuurgradi'ent treedt een waterbeweging, resp. waterdampbeweging op. Nadat het vrije water verdampt is zal de verdampingscurve nog zijn oorspronkelijke verloop houden, doordat het oppervlak
vochtig blijft door wateraanvoer uit de grotere capillairen. Zodra deze
wateraanvoer kleiner wordt dan de verdampingsintensiteit aan een vrij
oppervlak, zal de verdampingscurve gaan knikken bij het eerste kritische
punt. Het tweede deel van de verdampingscurve vangt dus aan op het
moment dat de moleculaire waterbindingen moeten worden overwonnen. De
snelheid van drogen zal in het tweede deel van de verdampingscurve
steeds minder worden naarmate de grotere capillairen uitdrogen en het
aandeel van de microcapillairen groter wordt. De vloeistof, respectievelijk de "meniskussen" in de capillairen, trekt zich steeds verder terug
in het slib en de vloeistof moet door inwendige verdamping worden verwijderd via de met lucht gevulde porien. De verklaring van het derde
deel van de verdampingscurve is momenteel nog onduidelijk.
De verdamping is sterk afhankelijk van de weersomstandigheden en van
het slib zelf. Als het slib sterk opdrijft en een gesloten korst vormt,
wordt de verdamping er erg door beleramerd.
Infiltratie
Voor de infiltratie van het water uit het slib in de grond is vooral de
doorlatenheid van de bodem van belang. Langdurig anaerobe omstandigheden bevorderen het dichtslaan van de bodem. Een intermitterend opbrengen van het slib kan daarom positief werken op de infiltratiecapaciteit, omdat onder aerobe omstandigheden de infiltratiecapaciteit
zich weer herstelt (Coppes, 6 ) .
In Nederland wordt slib op natuurlijke wijze gedroogd met behulp van
slibdroogbedden en met lagunes.
3.3.2. Slibdroogbedden
In figuur 8 is een doorsnede gegeven van het traditionele slibdroogbed
zoals dat in Nederland algemeen wordt uitgevoerd. Bij construeren van
slibdroogbedden is het gewenst bijzondere aandacht te schenken aan de
volgende facetten:
- goede inloopconstructie, waarbij de opbouw van het zandbed niet wordt
verstoord;
- mogelijkheden voor het afvoeren van het vrije water (b.v. in hoogte
verstelbare standpijpen);
- optimaal drainagesysteem, dat goed kan worden onderhouden.
Het vullen van de bedden vindt doorgaans discontinu en bij voorkeur in
een keer plaats tot een vulhoogte van 20-25 cm.
J.00m
If
I
g ^
•
^
_.
zand
MrjQ > 300 m u
'3L--grind
drain-lax 0 0.10 i
wand van hat illbdroogbed (batonl
_. M »
Figuur 8. Dwarsdoorsnede traditioneel slibdroogbed
-28-
De wijze waarop slibdroogbedden i n de p r a k t i j k worden geruimd hangt
meestal samen met de c a p a c i t e i t van de i n s t a l l a t i e .
De meest g e b r u i k e l i j k e methoden z i j n :
- ruimen met spade en kruiwagen (0-10.000 i . e . )
- ruimen met spade en t r a n s p o r t b a n d (10.000-20.000 i . e . )
- mechanische ruiming met shovel (20.000-50.000 i . e . )
- mechanische ruiming met s l i b g r a a f m a c h i n e (>50.000 i . e . )
Handruiming i s a r b e i d s i n t e n s i e f en wordt daarom a l l e e n nop op de k l e i nere i n s t a l l a t i e s t o e g e p a s t .
Bij ruiming met de shovel i s h e t bed v o o r z i e n van r i j s t r o k e n of v e r h a r d i n g met u i t s p a r i n g e n . De voorkant van d e r g e l i j k e bedden i s u i t neembaar, t e r w i j l de r i j s t r o o k voor h e t bed breed genoeg i s voor h e t
v e r l a d e n op een vrachtwagen.
Slibdroogbedden van g r o t e r e i n s t a l l a t i e s z i j n meestal u i t g e r u s t met
een e l e k t r i s c h aangedreven s l i b g r a a f m a c h i n e die over de randen van h e t
droogbed heen en weer kan r i j d e n .
I n Nederland houdt men voor de dimensionering van de slibdroogbedden
i n h e t algemeen aan 4 ie/m^ voor aeroob g e s t a b i l i s e e r d s l i b t o t
8 i e / i t r voor anaeroob g e s t a b i l i s e e r d s l i b . Dit i s 60-120 kg d . s . ni~2
j a a r . De Duitse norm b e d r a a g t 30-100 kg m~ j a a r - ' . ( B o s , 4 ) .
3 . 3 . 3 . Sliblagunes
S l i b l a g u n e s z i j n omdijkte stukken land, waarin h e t n a t t e s l i b (3-6%
droge s t o f ) gepompt wordt. De hoogte van de d i j k j e s en daarmee ook de
vulhoogte b e d r a a g t 1,5 a 2 m. De bodem en h e t t a l u d kunnen van een v e r h a r d i n g z i j n v o o r z i e n . I n dat geval doet lagune d i e n s t a l s b u f f e r . Het
s l i b d i k t i n b u f f e r s ook nog i e t s i n door b e z i n k i n g en verdamping.
Lagunes, d i e bedoeld z i j n om h e t s l i b voor langere t i j d (4 5 5 j a a r )
op t e s l a a n en t e drogen t o t g r o t e r e droge s t o f g e h a l t e s (meer dan 25%)
beschikken meestal over een d o o r l a t e n d e bodem
Die d o o r l a t e n d e bodem b e s t a a t u i t d r a i n s i n zandsleuven van 0,50 m diep
met daaroverheen een pakket zand van 0,30 m.
De vorm van de lagune kan v i e r k a n t z i j n (een i n l a a t p u n t ) of langwerpig
(meerdere i n l a a t p u n t e n ) .
Uit de p r a k t i j k i s gebleken, dat 40x40 m de maximale o p p e r v l a k t e i s om
door een i n l a a t p u n t b e v l o e i d t e worden. Het i n l a a t p u n t b e v i n d t zich in
h e t midden. Vanuit een v e r t i c a l e b u i s wordt h e t s l i b tegen een in het
h o r i z o n t a l e vlak draaiend schoepenrad aangespoten. Dit schoepenrad
d r a a i t door de k r a c h t van h e t e r tegenaan gespoten s l i b rond en v e r deeld h e t s l i b i n een c i r k e l van 7 m d i a m e t e r . Op de v i e r hoeken (of
b i j een langwerpige lagune om de 40 m) bevinden zich a f l a a t k i s t e n ,
waarmee h e t bovenstaande water wordt afgevoerd. ( d e c a n t e e r - a f l a t e n ) .
(Van G i f t e n , 5 ) .
slibsproei;r
/
sloot voor afvoer /
drainwater
/
\
<P
\ ,
\ lagune
dra.ns
Figuur 9. Docrsnede sliblagune
-29-
Volgens Coppes (6) kan e r een volume en droge s t o f b a l a n s worden opges t e l d om h e t drogingsproces in een s l i b l a g u n e te b e s c h r i j v e n :
D = E+R+F-P
(1)
waarin:
D = d r o g i n g s c a p a c i t e i t i n mm/j;
E = verdamping in mm/j;
R = o p p e r v l a k t e - a f v o e r in mm/j;
F = i n f i l t r a t i e in mm/j;
P = n e e r s l a g in mm/j.
i r
Uit de volumebalans kan op eenvoudige
wijze de vulhoogte h na T j a r e n worden
afgeleid:
h = (S-D).T
i
(2)
I
waarin:
h = vulhoogte in mm;
S = slibaanvoer ofwel lagunebelasting
in mm/j;
T = vulduur in j.
Figuur 10.
Tevens kan een drogestofbalans worden
opgesteld:
a. volumestromen
b. drogestofstromen
/
I.
h.x
= S.T.x -R.T.x -F.T.x,
(3)
\s
s
r
f
waarin:
x = drogestofgehalte eindprodukt in %;
x = drogestofgehalte aangevoerde slib
• S or
in %;
x = drogestofgehalte in de oppervlaktearvoer in %;
xr = drogestofgehalte in het infiltratiewater in %.
In hoeverre de oppervlakte-afvoer veel of
Zie ook figuur 10.
Als aangenomen wordt, dat zeer weinig slib via het oppervlaktewater of
het infiltratiewater verdwijnt, kan de vergelijking (3) worden vereenvoudigd tot
x.u .=S - D
s
Hieruit blijkt, dat de drogingscapaciteit D van groot belang is. De
drogingscapaciteit is opgebouwd uit de factoren verdamping, neerslag,
oppervlakteafvoer en infiltratie.
Voor deze factoren geldt het volgende:
- "erdamping. Tot een d.s.-gehalte van 20 a 30% (zie ook figuur 7) is
de verdamping van slib ongeveer gelijk aan of iets groter dan de verdamping van open water. Deze bedraagt 700 mm per jaar. Voorbij dit
kritieke punt neemt de verdamping af van _+ 700 mm per jaar tot 0,
Het droge stof gehalte van het slib bedraagt dan + 90%.
