slibdesintegratie rwzi willem annapolder...i&m-99060350-pcl/jj, revisie d slibdesintegratie rwzi...

Resultaten en bevindingen van project

Slibdesintegratie RWZI Willem Annapolder

Dit rapport is onderdeel van de projectencatalogus energie-innovatie. Tussen 2005 en 2011 kregen ruim 1000 innovatieve onderzoeks- en praktijkprojecten subsidie. Ze delen hun resultaten en bevindingen, ter inspiratie voor nieuwe onderzoeks- en productideeën. De subsidies werden verleend door de energie-innovatieprogramma's Energie Onderzoek Subsidie (EOS) en Innovatie Agenda Energie (IAE).

Datum 4 oktober 2007 Status Definitief Waterschap Zeeuwse Eilanden e.a. in opdracht van Agentschap NL

Resultaten en bevindingen van project

Slibdesintegratie RWZI Willem Annapolder

Dit rapport is onderdeel van de projectencatalogus energie-innovatie. Tussen 2005 en 2011 kregen ruim 1000 innovatieve onderzoeks- en praktijkprojecten subsidie. Ze delen hun resultaten en bevindingen, ter inspiratie voor nieuwe onderzoeks- en productideeën. De subsidies werden verleend door de energie-innovatieprogramma's Energie Onderzoek Subsidie (EOS) en Innovatie Agenda Energie (IAE).

Datum 4 oktober 2007 Status Definitief Waterschap Zeeuwse Eilanden e.a. in opdracht van Agentschap NL

Colofon

Projectnaam Slibdesintegratie RWZI Willem Annapolder Programma Energie Onderzoek Subsidie Regeling Demonstratie Projectnummer Demo01020 Contactpersoon Waterschap Zeeuwse Eilanden Hoewel dit rapport met de grootst mogelijke zorg is samengesteld kan Agentschap NL geen enkele aansprakelijkheid aanvaarden voor eventuele fouten.

I&M-99060350-PCL/jj, revisie D

Slibdesintegratie RWZI Willem

Annapolder

Eindrapportage van de demonstratie april 2005 t/m april 2007

Definitief

Waterschap Zeeuwse Eilanden Postbus 1000 4330 ZW Middelburg

Grontmij Nederland bv De Bilt, 4 oktober 2007


Pagina 2 van 37

Verantwoording

Titel : Slibdesintegratie RWZI Willem Annapolder

Subtitel : Eindrapportage van de demonstratie april 2005 t/m april 2007

Projectnummer : 190072

Referentienummer : I&M-99060350-PCL/jj

Revisie : D

Datum : 4 oktober 2007

Auteur(s) : ir. P.G.M. Clevering-Loeffen

E-mail adres : [email protected]

Gecontroleerd door : ir. L. Luning

Paraaf gecontroleerd :

Goedgekeurd door : dr. ir. J. Roorda

Paraaf goedgekeurd :

Contact : De Holle Bilt 22

3732 HM De Bilt

Postbus 203

3730 AE De Bilt

T +31 30 220 74 44

F +31 30 695 63 66

E [email protected]


Pagina 3 van 37

Inhoudsopgave

1 Samenvatting ................................................................................................................ 5 1.1 Aanleiding..................................................................................................................... 5 1.2 Realisatie en bedrijfsvoering ........................................................................................ 5 1.3 Resultaten en discussie ................................................................................................. 6 1.4 Conclusies en aanbevelingen ........................................................................................ 9

2 Inleiding...................................................................................................................... 10 2.1 Aanleiding................................................................................................................... 10 2.2 Doelstelling(-en) ......................................................................................................... 10 2.3 Projectgegevens .......................................................................................................... 11 2.4 Leeswijzer................................................................................................................... 11

3 Beschrijving RWZI Willem Annapolder .................................................................... 12 3.1 Algemeen.................................................................................................................... 12 3.2 Slibbehandeling .......................................................................................................... 12

4 Opzet........................................................................................................................... 13 4.1 Algemeen.................................................................................................................... 13 4.2 Fase 1: voorbereiding demonstratie ............................................................................ 13 4.3 Fase 2: demonstratie ................................................................................................... 13 4.4 Fase 3: evaluatie ......................................................................................................... 14 4.5 Planning ...................................................................................................................... 14

5 Verloop proefperiode.................................................................................................. 15 5.1 Algemeen.................................................................................................................... 15 5.2 Fase 1: Voorbereiding demonstratie ........................................................................... 15 5.3 Fase 2: Demonstratie .................................................................................................. 16 5.4 Fase 3: Evaluatie......................................................................................................... 16 5.5 Tijdsbestek ten opzichte van oorspronkelijke planning.............................................. 16

