Samenvatting

Dit rapport is het eindproduct van een bacheloronderzoek naar mogelijkheden om concentraat te transporteren via de afvalwaterketen van de gemeente Amsterdam en het hoogheemraadschap Amstel, Gooi en Vecht. Het concentraat is een rest-product van drinkwaterproductie uit brakke kwel en bevat een hoge concentratie van opgeloste stoffen.
In het onderzoek is gebruik maakt van backcasting en de filosofie op asset-management van Waternet. Daarbij is de uitwerking van de oplossingsrichtingen met name gericht op technische en functionele aspecten. Waar relevant zijn strategische keuzes, risicoꞋs, kansen en gevolgen benoemd.
Achtergrond voor het onderzoek is de ongewenste verzilting van de bodem en het oppervlaktewater, als gevolg van aanwezigheid van brakke kwel in diepgelegen polders. Waternet onderzoekt als watercyclusorganisatie of dit water kan worden ingezet voor drinkwaterproductie.
Door het winnen en benutten van brakke kwel:
• wordt de oppervlaktewaterkwaliteit in het beheersgebied verbeterd,
• is minder zoet water uit het Markermeer nodig,
• krijgt de sector Drinkwater een nieuwe bron van onberispelijke kwaliteit en
• wordt substantieel bijgedragen aan de klimaatdoelstellingen van Waternet.

Een directe winst uit dit onderzoek is de mogelijkheid om handmatige EGV te meten als een betrouwbare manier om indicatief chlorideconcentraties te meten in stedelijk afvalwater. Deze metingen kunnen direct in het veld worden uitgevoerd en uitgelezen, hiermee is aanzienlijk te besparen op de kosten van labora-toriumonderzoek.
Bevindingen
Tijdens het onderzoek is kennis opgebouwd voor de keuze en uitwerking van een mogelijke transportroute en over de interactie tussen de afvalwaterketen en chloride.
Het is technisch en functioneel mogelijk is om het concentraat, aangeboden vanuit de productielocatie Weesperkarspel met een chlorideconcentratie van 7.000 mg/l en een debiet van 260 m3/uur, te transporteren via de afvalwaterketen. Het is mogelijk om het concentraat vanuit Weesperkarspel:
• via een verbinding richting gemaal Flierbosdreef in Amsterdam Zuidoost te transporteren en het via de rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) West met het effluent te lozen op het oppervlaktewater van het Noordzee-kanaal,
• met een aparte leiding naar RWZI Weesp te transporteren en na zuivering met het effluent te lozen op het Amsterdam-Rijnkanaal.

Dit kan met de aanwezige bedrijfsmiddelen, mits deze onaangetast zijn en goed zijn aangelegd. Daarbij zijn aanvullende maatregelen te nemen die van toege-voegde waarde zijn voor het afvalwatersysteem en zijn de effecten op en risicoꞋs voor de onderdelen in de afvalwaterketen en het effluent beperkt en te beheersen. IV 17-5-2017 Onderzoek naar mogelijkheden voor transport van concentraat via de afvalwaterketen – Definitief v1

Het advies is om een groeiscenario nader uit te werken gericht op het afvoeren van het concentraat en het stedelijk afvalwater naar het Amsterdam-Rijnkanaal via RWZI Weesp, door in combinatie met de afvoer van het concentraat:
1. Weesp en omgeving tijdelijk te verpompen via Amsterdam Zuidoost naar RWZI West,
2. RWZI West uit te breiden als dit op basis van de groeiprognose Amsterdam met Weesp en omgeving relevant wordt,
3. als RWZI West aan haar capaciteitsgrens komt, Amsterdam Zuidoost en omgeving om te zetten naar een nieuwe RWZI Weesp.

Bij dit groeiscenario en de uiteindelijke afvoer richting Amsterdam-Rijnkanaal zijn de risicoꞋs beperkt en zijn de volgende voordelen te behalen:
• vergroten afvoerzekerheid stedelijk afvalwater Amsterdam Zuidoost, Weesp en omgeving:
o afvoer mogelijk via twee zijden (Amstel en Weesp),
o nooduitlaat op het Amsterdam-Rijnkanaal,
• vermindering energieverbruik voor verpompen stedelijk afvalwater,
• minder vuilemissies op kwetsbaar stedelijk water,
• minder afhankelijkheid van RWZI West.

Door te beginnen met de aanleg van de persleiding tussen Weesp en gemaal Flierbosdreef is het mogelijkheid:
• deze te benutten tijdens de bouw van een nieuwe RWZI Weesp,
• de bouw van een nieuwe RWZI Weesp uit te stellen en tijdelijk de capaciteit van RWZI West in te zetten,
• deze voor Amsterdam Zuidoost te combineren met een nooduitlaat op het Amsterdam-Rijnkanaal,
• deze ook in de toekomst te kunnen gebruiken om de afvalwaterstroom te sturen tussen RWZI Weesp en RWZI West.