Om de verdamping zoveel mogelijk te bevorderen dient het slib in dunne lagen van 6 a 8 cm te worden opgebracht. Deze laagjes moeten wor-
-30-
den i n g e d r o o g d t o t h e t k r i t i e k e p u n t a l v o r e n s h e t v o l g e n d e
wordt opgebracht.
laagje
n e e r s l a g + o p p e r v l a k t e a f v o e r . De n e e r s l a g i n N e d e r l a n d b e d r a a g t
+ 750 mm p e r j a a r . Deze moet z o v e e l m o g e l i j k worden a f g e v o e r d . T o t
e'en d r o g e s t o f g e h a l t e van + 10% k a n d i t e e n v o u d i g w o r d e n a f g e v o e r d
door v e r s t e l b a r e
schuiven, d i e h e t oppervlaktewater a f l a t e n . Daarboven w o r d t h e t v o o r a l a f g e v o e r d a l s e r e e n y e r h a n g g e c r e e e r d w o r d t
n a a r de a f l a a t k i s t e n . D i t g e b e u r t v a n z e l f b i j e e n c e n t r a l e i n l a a t .
Door a l l e r l e i o m z e t t i n g e n i n h e t s l i b z e l f komt ook nog o p p e r v l a k t e w a t e r v r i j . Coppes ( 6 ) s c h a t de o p p e r v l a k t e a f v o e r o p : 500 a 1000 mm
per j a a r .
infiltratie.
De i n f i l t r a t i e i s s t e r k a f h a n k e l i j k v a n d e d o o r l a t e n d h e i d van de bodem en v a n h e t s l i b z e l f . Als h e t s l i b t e l k e n s v o l d o e n de k a n o p d r o g e n a l v o r e n s de v o l g e n d e l a a g o p g e b r a c h t w o r d t , h e r s t e l t
de i n f i l t r a t i e c a p a c i t e i t
z i c h d o o r s c h e u r v o r m i n g e t c . Een v a n d e
v o o r n a a m s t e o o r z a k e n van t e r u g l o p e n van i n f i l t r a t i e c a p a c i t e i t i s h e t
d i c h t s l i b b e n van h e t b o v e n s t e l a a g j e d r a i n z a n d . D i t d i c h t s l i b b e n wordt
s t e r k bevorderd door anaerobe omstandigheden.
I n Zaandam-Oost w o r d t t e l k e n s a l s men d e l a g u n e b e l a s t e e n c h a r g e van
+ 70 m-* s l i b o p g e b r a c h t . B i j e e n o p p e r v l a k t e v a n 40x40 m komt d i t
•overeen met 4 , 3 cm p e r k e e r . I n h e t b e g i n w o r d t e e n i n f i l t r a t i e s n e l h e i d g e m e t e n v a n + 15 mm p e r e t m a a l . Na e n k e l e weken i s d a t t e r u g g e l o p e n t o t 5 a 6 mm p e r e t m a a l .
De t o t a l e d r o g i n g s c a p a c i t e i t k a n zodoende 1000-1500 mm p e r j a a r b e dragen.
Van G i f t e n ( 5 ) h e e f t de k o s t e n v a n de s l i b l a g u n e s t e W e r v e r s h o o f b e c i j f e r d op / 7 0 , — j a a r l i j k s e k o s t e n z o a l s r e n t e en a f s c h r i j v i n g e n
/ 4 0 , — z u i v e r i n g s - en a f v o e r k o s t e n p e r ton droge s t o f .
De t o t a l e k o s t e n b e d r a g e n d a n / 1 1 0 , — p e r t o n d r o g e s t o f .
3 . 4 . O v e r z i c h t van de v e r s c h i l l e n d e verwerkingsmethoden van z u i v e r i n g s s l i b ( E g g i n k ( 8 ) , v a n G i f f e n ( 5 ) , s l i b n o t a (13)
verwerkingsmethode
kosten per
ton d . s . ( f l )
toepassing
geen c e n t
storten.verharden,
landbouw
s torten,compos ten,
landbouw
verharden,s torten
n a a r landbouw
vacuumfilter
4 - 6%
15-35%
75-100
%200
filterpers
30-50%
350-400
zeefbandpers/centrifuges
v e r b r a n d i n g na
zeefbandpers
slibdroogbedden
13-25%
mogelijk vana f 24%
t o t 30%
200-250
n.550
£200
sliblagunes
20-50%
110-120
asrest,storten
zwarte grondbedrijf.plantsoen
zwarte grondbedrijf.plantsoen
U i t d i t s t a a t j e k a n men z i e n , d a t de twee g o e d k o o p s t e m e t h o d e n e l k a a r
w a t k o s t e n b e t r e f t n i e t v e e l o n t l o p e n . Het n a t t e s l i b h e e f t a l s n a d e e l
d a t men h e t i n de zomer m o e i l i j k k a n a f z e t t e n , t e r w i j l de k o s t e n van
v e r v o e r b i j g r o t e r wordende a f s t a n d en l a g e r e d . s , - g e h a l t e s s t e r k s t i j gen.
De d r o g i n g v a n s l i b i n e e n l a g u n e d a a r e n t e g e n i s i n de zomermaanden
j u i s t g o e d , t e r w i j l h e t s l i b i n d e w i n t e r m a a n d e n g e b u f f e r d zou m o e t e n
w o r d e n . C o m b i n a t i e v a n l a g u n e b e d r i j f e n a f v o e r van n a t s l i b n a a r de
landbouw b e h o e f t daarom e e n m i n d e r g r o t e b u f f e r c a p a c i t e i t .
-31-
4. AFZET VAN SLIB
4.1. Algemeen
In het voorgaande is steeds gesproken over een of andere vorm van bewerking van het slib. Het is nog geen uiteindelijke oplossing van het
afvalprobleem. Op de een of andere manier moet het slib of een nuttige
bestemming krijgen of ergens definitief gestort worden.
Een nuttig hergebruik van het slib (als organische meststof en structuurverbeteraar) verdient natuurlijk de voorkeur boven storten op een stortplaats, al was het alleen maar om de hoeveelheden te storten afval te
verminderen en daardoor ook de door de beheerders van de zuiveringsinstallaties te betalen stortgelden te beperken.
De mogelijkheden van afzet zijn:
- naar de landbouw
- mechanisch ontwaterd s l i b t e r verwerking in p l a n t s o e n e n en zandopspuit i n g e n en a l s grondstof voor compostbereiding
- afvoer van in lagunes gedroogd s l i b naar zwarte g r o n d b e d r i j v e n .
4 . 2 . Afzet van s l i b naar de landbouw
In Nederland wordt i n een groot a a n t a l beheersgebieden van z u i v e r i n g s i n s t a l l a t i e s ca. 80% van h e t s l i b n a a r de landbouw afgevoerd (Eggink,
8 ) . Enkele grote i n s t a l l a t i e s i n s t e d e l i j k e gebieden lozen hun s l i b op
andere manieren. De s t a d Den Haag l o o s t j a a r l i j k s nog 2,6 miljoen m-*
mechanisch verwijderd s l i b i n z e e , ( 2 0 ) .
4 . 2 . 1 . Afzet van slib_naar_bouw- en g r a s l a n d
Volgens r e c e n t e gegevens (Unie van Waterschappen, 9) wordt 40% van h e t
t o t a l e volume geproduceerd s l i b op bouw- en g r a s l a n d ( e x c l u s i e f t u i n bouw) t o e g e p a s t . Om t o t een verantwoorde t o e p a s s i n g te komen h e e f t de
Unie van Waterschappen een r i c h t l i j n o p g e s t e l d voor de a f z e t van v l o e i b a a r z u i v e r i n g s s l i b t e n behoeve van gebruik op bouw- en grasland ( 9 ) .
Deze r i c h t l i j n houdt zich b e z i g met:
a) bemonstering, analyse en normering
b) aflevering
c) overgangsregeling
d) hygienische aspecten
Ad a) Voor de bemonstering wordt aangegeven dat deze minstens vier
maal per jaar moet geschieden en, als de omstandigheden daartoe aanleiding geven, vaker. Zulke omstandigheden zijn bijvoorbeeld het optreden van een giflozing of het overschrijden van de normen. Deze maatregelen dienen voor het verkrijgen van een representatief beeld van de
slibkwaliteit van de betreffende installatie.
Voor de analysemethodiek wordt aangegeven hoe deze moet geschieden en
door wie. Tevens worden de maximaal toelaatbare gehaltes aan zware metalen gegeven in mg/kg droge stof.
Deze zijn als volgt:
-32-
O
pueiu-t_
ua>ueu.auaQ
O
O
O
Q
o o o
O
. C. .CM . O
ui cn — —
O
o
cn
c
u-i
o oC_) oC-3 o
o
o
c_- .-> CSII u-v
•
"I
CM
o
cn
I
vO
(8_i3qu33_inM
-uapeg)
pm.T_s3T.na
o
c.
oa
O
uapa«_
o
o
c
Q
10
O
o
o
_
•vifi-x-vjueajj
1
o
o
o
1
O
o o
cn o
u-|
CM
1
O
u-i
o —
u-i
o o
o o
oa o
en CM
o
- _ •
1
I
o o O
o o o
un rn CM
• •
o
o
puei-iapaN
O
or-.
s.
ua8a«aoo[si
pUET-|OipS
o
o
CO
tn co
—
i
o o o o
o o o o
o
O
vC
ir,
u-|
—
C
ZS
mO
U
-rl
o o
— — —
tS
00
Ifl
. • j o a , u z o _ _ . . < t .
i
•rl
O.
u
0)
•o
0
cx
O
o
ttel-J
B
0
O
r.
ro
u
r-l
01
X
X
•rl
z
.rt
6 •--H
•o
CO
»
5-.
u
c
tt>
01
Ul
M
<
- 0 0-
Bij een vergelijking van de normen van de verschillende landen moet
uiteraard ook rekening gehouden worden met de maximaal toegestane doseringen (zie ad b ) .
ad b) Aflevering
Van het slib, dat aan de richtlijn van zware metalen voldoet mag in
Nederland aangevoerd worden:
- voor bouwland: 2 ton droge stof per ha per jaar
- voor grasland: 1 ton droge stof per ha per jaar.