6 Resultaten en discussie ............................................................................................... 18 6.1 Inleiding...................................................................................................................... 18 6.2 Referentieniveau voor de afbraak van organische stof ............................................... 18 6.3 Invloed van afwijkende omstandigheden.................................................................... 19 6.4 Aanpassingen na het beëindigen van de meetperiode................................................. 20 6.5 Afbraak droge en organische stof en biogasproductie ................................................ 20 6.6 Effect op ontwatering.................................................................................................. 25 6.7 Effect op PE-verbruik van ontwateringsinstallatie ..................................................... 26 6.8 Retourbelasting naar rwzi ........................................................................................... 26 6.9 Werking desintegrator ................................................................................................ 26 6.9.1 Behandeld slib door slibdesintegratie ......................................................................... 26 6.9.2 Ontsluitingsgraad op basis van opgelost CZV en resultaten intensieve perioden ...... 27 6.9.3 Energieverbruik .......................................................................................................... 28 6.10 Energieverbruik versus energieproductie ................................................................... 28

Inhoudsopgave (vervolg)


Pagina 4 van 37

7 Bijdrage aan EOS: demonstratie doelstellingen ......................................................... 30 7.1 Bijdrage aan duurzame energiehuishouding: technologische aspecten ...................... 30 7.2 Bijdrage aan duurzame energiehuishouding: economische aspecten ......................... 31 7.3 Verwachting voor verdere marktintroductie (ook sociaal-economische aspecten) .... 33 7.4 Samenwerking en kennisoverdracht ........................................................................... 33 7.5 Bijdrage aan de innovatie ten opzichte van de huidige stand van techniek in

Nederland.................................................................................................................... 34

8 Conclusies en aanbevelingen ...................................................................................... 36 8.1 Conclusies................................................................................................................... 36 8.1.1 Effect op organisch stofafbraak en ontwatering ......................................................... 36 8.1.2 Bedrijfsvoering gisting ............................................................................................... 36 8.1.3 Bedrijfsvoering desintegrator ..................................................................................... 36 8.2 Aanbevelingen ............................................................................................................ 36

Bijlage 1: Bemonsterings- en analyseschema

Bijlage 2: Achtergrond grafieken

Bijlage 3: Achtergrond bedrijfsvoering gisting

Bijlage 4: Achtergrond werking desintegrator: energie-input en ontsluitingsgraad

Bijlage 5: Kennisoverdracht artikelen


Pagina 5 van 37

1 Samenvatting

1.1 Aanleiding

Het Waterschap Zeeuwse Eilanden beheert diverse rioolwaterzuiveringen (rwzi’s). Een groot

deel van de kosten voor waterzuivering bestaat uit de kosten voor de eindverwerking van het

slib. Op twee rwzi’s, waaronder Willem Annapolder wordt daarom het slib vergist voordat het

naar de eindverwerking wordt afgevoerd. Het waterschap bestudeert de mogelijkheid om de

vergistingsinstallatie op Willem Annapolder ook in te zetten voor de verwerking van slib van

andere rwzi’s, omdat daardoor de kosten voor eindverwerking afnemen.

RWZI Waarde is relatief klein, heeft geen gistingsinstallatie en ligt op korte afstand van rwzi

Willem Annapolder. Het slib van deze rwzi zou daarom in aanmerking komen voor

meevergisting op Willem Annapolder. Een knelpunt is echter de capaciteit in de vergisting.

In het buitenland (vooral Duitsland) worden goede resultaten gerapporteerd over

slibdesintegratie, waarbij de vergisting sneller en vollediger zou verlopen. Voor RWZI Willem

Annapolder zou dit betekenen dat er voldoende capaciteit beschikbaar komt om al het slib van

Waarde te kunnen meevergisten.

Het waterschap kiest voor een demonstratieproject vanwege de volgende onzekerheden en

risico’s bij de introductie van desintegratie van secundair slib:

• In Nederland is dit een nieuwe toepassing. In 2004/2005 is een demonstratie op rwzi Land

van Cuijk uitgevoerd, maar hier werd een mengsel van primair en secundair slib

voorbehandeld en geen aparte stroom van secundair slib.

• Ervaringen in het buitenland zijn gedaan op midden- en hoogbelaste rwzi’s, terwijl

Nederlandse rwzi’s in het algemeen laagbelast zijn. Het is onzeker welke invloed dit heeft

op prestaties van slibdesintegratie en op de stabiliteit van het gistingsproces.

1.2 Realisatie en bedrijfsvoering

Na het opstellen van een slibbalans over de gisting is op basis van deze gegevens een

Programma van Eisen opgesteld voor de aanbesteding van een slibdesintegratie-installatie. Op

basis van de prijs, kwaliteit en volledigheid van de aanbieding is de firma Solis geselecteerd uit

drie aanbiedingen. Daarnaast is de benodigde randapparatuur geïnventariseerd en aanbesteed.

Dit zijn een warmtekrachtinstallatie (WKK), een ketelinstallatie voor de verwerking van het

(extra) biogas en aanvullende bemonsterings- en meetvoorzieningen voor de slibstromen.