De hoeveelheid sulfaat die via het concentraat wordt geloosd, vormt een poten-tieel risico voor de afvalwaterketen bij langdurig verblijf in het systeem. Bij de afvoer naar Weesp en het Amsterdam-Rijnkanaal is dit risico klein. Voor het lozen van het concentraat op het Amsterdam-Rijnkanaal zullen wel aanvullende maatregelen ontworpen moeten worden om te voorkomen dat zich op de bodem een waterlaag vormt met een te hoge chlorideconcentratie.
Verder zijn in de stedelijke afvalwaterketen de volgende optimalisaties mogelijk:
• in lijn met het huidige beleid, aangesloten VGS versneld afbouwen en minder verdund water naar de RWZIꞋs verpompen, hierdoor is minder reserve capaciteit in pompen en leidingen nodig,
• actuele informatie van installatiegegevens beter op orde brengen en sturen op afwijkingen tussen geïnstalleerde pompcapaciteiten en minimaal voor afname verplichte capaciteiten, daarmee is te sturen op efficiency en inzet van het hoofdpersleidingnet (HPL),
• sturen op innovatieve optimalisaties, zoals lokale zuiveringstechnieken en lokaal water hergebruik.
17-5-2017 V Onderzoek naar mogelijkheden voor transport van concentraat via de afvalwaterketen – Definitief v1

Chloride in de afvalwaterketen
Om de achtergrondconcentraties van chloride in de afvalwaterketen te bepalen is in literatuur en binnen de eigen organisatie onderzocht wat bekend is over moge-lijke bronnen van chloride en zijn in het veld metingen gedaan. De bronnen van chloride in de stedelijke afvalwaterketen zijn:
• oppervlaktewater,
• grondwater,
• strooizout,
• bedrijfsmatige lozingen,
• particuliere lozingen.

De instroom vanuit het oppervlaktewater wordt hier als niet aanwezig beschouwd. Het grondwater in het gebied kan een hoge concentratie chloride bevatten en door lozingen van tijdelijke en/of permanente bemaling in de stedelijke afvalwaterketen terecht komen. Hierbij kan ook worden gedacht aan het periodiek doorspoelen van open WKO installaties. Ook kan chloride als gevolg van gladheidsbestrijding met strooizout/pekel via verbeterd gescheiden en gemengde rioolstelsels in de afval-waterketen belanden. Verder kan bij lozingen vanuit bedrijfsmatige processen een grote variatie optreden in geloosde concentratie chloride, deels door minder zicht op wat bedrijven daadwerkelijk lozen en deels omdat in het verleden vanuit gemeente en provincie verschillend werd omgegaan met lozingsvoorschriften. De verwachting is dat particuliere lozingen een chlorideconcentratie van 115 mg/l hebben, gebaseerd op een chlorideconcentratie in drinkwater van ongeveer 70 à 80 mg/l.
Materiaal en aantasting
De objecten in de afvalwaterketen kunnen, afhankelijk van de toegepaste materialen en coating, gevoelig zijn voor aantasting. Chloride-ionen in het afval-water verhogen de geleidbaarheid en zijn hierbij een katalysator in het proces van corrosie vorming. Materiaal gevoeligheid voor chloride is geen standaard gegeven dat binnen de organisatie wordt vastgelegd. Daarom is binnen dit onderzoek een literatuuronderzoek uitgevoerd naar de gevoeligheid van materiaal in de afval-waterketen voor chloride. Voor het relevante deel van de afvalwaterketen resul-teert deze studie in hieronder weergegeven tabellen en toelichting.
In dit onderzoek is gekeken naar overschrijding van de volgende waarden als bovengrens voor chlorideconcentraties in stedelijk afvalwater:
• 200 mg/l voor gietijzer,
• 500 mg/l voor staal,
• 1.000 mg/l als lozingsgrens in Amsterdam.
Leidingmateriaal en chloride bestendigheid.
Materiaal Leiding Chloride bestendigheid Bovengrens chloride [mg/l]
Beton Hoog* ≥ 18.000
PVC / PE / Polyester Hoog ≥ 18.000
Gietijzer met coating Redelijk** ≥ 18.000
* Juiste aanleg en bedrijfsomstandigheden zijn cruciaal voor het behoud van de hoge chloride bestendigheid.
** Hoge chloride bestendigheid bij kunststof coating, maar minder bij coating op cementbasis.
Coating kan door schurende delen in water relatief snel verslijten.