De verschillen in de dosering hangen samen met de dikte van de bouwvoor.
Voor het bepalen van bovengenoemde norm is men ervan uitgegaan, dat
zich de eerste 80 a 100 jaar als gevolg van de ophoging van zware metalen in de grond geen problemen zullen voordoen met betrekking tot de
bodemvruchtbaarheid. Daarbij is geen rekening gehouden met andere bronnen van zware metalen.
In tegenstelling tot de meeste andere E.E.G.-landen is het hierbij niet
toegestaan, met inachtneming van langere tussentijden tussen opeenvolgende doseringen, hogere doseringen toe te passen.
De slibproducent registreert de jaarlijks per bedrijf afgeleverde hoeveelheden slib. Indien uit deze registratie blijkt dat een bepaald bedrijf gezien het aanwezige areaal bouw- en grasland volgens de norm in
het desbetreffende jaar de maximaal toegestane hoeveelheid slib heeft
ontvangen, vindt geen verdere levering plaats.
Eventueel kan bij afspraak tussen slibproducent en gebruiker overeengekomen worden, dat een perceelsgewijze registratie van het slib plaatsvindt.
Van de zijde van de slibproducent wordt aan de gebruiker een gebruiksadvies ter hand gesteld.
Hierin staan o.a. de norm voor bouw- en grasland vermeld, de aanduidingen, die in het kader van de meststoffenwetgeving verplicht zijn en
enige andere regels die bij het gebruik van slib op bouw- en grasland
van belang zijn.
c) Overgangsregeling
Na de inwerkingtreding van de richtlijn wordt zonodig voor de zware
metalen een overgangsregeling inacht genomen van 4 jaar en voor
Cadmium van 2 jaar.
Gedurende deze tijd wordt het toelaatbaar geacht, dat de gehalten van
twee van de genoemde zware metalen ten hoogste met 50% worden overschreden. Bij toepassing van de overgangsregeling wordt de dosering
van 2 ton/ha/jaar voor bouwland en 1 ton/ha/jaar voor grasland hoogstens een maal in de 2 jaar toegepast.
d) Hygienische aspecten
In verband met h e t voorkomen van pathogene b a c t e r i e n en wormeieren
wordt b i j gebruik op g r a s l a n d aangeraden deze de e e r s t e zes weken na
de s l i b t o e d i e n i n g n i e t t e beweiden. Ook h e t winnen van ruwvoer i n d e ze p e r i o d e wordt a f g e r a d e n .
In verband met h y g i e n i s c h e a s p e c t e n en om smaak-en r e u k b e i n v l o e d i n g
van consumptiegewassen te voorkomen wordt geen s l i b g e l e v e r d aan de
tuinbouw. Deze m a a t r e g e l d i e n t tevens om de e x p o r t p o s i t i e van de
Nederlandse tuinbouw te beschermen.
4 . 2 . 2 . Z u i v e r i n g s s l i b ^n_de bosbouw
Op een door N.V.A. (Nederlandse V e r e n i g i n g voor Afvalwaterbehandeling)
s l i b d a g te Eindhoven op 24 november 1977 kwam u i t een door I r . van den
Burg gehouden v o o r d r a c h t h e t volgende n a a r voren:
-34-
a l s men h e t i n Nederland geproduceerde z u i v e r i n g s s l i b a l l e e n i n de b o s bouw zou a f z e t t e n en d a a r b i j de norm van 1 a 2 ton d . s . per ha zou h a n t e r e n , zou daarvoor ca. 100.000 ha nodig z i j n . Dit i s ongeveer eenderde
van de Nederlandse b o s o p p e r v l a k t e . Voor de v e r s c h i l l e n d e houtopstanden
kan h e t volgende aangegeven worden.
= Toepassingsmogelijkheden in naaldhoutbossen
Z u i v e r i n g s s l i b kan i n naaldhoutbossen n i e t t o e g e p a s t worden omdat h e t
r i s i c o van een s l e c h t e r wordende gezondheidstoestand t e groot i s . Redenen h i e r v o o r z i j n :
- te s t e r k e m i n e r a l i s a t i e van ruwe humus door z u i v e r i n g s s l i b kan v e r dwijnen ervan t o t gevolg hebben, waardoor h e t w a t e r s t e l s e l wordt b e schadigd en de m i c r o f l o r a wordt a a n g e t a s t .
( a n t a g o n i s t e n van Fomes annosus, m y c o r r h i z a ' s ) .
- p H - s t i j g i n g t r e e d t vaak op. Een gevolg h i e r v a n i s t e i n t e n s i e v e b i o l o g i s c h e b o d e m a c t i v i t e i t , kans op c h l o r o s e en toename van a a n t a s t i n g s gevaar door w o r t e l r o t (Fomes annosus)
- a l s gevolg van verzwakking door bovengenoemde oorzaken kan s e c u n d a i r e
a a n t a s t i n g door de honingzwam ( A r m i l l a r i a mellea) optreden
- b i j de o o r s p r o n k e l i j k lage pH van gronden waarop de Nederlandse n a a l d houtbossen z i j n gelegen, i s h e t gevaar van o . a . Z n . - v e r g i f t i g i n g n i e t
denkbeeldig.
= Toepassingsmogelijkheden i n
loofhoutbossen
P o p u l i e r en w i l g
De p o p u l i e r (bedoeld worden de Euramerikaanse p o p u l i e r e n z o a l s "Dorslamp", "Robusta", "Zeeland" e n z . ) en w i l g kunnen zware s t i k s t o f g i f f e n
v e r d r a g e n . Bij 200 kg z u i v e r e N/ha ( b i j naaldhout 100 kg/ha) komt d i t
n e e r op 20 ton droge s t o f per h a . Rekening houdend met zware metalen
moet men deze g i f t n i e t vaker dan een maal per v i e r j a a r t o e p a s s e n ,
ondanks de t o l e r a n t i e d i e de p o p u l i e r voor zware metalen l i j k t t e h e b ben.
- overige loofhout
Voor deze groep geldt, dat een gift van 100 kg zuivere N/ha optimaal
is.
Dit betekend een hoeveelheid d.s. van 10 ton per ha. Ook. hierbij dient
men deze gift niet vaker dan een maal per vier jaar toe te passen.
Bovendien moet men er rekening mee houden, dat sommige soorten niet
goed tegen een verhoogde pH kunnen.
4.3. Ontwaterd slib
Mechanisch ontwaterd slib zoals dat vrijkomt bij vacuumfilters, persfilters of zeefbandpersen kan een nuttige bestemming vinden als: verwerking in plantsoenen, op zandopspuitingen (tegengaan van verstuiving)
en bij de bereiding van compost.
Circa 25% van het in Nederland geproduceerde slib vindt op deze wijze
een nuttige bestemming (16).
Voor al deze bestemmingen moet het slib aan de volgende voorwaarden
voldoen:
1. Zo ver mogelijk o n t w a t e r d .
2. Hygienisch betrouwbaar, d . w . z . a l l e e n g e p a s t e u r i s e e r d e of anaeroob
g e s t a b i l i s e e r d e s l i b s o o r t e n komen in aanmerking.
3. Ora een goede s t r u c t u u r van de grond t e k r i j g e n d i e n t v o o r a l b i j t o e p a s s i n g i n p l a n t s o e n e n en d e r g e l i j k e , h e t s l i b zo weinig mogelijk
c o n d i t i o n e r i n g s m i d d e l e n t e b e v a t t e n , d i t i s vaak in tegenspraak met
h e t e e r s t e punt (zo ver mogelijk o n t w a t e r d ) .
-35-
Het gebruik van i j z e r c h l o r i d e met k a l k v e r d i e n t a l s
middel h i e r b i j de voorkeur boven polymeren.
conditionerings-
Als h e t ontwaterde s l i b n i e t op deze w i j z e verwerkt kan worden, b i j voorbeeld wegens een te hoog g e h a l t e aan n i e t gewenste s t o f f e n , kan h e t
tesamen met v a s t e a f v a l s t o f f e n op een g e c o n t r o l e e r d e s t o r t p l a a t s ges t o r t worden. Ervaringen in T i l b u r g hiermee wijzen erop dat een d . s . g e h a l t e van 35 a 40% aan te bevelen i s . ( 1 3 ) Het gebruik van s l i b met
een d . s . - g e h a l t e van 50 a 55% a l s a f d e k m a t e r i a a l van een s t o r t p l a a t s
moet nog onderzocht worden.
Bij h e t gebruik van s l i b op zandopspuitingen d i e n t men erop bedacht t e
z i j n d a t deze gronden zeer humusarm z i j n . De kans op u i t s p o e l i n g van
zware metalen b i j een te grote dosering i s dan g r o o t . Aan t e bevelen
i s om ook h i e r de norm van 2 ton d . s . / h a / j a a r voor bouwland n i e t te
overschrijden.
4 . 4 . Afvoer van s l i b u i t s l i b l a g u n e s
Het op n a t u u r l i j k e w i j z e ontwaterde en gedroogde s l i b u i t lagunes b i e d t
goede mogelijkheden voor gebruik i n p l a n t s o e n e n e t c .
Door de afwezigheid van c o n d i t i o n e r i n g s m i d d e l e n i s de s t r u c t u u r van h e t
n a t u u r l i j k ontwaterde s l i b b e t e r dan d i e van h e t mechanisch ontwaterde
s l i b . Bij een lange v e r b l i j f t i j d in de lagune en door b e g r o e i i n g d a a r van kan die s t r u c t u u r nog verder v e r b e t e r d worden.
Een b e l a n g r i j k e afzetmarkt voor h e t gedroogde s l i b u i t de lagunes i s
h e t zwarte grond-bedri j f.. Er i s in Nederland een d u i d e l i j k toenemende
behoefte aan zwarte grond. Op p l a a t s e n , die n i e t t o t de voedselprodukt i e s e c t o r behoren kunnen kunstmatig g e f a b r i c e e r d e zwarte gronden goede
d i e n s t e n b e w i j z e n . Het i s dan z e l f s mogelijk d i e s l i b s o o r t e n t e g e b r u i k e n , die n i e t d i r e k t voor de landbouw g e s c h i k t z i j n (Eggink, 8 ) .
Het Hoogheemraadschap van de u i t w a t e r e n d e s l u i z e n in Kennemerland en
W e s t - F r i e s l a n d h e e f t a l een a a n t a l lagunes in b e d r i j f . Van de i n s t a l l a t i e t e Zaandam-Oost wordt h e t s l i b afgenomen door een aannemer, die
e r zwarte grond en potgrond van maakt. Ook h e t gedroogde s l i b van een
anaerobe g i s t i n g s t a n k , waarvan de g i s t i n g t o t s t i l s t a n d was gebracht
door een lozing van c r e o s o o t o l i e bleek zonder n a d e l i g e gevolgen b r u i k baar.
-36-
5. SLIBVERWERKING IN ALMERE
5.1. Prognoses betreffende hoeveelheden slib
Volgens de prognoses z a l Almere u i t g r o e i e n t o t een s t a d van 165.000 i n woners i n h e t j a a r 2000 ( z i e b i j l a g e 4 ) . Deze bewoners en de t e v e s t i gen i n d u s t r i e e n , met i n b e g r i p van r e c r e a t i e t e r r e i n e n i n h e t s t e d e l i j k
gebied produceren dan een h o e v e e l h e i d a f v a l w a t e r overeenkomend met c i r c a
200.000 i n w o n e r s e q u i v a l e n t e n .
Bij een s l i b p r o d u k t i e van 14 kg d . s . p e r c e . p e r j a a r l e v e r t d i t een
j a a r l i j k s e h o e v e e l h e i d s l i b van 2800 ton d . s .
Als n a t s l i b i s d i t een h o e v e e l h e i d van
70.000 m3 b i j 4% d . s .
35.000 m3 b i j 8% d . s .
Gedroogd i n s l i b l a g u n e s met 50% d . s . l e v e r t 2800 ton d . s . een h o e v e e l h e i d op van 5600 m3.
5.2. Methodes van afvoer
Uit het voorgaande is gebleken dat en uit het oogpunt van nuttig hergebruik en uit het oogpunt van kosten vooral twee methoden van slibverwerking in aanmerking komen. Deze twee methoden zijn:
- afvoer van nat slib met een droge stofgehalte van 4 a 8% naar de landbouw
- verwerking van slib in sliblagunes tot "zwarte grond" met een d.s. gehalte van + 50%
Zoals betoogd levert een gecombineerde verwerking tot zwarte grond in
lagunes en een directe afvoer naar de landbouw de meeste voordelen op.
Gedurende de tijd, dat de landbouw het slib niet accepteren kan, vooral in de zomermaanden, zijn de resultaten van droging in sliblagunes
het beste. In de tijd, dat het slib in de lagunes nauwelijks droogt
wegens een neerslagoverschot, kan de landbouw in het algemeen grotere
hoeveelheden verwerken (zie figuur 11 en 12),
5.3. Slibafvoer naar de landbouw
Het zuiveringsslib is op twee manieren van belang voor de landbouw
a. l e v e r a n c i e r van o r g a n i s c h e s t o f
b , l e v e r a n c i e r van bemestende s t o f f e n .
-w-_'
120
S
100
•_'
.
^ f
figuur 1 1 .
v-n«-,~.q va- oe n e e r ^ a g en eve veodampmg -an de Bill over na? maanden
van net laarlgemiddeioen over de ja-en 1345 t/r- '-"--.j in de winie- s
er een neerslagove-s-i-ot. m oe zomer een ne-.-
figuur 1 .
Gemiddelde jaarlijkse neerslag
in Nederland
-37ad a. De organische stof is vooral belangrijk als structuurverbeteraar
voor de grond. Het maakt kleigrond ruller en minder vast van structuur.
Op lichte gronden kit het de gronddeeltjes aan elkaar zodat deze minder
gauw verstuiven of verslempen. Het waterhoudende vermogen van organische
stof is groot. De organische stof uit het slib bestaat uit een deel dat
snel (in het jaar van toediening) en een deel dat langzaam (in de loop
der jaren) wordt afgebroken.
Het eerste deel kan varieren van ca. 5%, voor uitgerijpt slib van slibdroogbedden, tot ca. 50% voor vloeibaar slib.
Bij de afhaal van organische stof komen de er in aanwezige plantenvoedende stoffen vrij, voor zover ze niet verloren gaan door vervluchtiging (stikstof) of uitspoeling, of in de grond worden vastgelegd.
Het deel van de organische stof, dat in het jaar van toediening niet
wordt afgebroken, wordt aan de organische-stofvoorraad van de grond
toegevoerd. Het gemiddelde afbraakpercentage voor deze organische stof
is 2% per jaar.
Bij een organische stofvoorraad van 100 ton/ha betekent dit een verlies
van 2 ton organische stof per ha/jaar. Om dit verlies goed te maken zou
6 ton droog zuiveringsslib met 50% organische stof, waarvan 70% moeilijk
afbreekbaar, per ha per jaar nodig zijn.
Gezien de huidige norm van 2 ton d.s. per ha per jaar voor akkerbouwgronden is het dus niet mogelijk met slib alleen de organische stafvoorraad van de grond op peil te houden (De Haan, 1).
ad b. Bemestende stoffen
Zuiveringsslib bevat behalve organische stof ook een hoeveelheid voedingsconen (N, P, K. sporenelementen). Deze worden door het geven opgenomen. De grond met een adsorptieve kracht hebben om te voorkomen
dat deze voedingsmineralen uitspoelen. De adsorptie geschiedt zowel
aan kleideeltjes als aan organische stofdeeltjes (humus). De ionenactiviteit van de grond kan dus enerzijds worden beinvloed door bemesting
met voedingsmineralen (kunstmest). Anderzijds is hier ook de organische
bemesting belangrijk ter vergroting van het aantal adsorptieplaatsen.
Een vergelijking van zuiveringsslib als meststof met andere organische
meststoffen staat vermeld in bijlage 5.
5.3.1. Rekenvoorbeeld met slib van Almejre
Als de helft van het slib, dat in Almere geproduceerd wordt" in het jaar
2000, naar de landbouw afgevoerd wordt, dan vormt dat een hoeveelheid
slib van 1400 ton d.s.. Als het op akkerbouwgrond opgebracht wordt is
daar, volgens de norm 2 ton d.s./ha 700 ha voor nodig. In het centrum
van Zuidelijk Flevoland komt volgens de afsprakenkaart Flevoland
15-3-1978 een akkerbouwgebied van 8000 ha. Deze oppervlakte is groot
genoeg om elk van de percelen slechts een maal per 10 jaar te belasten.
Toepassing van zuiveringsslib betekent voor de gebruiker van de landbouwgronden een besparing op kunstmestkosten.
Bij de teelt van aardappelen op klei zijn de volgende hoeveelheden meststoffen nodig per ha:
90 kg P20<200 kg K20
175 kg N
In 2 ton slib d.s. van Lelystad of Almere zit
De p r i j z e n van k u n s t m e s t s t o f f e n z i j n
kalkammonsalpeter 26% N c a . / 30,-/100 kg
s u p e r f o s f a a t 41% PJ),.
c a . / 4 0 , - / 1 0 0 kg
k a l i 60% K 0
ca. / 3 0 , - / 1 0 0 kg
De p r i j z e n z i j n p r i j s p e i l j u n i 1980
88 kg P-.0..
10 kg K20
127 kg N
-38-
Bemesting a l l e e n met kunstmest
90 kg P-,0,. = /
200 kg KO = /
175 kg N
= /
/
88,100,269,4 5 7 , - per ha
Bemesting met z u i v e r i n g s s l i b + k u n s t m e s t , w a a r b i j a l l e e n de kunstmest
b e t a a l d hoeft te worden
2 kg P ? 0
/
2,190 kg O T
/
95,48 kg N
/
55,/
1 5 2 , - per ha
Het g e l d e l i j k e voordeel i s i n d i t geval / 3 0 0 , - p e r h a . Voor h e t t o t a l e
met s l i b b e l a s t e a r e a a l van 700 ha b e t e k e n t dat een voordeel van
/ 2 1 0 . 0 0 0 , - , op b a s i s van verbouw van a a r d a p p e l e n .
Ervan uitgaande d a t h e t s l i b geen verkoopwaarde h e e f t z i j n voor de b e h e e r d e r van de z u i v e r i n g s i n s t a l l a t i e de l a s t e n a l s v o l g t :
- huur van t r e k k e r + vacuumtank van 10 m3 / 6 5 , - p e r uur
- r i j a f s t a n d 16 km (8 km heen en 8 km t e r u g )
- gemiddelde s n e l h e i d 20 km per uur
- l a a d - en l o s t i j d 10 minuten
- d . s . g e h a l t e 5%.
Per 10ra.3nat slib bedragen de kosten dan / 65,-. In deze 10 m3 zit bij
5% d.s. 500 kg d.s. Per ton d.s. bedragen de afvoerkosten derhalve
/ 130,-. Voor 1400 ton zijn de kosten / 182.000,-.
Als de beheerder van de zuiveringsinstallatie en de beheerder van de
landbouwgronden dezelfde zijn, dan bedraagt het voordelige saldo nog
/ 30.000,- per jaar. Voor de kosten van opslag van het natte slib in
een bufferlagune op de zuiveringsinstallatie hoeft weinig gerekend te
worden, omdat die buffer ook nodig is voor de droging van slib in lagunes. Door afvoer van nat slib hoeft deze buffer minder groot te zijn,
5.3.2. Op_gebrachte_hoeveelheden zware metalen
De hoeveelheden zware metalen, die door deze methode van werken op het
land gehaald worden zijn erg gering:
- de norm van 2 ton droge stof per ha is erop berekend, dat er zich de
eerste 80 a 100 jaar geen problemen zullen voordoen wat betreft de
zware metalen. Dit geldt ook voor de gronden, die een zeer gering adsorptievermogen hebben zoals schrale zandgronden.
- de gehaltes aan zware metalen in het slib van Lelystad en Almere liggen beduidend lager dan waarop de norm van 2 ton d.s./ha gebaseerd is,
- op de voorgestelde methode van werken worden de percelen slechts een
maal per 10 jaar belast in plaats van jaarlijks (literatuur 1, 9, 19).
De met het slib opgebrachte hoeveelheden zware metalen zijn niet veel
groter dan de hoeveelheden, die met rundveedriifmest op het land komen.
Het is bekend, dat bij de teelt van mais een hoeveelheid van 120 ton
rundveedrijfmest en een hoeveelheid van 60 ton varkensdrijfmest geen
aantoonbare schade voor het gewas oplevert.
Het consulentschap voor bodemaangelegenheden raadt echter aan op malsland niet meer dan 40 ton varkensdrijfmest of 70 ton rundveedrijfmest
op te brengen.
-39-
Uitgaande van rundveedrijfmest met een d.s.gehalte van 9,5% wordt er
het volgende per ha opgebracht (zie bijlage 2,3, 5).
120 ton
rundveedrijfmest
/ha
cadmium Cd
kwik Hg
lood Pb
zink Zn
11,4 mg
1,1
228
1824
70 ton
rundveedrijfmest
/ha
6,7 mg
0,7 mg
133 mg
1064 mg
zuiveringsslib
van Lelystad
en Almere 2 ton
d.s./ha
13 mg
8,2 mg
169 mg
1066 mg
toegestaan volgens
norm van Unie van
Waterschappen
2 ton d.s./ha
20
20
1000
4000
mg
mg
mg
mg
5.4. Verwerk ing van slib in lagunes
5.4.1. Dimensionering
In de voorgestelde opzet zal het lagunebedrijf een capaciteit krijgen
van 1400 ton d.s. per jaar bij een even grote afzet van slib in de landbouw. Om aan eventuele vergrotingen in de hoeveelheden te verwerken slib
het hoofd te kunnen bieden is een overcapaciteit gewenst. Die vergrotingen kunnen zich uiten in:
- verminderende afvoer naar de landbouw
- grotere hoeveelheden slib door verandering van de kwaliteit van het
afvalwater
- toepassing van defosfatering met kalk of ijzersulfaat geeft verhoging
van de hoeveelheid slib van 30 tot 50% (2).
Voor de nabije toekomst kan met een kleinere opzet begonnen worden. De
eerste fase van de zuiveringsinstallatie in Almere krijgt een capaciteit
van 80.000 i.e. Hierbij komt 1120 ton d.s. slib per jaar vrij. Als hiervan 600 ton d.s. per jaar in het lagunebedrijf verwerkt wordt, vraagt
dit een lagune-oppervlakte van 1 ha, bij een dimensioneringsgrondslag
van 60 kg d.s./m2 per jaar (v. Giffen, 5). Bij optimale afmetingen van
de lagune van 40 m x 40 m betekent dit 6 a 7 lagunes. Een bufferlagune met
een capaciteit van 2 maanden vraagt _+ 2000 m2 grondoppervlak.
Bij een d.s. gehalte van 4% komt 60 kg d.s./jaar overeen met een hoeveelheid opbracht nat slib van 1,5 m. Een d.s. gehalte van 50% reduceert die 1,5 m theoretisch tot 0,12 m. In de praktijk zal dit meer
zijn omdat het slib in een jaar niet volledig indroogt (zie ook figuur
1). Bij een vulhoogte van 1,5 m en een jaarlijks opgebrachte laag slib van
gemiddeld 0,2 m duurt het dan minimaal 7 a 8 jaar voor de lagune vol is.
Als de lagune hierna een jaar niet belast wordt zal het slib verder indrogen en rijpen.
Rondom de lagunes bevind zich dijkjes. Meerdere lagunes kunnen aan elkaar gekoppeld worden tot bij voorbeeld een lagune van 120 x 40 m. Dit
betekent het vervallen van enkele tussendijkjes (2ie figuur 13).
-40.On-,^,-
-'.-.
! *» Ml
4 ).,.••..•*•
' •—
—— '
%
Katmift-slmf
— ti-ej
tOm-*'-
lj_-.il>-'.--..
ni.Ol_t_-.V-aa.
U9.t_W.nl
...O.-i.-MV-'.a'
11 _H-_«.l1'«a_-'t-a>'"
.
/
•
It
• * -
a
Figuur 13. Overzicht r . w . z . i . Wervershoof
De d i j k j e s z i j n _+ 2 m hoog en aan de bovenzijde 1 m b r e e d . Uit v e i l i g heidsoverwegingen moeten z i j hoger z i j n dan de maximale valhoogte en
s t e r k genoeg om de druk van h e t s l i b t e kunnen w e e r s t a a n . De t a l u d s h e b ben een verhang van 1 op 1. Zij moeten ondoorlatend z i j n en z i j n daarom
aan de b i n n e n z i j d e bedekt met een laag k l e i van minimaal 0 , 5 m of geheel
van k l e i gemaakt. Dit hangt onder andere af van de ter p l a a t s e b e s c h i k bare m a t e r i a l e n .
5.4.2.
Drainwaterafyoejr_en_bodemyerontreiniging
Om de o n t w a t e r i n g van h e t s l i b te v e r s n e l l e n en v e r o n t r e i n i g i n g van h e t
grondwater tegen te gaan, d i e n t h e t i n f i l t r a t i e w a t e r afgevoerd t e worden.
In h e t algemeen z a l d i t d r a i n w a t e r v e r o n t r e i n i g d z i j n en kan h e t h e t
b e s t e teruggevoerd worden naar de z u i v e r i n g s i n s t a l l a t i e .
H i e r b i j z i j n twee s i t u a t i e s te ondernemen (v. G i f f e n , 5)
a. w e g z i j g i n g s s i t u a t i e (+ goed d o o r l a t e n d e ondergrond)
- v a n u i t oogpunt van o n t w a t e r i n g geen d r a i n e r e n d e l a a g nodig
- v a n u i t oogpunt van g r o n d w a t e r v e r o n t r e i n i g i n g i s daarentegen in
p r i n c i p e h e t aanbrengen van een afdichtende of ondoorlatende laag
onder de lagunes met daarboven een d r a i n e r e n d e laag (met afvoer
n a a r de r . w . z . i . ) , dan wel de aanleg van een drainagesysteem op
een niveau j u i s t beneden de ( l a a g s t e ) grondwaterstand gewenst.
Hierdoor v i n d t zo min mogelijke v e r s p r e i d i n g van h e t v e r o n t r e i n i g de i n f i l t r a t i e w a t e r p l a a t s .
b. kwelsituaties
- vanuit oogpunt van ontwatering is verlaging van de potentiaal onder
het ontwateringsterrein door middel van een drainerende laag gewenst.
- vanuit oogpunt van grondwaterverontreiniging theoretisch geen probleem, wel kans op horizontale afvloeiing met kans op (ondiepe)
grond- en oppervlakteverontreiniging.
De aanwezigheid van een drainerende laag met een gecontroleerde afvoer is wel gewenst.
De bodemkundige situatie in Almere komt overeen met die in Wervershoof
(N-H). Er is daar sprake van een kwelsituatie met een ondoorlatende bodem. De drains zijn daar gelegd op een onderlinge afstand van 2 a 2,5 m.
-415 . 4 . 3 . Afvoer van h e t bovenstaande_water
Voor de afvoer van h e t bovenstaande water wordt gebruik gemaakt van afl a a t k i s t e n ( z i e b i j l a g e 6) of van de zogenaamde F r i e s l a n d k i s t . Bij de
a f l a a t k i s t e n kan de k l a a r m e e s t e r , d i e de lagunes b e h e e r t , door h e t i n schuiven of u i t h a l e n van p l a n k j e s , de hoeveelheid bovenstaand water dat
overstroomt r e g e l e n . Hiermee b e r e i k t h i j , dat weinig s l i b meegevoerd
wordt t e r w i j l e r toch zo weinig mogelijk water op h e t s l i b b l i j f t s t a a n .
De F r i e s l a n d k i s t h e e f t ongeveer dezelfde c o n s t r u c t i e . In p l a a t s van
p l a n k j e s om h e t w a t e r t e r e g e l e n , kan de k l a a r m e e s t e r op v e r s c h i l l e n d e
hoogten l u i k j e s openen of s l u i t e n . Zodoende kan n i e t a l l e e n h e t bovenstaande w a t e r , maar ook h e t water d a t o p g e s l o t e n z i t tussen bodem en
d r i j f l a a g , afgevoerd worden. In de p r a k t i j k in Zaandam-Oost voldoet de
a f l a a t k i s t goed. Door h e t opbrengen in dunnen l a a g j e s o n t s t a a t e r b i j n a
geen tussen bodem en d r i j f l a a g opgesloten w a t e r .
5 . 5 . Beplanting van s l i b l a g u n e s
Als men in een s l i b l a g u n e een b l i j v e n d e b e p l a n t i n g aan kan b r e n g e n , b i e d t
d a t de volgende voordelen:
- verhoging van droge s t o f g e h a l t e door
1. wateropname van de p l a n t (_+ 400 mm per j a a r (1))
2. chemische-biologische werking wordt h e t s l i b b e t e r o n t w a t e r b a a r
3. de wortelwerking neemt de d o o r l a t e n d h e i d van h e t s l i b toe
- s t r u c t u u r v e r b e t e r i n g door
1. omzettingen van organische s t o f f e n in voor de p l a n t e n opneembare
i o n e n . Het g e h a l t e aan organische s t o f vermindert h i e r d o o r en h e t
s l i b k r i j g t een minder humeus k a r a k t e r
2. door de b e t e r e o n t w a t e r i n g en b e l u c h t i n g wordt de grond aeroob waardoor weer andere bodem organismen de grond v e r d e r doen r i j p e n .
De s o o r t p l a n t , die men w i l a a n p l a n t e n i n de lagune moet aan een a a n t a l
voorwaarden voldoen:
- bestand z i j n tegen anaerobe omstandigheden
- v e e l vocht kunnen verdragen door h e t t e l k e n s opbrengen van s l i b
- meegroeien met h e t opgebrachte s l i b (•»• 24 cm p e r j a a r )
- goedkoop i n aanleg en onderhoud.
Om de mogelijkheden van r i e t te onderzoeken i s op de k a v e l W 78 langs
de Hoge Dwarsvaart, waardoor r i j k s w a t e r s t a a t een s l i b d e p o t i s aangelegd,
een p r o f i e l k u i l gegraven. In h e t o o r s p r o n k e l i j k e p r o f i e l kunnen we twee
lagen herkennen. Bovenin een I J s s e l m e e r a f z e t t i n g van f i j n t o t z e e r f i j n
zand en daaronder een z u i d e r z e e - a f z e t t i n g van l i c h t e k l e i (25 t o t 35%
lutumgehalte).
Op deze bodem i s i n 1977 en daarna weer i n h e t v o o r j a a r van 1979 b a g g e r s l i b u i t de v a a r g e u l van h e t Veluwemeer gespoten.
Op foto 1 i s deze p r o f i e l k u i l met de v e r s c h i l l e n d e lagen t e z i e n .
Waar de schop i n de grond s t e e k t b e v i n d t zich de l i c h t e k l e i . H i e r i n
w o r t e l t de r i e t p l a n t , w a a r u i t de r i e t p o l boven in de foto o n t s t a a n i s .
D u i d e l i j k i s te zien dat h e t r i e t , na h e t opbrengen van een s l i b l a a g
opnieuw gaat w o r t e l e n .
De bovenste s l i b l a a g i s g r o t e n d e e l s aeroob. De s l i b l a a g van 1977 i s
anaeroob, behalve rond de r i e t s t e n g e l s .
Foto 2 g e e f t een o v e r z i c h t over h e t s l i b d e p o t op k a v e l W 78.
Behalve r i e t g r o e i t e r vooral moerasandijvie en w i l g e n .
Foto 3 l a a t h e t e f f e c t van h e t indrogen van de s l i b l a a g z i e n .
-42-
...i \.'
~J J
rjm
- huidige maaiveld
bewortelingszone van
het riet
sliblaag
van 1979
- 0.40 m - m.v.
bewortelingszone van
het riet
sliblaag
van 1977
- 0,80 m - m.v.
bewortelingszone van
het riet
IJsselmeerafzetting
fijn tot zeer fijn
zand
- 1,20 m - m.v.
Zuiderzee-afzetting
lichte klei
Foto 1. Riet op opgespoten h a v e n s l i b op kavel W 78 ( 0 . Flevoland)
Foto: Geert Menting
oorspronkelijke
rietplant
-43-
•_
w**.-...Foto 2. Overzicht ever het slibdepot op kavel -.78 (0. Flevoland)
Foto: Geert Menting
Foto 3. Ingedroogde en gebarsten bodem van het slibdepot op kavel W 78
(0. Flevoland)
Foto: Geert Menting
-44-
Door de s c h e u r e n , die 30 a 40 cm diep z i j n wordt aan aeroob worden van de
grond v e r s n e l d .
Deze scheurvorming t r e e d t ook op i n l a g u n e s , die met z u i v e r i n g s l i b v o l gespoten z i j n . Op l a g u n e s , die een t i j d n i e t met s l i b b e l a s t z i j n t r e e d t
ook spontaan p l a n t e n g r o e i o p , zoals b i j de lagunes van de z u i v e r i n g s i n s t a l l a t i e van Zaandam-Oost te zien i s .
5 . 6 . Voorgestelde werkwijze b i j l a g u n e b e d r i j f Almere
Als h e t technische g e d e e l t e van de l a g u n e , d . w . z . de d i j k e n , de d r a i n s ,
de a f l a a t k i s t e n en h e t aanvoersysteem z i j n aangelegd, kan h e t laguneb e d r i j f beginnen:
Het b e d r i j f v i n d t p l a a t s i n een 1 0 - j a r i g e c y c l u s . De werkzaamheden worden zodanig v e r d e e l d , dat de v e r s c h i l l e n d e lagunes i n een v e r s c h i l l e n d
stadium z i j n . Hiermee wordt voorkomen, dat a l l e lagunes t e g e l i j k vol
z i j n en g e l i j k t i j d i g geruimd moeten worden.
Voor t e l k e n s _+ 10% van de lagunes g e l d t de volgende c y c l u s :
le en 2e j a a r
: i n p l a n t e n van r i e t s t e k k e n en h e t l a t e n u i t g r o e i en t o t een s t e v i g , gezond gewas
3e t/m 9e j a a r
: h e t b e l a s t e n van de lagune
lOe j a a r
: gedurende d i t j a a r wordt de lagune n i e t b e l a s t .
Het s l i b kan in d i t j a a r v e r d e r opdrogen t o t
een hoger d . s . g e h a l t e . Gedurende deze t i j d kan
h e t v e r d e r r i j p e n en k r i j g t h e t een b e t e r e b a c t e r i o l o g i s c h e en v i r u l o g i s c h e k w a l i t e i t . Volgens
Wissmijer (10) i s na een v e r b l i j f t i j d van 8 a 12
maanden de hoeveelheid c o l i - b a c t e r i e e n gedaald
t o t 150 per ml. Dit i s 0,1% van h e t a a n t a l dat
in h e t s l i b z i t b i j h e t opbrengen in de l a g u n e s .
Aan h e t e i n d van h e t lOe j a a r wordt de lagune
geruimd.
lie jaar
: Begin van een nieuwe cyclus van 10 j a a r , h e t
r i e t wordt weer i n g e p l a n t .
Om een gezond r i e t g e w a s te houden d i e n t men
a. h e t r i e t n i e t e e r d e r te b e l a s t e n dan nadat een gezond, s t e r k gewas
ontstaan is
b . h e t r i e t n i e t met s l i b te b e l a s t e n gedurende de p e r i o d e d a t in h e t
v o o r j a a r de groene delen v e r s c h i j n e n ( a p r i l , m e i ) .
c. e l k j a a r h e t r i e t af te branden of te maaien om de r i e t s t e n g e l g e b o o r deX geen kans t e geven h e t r i e t aan te t a s t e n .
5.7. Consistentie en droge
stofgehaltes
Van het produkt, dat in de lagunes ontstaat zijn twee dingen erg belangrijk. De structuur en het droge stofgehalte van het tot zwarte grond
omgezette slib. Deze houden verband met elkaar. Op droge stof basis varieert het organische stofgehalte van 35 voor slib van slibdroogbedden
tot 80% voor nat slib (De Haan, 1).
Mede op grond hiervan is laguneslib te classificeren als zwaar humeus
materiaal. Deze gronden hebben bij het verwelkingspunt een d.s. gehalte
van 70 a 75% (mondelinge mededeling H. Slager, Wetenschappelijke Afdeling van de R.IJ.P.). Zie figuur 14 (Literatuur, 10).
Uit proeven met filterpersen is ook bekend dat bij persdrukken van 5
atmosfeer en voldoende lange perstijd droge stofgehaltes van 65% te bereiken zijn zie figuur 15.
-453
E
te-
u
E
nj
XS
£
c
;__
C
i_
o
E a
•
ti
xs
zs
3 c >
fO "O
or r_
>
fi
*1
a-
Cl
Li_
c
c
a
<-• c
nj —
Q-
o>
3
N
E
f
• 3
-46-
150
• "•• d.i tllbkoeV
N. 6 5 \ "
100
\ ^ 6 0 \
t 50
l
N.
^ ^ \ 5 5 \ "
.
.
10
uertdruk latol
15
-»
Figuur 15. Invloed van de persdruk op de chargeduur b i j
slibsoorten
verschillende
-47Een druk van 5 atmosfeer komt overeen met een pF waarde van 3,7. Bij
deze waarde zit een beplanting nog niet aan het verwelkingspunt.
Op grond van voorgaande overwegingen wordt verondersteld dat een droge
stofgehalte van 50 a 60% haalbaar is.
Door de intensieve beworteling en beluchting zal de consistentie van de
grond waarschijnlijk reeds geschikt zijn om als zwarte grond toegepast
te worden. Om opslag van riet te voorkomen moet ofwel het riet doodgespoten worden of de grond grondig gezeefd worden.
5.8. Kosten
Voor de berekening van de k o s t e n wordt uitgegaan van de s i t u a t i e z o a l s
die u i t e i n d e l i j k wordt in h e t j a a r 2000. De k o s t e n voor n a t u u r l i j k e ontw a t e r i n g door middel van s l i b l a g u n e s met r i e t b e p l a n t i n g kunnen onders c h e i d e n worden in i n v e s t e r i n g s k o s t e n en j a a r l i j k s e l a s t e n . Voor de b e rekening van deze k o s t e n en l a s t e n wordt van h e t volgende u i t g e g a a n :
- j a a r l i j k s e s l i b p r o d u k t i e van 2800 t o n , d . s . per j a a r waarvan de h e l f t
n a t wordt afgezet in de landbouw
- voor de 1400 ton d . s . wordt een l a g u n e c a p a c i t e i t van 2000 ton g e r e kend omdat een g e d e e l t e van de lagunes geruimd moet worden en om een
r e s e r v e t e hebben b i j e v e n t u e l e d e f o s f a t e r i n g , wat een 30-50% g r o t e r e
s l i b h o e v e e l h e i d geeft
- benodigd oppervlak s l i b l a g u n e 33.000 m2
benodigd oppervlak b u f f e r l a g u n e 4.000 m2
benodigd d i j k e n , wegen, e t c . 12.000 m2
- aanleg van een z i n k e r onder de Hoge Vaart i s noodzakelijk omdat rond
de z u i v e r i n g s i n s t a l l a t i e n i e t genoeg ruimte i s om h e t l a g u n e b e d r i j f
te b e r g e n .
- Elk j a a r wordt + 10% van de r i e t b e p l a n t i n g opnieuw i n g e p l a n t door midd e l van h e t p l a n t e n van s t e k k e n . Hiervoor z i j n v i e r stekken per m2
n o d i g . De k o s t e n daarvan z i j n +_ f 0,50 per s t e k ( z i e ook b i j l a g e 7 ) .
Investering
grond ve rwe rving a / 4 , - per m.2
aanleg lagunes ( g r o n d v e r z e t , wegen, l e i d i n g e n )
Extra kosten voor een z i n k e r door de Hoge V a a r t ,
deze te zamen met andere z i n k e r s gelegd wordt
aanleg drainage
/
als
20.000
280.000
Totaal
Jaarlijkse
196.000
495.000
/
991.000
lasten
Rente en a f s c h r i j v i n g
- grond (9%)
- lagune (40 j a a r 9,3% a n n u i t e i t )
- d r a i n a g e (10 j a a r 15,6% a n n u i t e i t )
Onderhoud en b e d i e n i n g
(2% van i n v e s t e r i n g )
Ruimings- en afvoerkosten
4000 m3 a 50% d . s . a / 10/m3
10% nieuwe aanplant van r i e t s t e k k e n
= 3000 m2 a 4 stekken/m2 a / 0,50 per s t e k
Totaal
/
-
18.000
46.000
44.000
-
20.000
-
40.000
-
6.000
/
174.000
De jaarlijkse lasten voor slibdroging in sliblagunes komen hierdoor op
+ / 90,- per ton droge stof.
-48-
Samenvatting en conclusie
Voor de verwerking van zuiveringsslib bestaan een aantal mogelijkheden.
De duurste methode is verbranden. Aangezien deze methode nogal wat energie vraagt, dient zij alleen te worden toegepast als er geen
enkele andere methode van slibverwerking haalbaar is. Dit kan het geval
zijn voor slib, dat gezien de samenstelling tot de chemische afvalstoffen behoort.
Mechanische slibontwatering door middel van vacuumfilters, filterpersen
en zeefbandpersen heeft als nadelen de hoge prijs per ton droge stof en
de noodzaak tot het gebruik van conditioneringsmiddelen. Deze conditioneringsmiddelen maken het ontwaterde slib minder geschikt voor verwerking in de landbouw, plantsoenen etc. Mechanische ontwatering vereist
een deskundige bedrijfsvoering om storingsvrij te kunnen werken.
De eenvoudigste en goedkoopste methoden van slibontwatering zijn rechtstreekse afvoer naar de landbouw en droging van slib in sliblagunes.
Voor de afvoer van slib in Flevoland wordt voorgesteld van beide methoden gebruik te maken. Slibverwerking in lagunes is vooral efficient in
de zomer, terwijl afvoer van nat slib naar de landbouw dan zeer slecht
mogelijk is. In de winter geldt het omgekeerde. Om eventuele problemen
met de afvoer te voorkomen moet er een buffer aangelegd worden om het
slib enkele maanden te kunnen ops 1aan.
Bij goede aanleg en beheer heeft een rietbeplanting op de lagunes grote
kans van slagen. De beplanting in lagunes zorgt voor een hoger droge
stofgehalte en een betere structuur van het gedroogde slib. Om problemen met rietopslag te voorkomen moet het riet in het slib bij het ruimen van de lagune verwijderd of gedood worden.
Als de huidige richtlijnen van de Unie van Waterschappen met betrekking
tot slibafvoer naar bouw- en grasland in acht worden genomen is in
Flevoland 700 ha akkerbouwgrond nodig. In dit gebied staat naar schatting 8000 ha ter beschikking. Voor het produkt van de sliblagune "zwarte
grond" bestaat in Nederland een grote markt gezien het tekort aan zwarte
grond bij onder andere boomkwekerijen. Bij deze vorm van e'enmalige toepassing is het gevaar voor bodemverontreiniging door o.a. zware metalen erg klein.
Een grove indicatie voor de kosten is / 90,- per ton d.s. voor slibdroging in lagunes en / 130,- per ton d.s. voor afvoer naar de landbouw.
-49-
LITERATUURLIJST
1.
Haan, I r . S. d e ,
Landbouwkundig gebruik van zuiveringsslib, Instituut voor bodemvruchtbaarheid, Haren (Gr.) 1978
2.
Heide B.A. en Hampf, R.
Aerobe en verdergaande z u i v e r i n g in zeer laag b e l a s t e
systemen
I . G . T.N.O. f e b r u a r i 1976
actief-slib
3.
Engers, Mej. Ir. L.E. van
Enquete betreffende produktie, bestemming en kwaliteit van zuiveringsslib in Nederland in 1976
de Klaarmeester, april 19 79
4.
Bos, J. les SV 9 uit de cursus verwerking van slib van rioolwaterzuiveringsinstallaties
D.H.V. januari 1979
5.
Giffen, I r . A.E. van
De n a t u u r l i j k e ontwatering van z u i v e r i n g s s l i b
H-0 nummer 22, 26 oktober 19 78
6.
Coppes, I r . J.G.A.
Hydrologische a s p e c t e n van s l i b o n t w a t e r i n g i n lagunes
HO nummer 25, 8 december 1977
7.
Burg, Ir. J. van den
Zuiveringsslib in de bosbouw, voordracht gehouden op N.V.A. slibdag te Eindhoven op 24 november 1977
8.
Eggink, Dr. Ir. H.J.
Slibverwerkingsproblematiek vanuit beheer en beleid voordracht
N.V.A. 24 november 1977
9.
Unie van Waterschappen
Richtlijn voor de afzet van nat zuiveringsslib ten behoeve van
gebruik op bouw- en grasland, februari 1980
10.
Wismijer, Drs. A.A.
S l i b , s l i b s o o r t e n en eigenschappen
S t i c h t i n g Postacademiale vorming Gezondheidstechniek oktober 1978
11.
Fieggen, W.
Rapport b e t r e f f e n d e h e t onderzoek van z u i v e r i n g s s l i b op p e s t i c i d e n
Unie van Waterschappen, Den Haag 1978
12.
Witvoet, Dr. I r . W.C.
Slibconditionering
I n g e n i e u r s b u r e a u Dwars, Heederik en Verhey B.V.
Amersfoort j u n i 1974
13.
Hoogheemraadschap van de Uitwaterende S l u i z e n in Kennermerland en
Wes t - F r i e s l a n d
S l i b n o t a no. 90580, Edam 1976
14.
Heide. B.A., Kampf, R., B l o o t , F.
Slibverwerking b i j aerobe en verdergaande z u i v e r i n g van afvalwat e r i n zeer laag b e l a s t e a c t i e f - s l i b - s y s t e m e n
T.N.O., maart 1977
15.
Noorthoorn van der K r u i j f f
S l i b i n d i k k i n g , deel I l i t e r a t u u r o n d e r z o e k
S t o r a , s t i c h t i n g t o e g e p a s t onderzoek r e i n i g i n g
Rijswijk 1977
afvalwater
-50-
16.
Mededeling in H.O nr. 16, 19 79
17.
Coackley, P.
The theory and p r a t i c e of sludge dewatering
J . I n s t i t u t i o n of P u b l i c Health Engineers (1965)
18.
C u l t u u r t e c h n i s c h Vademecum
C u l t u u r t e c h n i s c h e Vereniging 1969
19.
Boer, W.N. de
Zuiveringsslib als meststof
Werkdocument n r . 1976-231 Bbw, R i j k s d i e n s t voor de I J s s e l m e e r polders
L e l y s t a d 1976
20.
E n g e r s , Mej. I r . L.E.
Enquete b e t r e f f e n d e z u i v e r i n g s s l i b in Nederland
H 2 0 n r . 13 j u n i 1980
Bijlage 1
Z u i v e r i n g s i n s t a l l a t i e te Almere
^^ffi^^M^
( ( W \ ) r e s e r v e ruimte voor
/~jr"7\A e v e n t u e l e b u f f e r l a g u n e
("/Wil
^ * - ^
r-^7«_^--
Bijlage 2
C-hemische s a m e n s t e l l i n g van z u i v e r i n g s s l i b i n v e r g e l i j k i n g met rundveed r i j f m e s t . Gehalten i n % of dpm van de droge s t o f .
Zuiverinj_,0 ._- I I J
aantal
gemidmonsters delde
% organische stof
% stikstof (N)
% fosfor (P)
% kali (K)
% kalk (Ca)
% magnesium (Mg)
% natrium (Na)
% chloor (Cl)
% zwavel (S)
dpm arseen (As)
dpm borium (B)
dpm cadmium (Cd)
dpm chroom (Cr)
dpm cobalt (Co)
dpm koper (Cu)
% ijzer (Fe)
dpm kwik (Hg)
dpm mangaan (Mn)
dpm molybdeen (Mo)
dpm nikkel (Ni)
dpm lood (Pb)
dpm zink (Zn)
564
573
570
541
536
439
79
170
11
13
32
188
202
64
321
147
37
78
13
202
256
337
60,5
4,41
2,01
0,30
3,43
0,26
0,38
0,46
1,34
8,5
82
8
220
3,7
492
1,59
2,2
524
14
60
385
1647
laagste
hoogste
37,2
1,93
0,56
0,00
1,30
0,06
0,04
0,06
0,70
0,0
27
3
24
0,0
140
0,48
0,5
160
2
10
150
639
78,6
7,89
4,07
1,15
6,44
0,60
1,11
1,67
2,10
14,8
142
84
1429
15,4
1287
3,85
16,0
1220
51
357
989
4770
t ) dpm = delen p e r miljoen = m i l l i g r a m per kilogram = 0,001%
Rundveedrijfmest
gemiddelde waarde
70,0
5,50
1,04
5,60
1,87
0,75
0,93
3,25
0,85
1,3
18
1
20
1,4
44
0,09
0,1
230
0,9
4
20
160
Bijlage 3
Samenstelling van het zuiveringsslib van de rioolwaterzuiveringsinstallatie te Lelystad
gemiddeld
hoogste
15,0
17,7
10,8
5
organische s t o f %
74,9
66,9
83,4
6
K j e l d a h l s t i k s t o f g N/kg ds
fosfor
g P 0 /kg ds
kalium
g K^cr/kg ds
63,4
44,0
66,4
56,4
59,6
36,1
5,0
6,3
3,9
6
6
6
ijzer
magnesium
calium
al-uninium
10,1
18,6
3,4
3,8
5,4
2,9
28,5
33,6
20,8
-
-
droge s t o f %
laagste
aantal
analyses
betrokken sp droge s t o f :
zink
koper
kwik
lood
cadmium
chroom
g/kg
g/kg
g/kg
g/kg
ds
ds
ds
ds
mg/kg ds
- = niet te bepalen
533
362
4,2
1204
6,5
519
7,4
111
8,3
41,8
46,0
84,5
337
229
2,9
55,6
5,3
27,8
5
5
5
5
6
6
6
6
6
5
Bijlage 4
Prognoses betreffende Almere
jaar
aantal
inwoners
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1995
2000
6.200
13.800
19.900
25.900
32.400
39.300
46.900
54.100
61.600
69.500
77.600
125.000
165.000
aantal inwonersequivalenten
30.000
42.000
55.000
68.000
80 „000
90.000
100.000
1 10.000
125.000
145.000
160.000
180.000
200.000
afvalwater
m3/uur
500
650
850
1050
1250
1450
1600
1800
2100
2300
2600
3600
4000
t/m 1989 is het aantal inwoners gebaseerd op woningbouwprognoses van
de R.IJ.P.
Bijlage 5
Samenstelling van zuiveringsslib in vergelijking tot andere organische
meststoffen
droge
stof
%
stalmest
gier
r u n d v e e d r i j finest
v a r k e n s d r i j fmest
k i p p e d r i j fmest
kalverdri jfmest
nat zuiveringsslib
21,5
2,6
9,5
8
16
2
5
laagste en hoogste
gevonden waarden in
zuiveringsslib
2-10
o r g
;*
stof
65
38,5
63,2
78,8
71,9
75
60,5
37,2-78,6
opgaven in procenten van droge stof
- niet bekend
stikstof
N*
2,6
15,4
4,6
8,8
5,6
10
4,4
1,9-7,9
fosfaat
P
2°5
1,8
0,8
2,1
5
5,5
6,5
4,6
kali
K20
1,6
30,8
5,3
5
2,8
11
0,4
kalk
CaO*
1,9
3,8
2,1
4,4
10,4
4,8
magnesium
MgO*
0,7
1,1
1,3
0,9
0,4
1,3-9,3 0,0-1,4 1,8-9,0 0,1-1,0
Bijlage 6
Constructie aflaatput
»/•» . 00 . It I I J -.
n
\ ' l " . J - - ,0" - 1
:. v s o o . . . i
E
'-J
i i a o o . s i «l70
.*••
mrt
V i e r o -51 • I!
r
-1
1
1
.rt-
-
•
'
•
> 4oo - ' 0 » I •
.
"... .
•
•
AANZCHI-
mi
« <n .i
at
• l c \ . l a o l q o o . - p ^ r "5
AFLAATPUT
^=y:
a
100
^ °
DOORSNEDE E-E
u
m c
- •>,
. J '
-1-
S^ ^
,*•-£*«'•
•
•
•
•
I
Bijlage 7
Winnen en planten van rietwortels
Uren en kosten van het winnen en planten van rietwortels voor de zuivering
te Elburg Object 977
Code
64
01
116
24
26
Kosten in guldens
Uren
Omschrijving
Man
Trekker
Werkt.
Loon
Gr. Mat
Winnen
Graven
Tegengaan v e r s t u i v i n g
Grond bewerken
Planten
2487
23
64
3
1 160
132
17
178
122
14
25
131
59325
566
1574
74
28524
2320
910
502
6195
61655
1476
2076
74
34719
Totaal
3737
317
292
9006 3
9937
100000
. Het aantal gewonnen stuks stek bedraagt: 391500
61655
. Gemiddelde k o s t e n van h e t winnen b e d r a a g t per s t u k : 391500
. Gemiddelde k o s t e n per stuk van winnen en i n p l a n t :
. Gemiddelde k o s t e n per h a :
•-,-,,-
Lelystad,
Voor k l e i n e r e a a n t a l l e n p r i j s p e i l
100000
391500
= / 0,157
= / 0,255
= / 7843,Administratie
Afdeling Beplantingen
1980 / 0,50 per s t e k
Totaal

download pdf

Novotec, de specialist in afvalwaterzuivering uit

Presentatie Mathijs Oosterhuis waterschap

lelystad-zuiveringsslib-als

Wadden in het Markermeer

nieuw-nederland-onderwerp-van-ontwerp-2-deel

het artikel - Geka Bouw

(Voor)droging van zuiveringsslib in kassen met en zonder

uitlevering-van-holocene-klei-en-veenlagen-van-de-centrale-plas