De slibdesintegratie-installatie is op 24 april 2006 opgestart. Mede door de installatie van de cv-

ketel (april 2006) is enige vertraging ontstaan. De WKK-installatie is tijdens de demonstratie

geïnstalleerd (juli/augustus 2006). Het bemonsterings- en analyseprogramma is van 24 april

2006 tot en met 31 maart 2007 uitgevoerd. Tijdens het verzamelen van de data over slib en

biogas hebben verstoringen plaatsgevonden bij het bedrijven van de slibdesintegratie die de

interpretatie van de data bemoeilijkt hebben. De oorsprong van deze verstoringen lag in de

bedrijfsvoering van de gisting en niet in de slibdesintegrator zelf.

Samenvatting


Pagina 6 van 37

Figuur 1-1 Opstelling slibdesintegratie installatie op RWZI Willem Annapolder

Bron: Links: Grontmij, Rechts: Solis

Door de verstoringen is het niet mogelijk geweest om het slib van RWZI Waarde mee te

vergisten op Willem Annapolder, wat een vergelijking met het Programma van Eisen en de

garanties van de leverancier lastig maakt. Toch is getracht een gedegen uitspraak te doen over

de werking en het effect van de desintegrator. Daarnaast zal in vervolgonderzoek getracht

worden de situatie zoals die in het Programma van Eisen beschreven is alsnog te realiseren. Dit

valt buiten het gezichtsveld van dit rapport.

1.3 Resultaten en discussie

De afbraak van de organische stof, de biogasproductie en het effect op de ontwatering zijn de

belangrijkste parameters om het effect van de desintegratie vast te stellen. Daarnaast is gekeken

naar de energie-input ten opzichte van de verwachte en gerealiseerde afbraak.

Door de verstoringen in de beginfase van de demonstratie, is met name de periode januari tot en

met maart 2007 van belang voor de interpretatie van de data. Het gemiddelde over deze drie

maanden laat een relatieve verbetering van de organischestofafbraak zien van 6,2% ten opzichte

van de vooraf verwachte 35%. Opvallend hierbij is dat het te behandelen aandeel secundair slib

achterblijft ten opzichte van de ontwerpwaarde voor deze slibstroom. De reden hiervoor kan

gevonden worden in de afwijkende bedrijfsvoering ten opzichte van het Programma van Eisen

(o.a. drogestofgehalte van het ingedikte secundaire slib).

Samenvatting


Pagina 7 van 37

Tabel 1-1 Verwachting programma van eisen (PvE) en garantie vergeleken met resultaten

januari tot en met maart ‘07

verwachting PvE en garantie gemiddelde jan-mrt ‘07

eenheid kg ds/d %ds kg ds/d %ds

Slibparameters

primair slib Willem Annapolder 2.210 5 2.102 6,1

drijflaagafvoer VBT - - 488 6,1

secundair Slib Willem

Annapolder

2.140 6-8 1.850 4,4

secundair slib Waarde 2.150 6-8 - -

totaal secundair slib 4.290 6-8 1.850 4,4

totaal slib naar gisting 6.500 5,6-6,61)

4.440 5,2

% prim. slib naar gisting % 35 47

overige parameters

behandeld in desintegrator kg ds/d 1.716 520

% ds behandeld slib %ds 6,02)

4,4

aandeel behandeld t.o.v. sec. slib % 40 26,4

verblijftijd gisting d 14 18,8

gasproductie m3/d 1.400 1.425

specifieke gasproductie m3/ton os verwijderd 890 1.210

DS-afbraak gisting % 24,2 22,4

OS-afbraak gisting % 35,0 37,2

garantie os-afbraak % 42,03)

42,0

gerealiseerde verbetering % 6,2

1) bij een verblijftijd van 14 dagen is een drogestofpercentage van 6,5% naar de gisting vereist 2) uitgangswaarde voor het ontwerp van de slibdesintegratie is een drogestofpercentage van 6% 3) minimum procesgarantie: indien de voorspelde afbraakverbetering lager is dan 20% zal gedurende 1 jaar, bij

wijze van proef, 1 extra Solisoundreactor kosteloos ter beschikking worden gesteld. Hiermee kan onderzocht worden

in welke mate de procesprestaties kunnen worden verbeterd.

Het drogestofpercentage na ontwatering is vergeleken met dat op RWZI Walcheren (Figuur

1-2). De reden hiervoor is dat door hiermee te vergelijken de invloed van seizoensvariaties

uitgesloten kunnen worden. Het drogestofgehalte op Walcheren vertoont op dezelfde momenten

een stijging, maar op Willem Annapolder daalt het niet na week 47 in 2006, zoals op

Walcheren. Om met zekerheid een verbetering te kunnen vaststellen, dient deze langer aanwezig

te zijn. Toch is vooralsnog een verschil zichtbaar van 2,8%punt vanaf januari tot en met maart

2007, terwijl in de periode 2006 deze drogestofpercentages vrijwel gelijk aan elkaar waren.

Samenvatting


Pagina 8 van 37

eindontwatering

16

18

20

22

24

26

28

30

2006,01

2006,06

2006,11

2006,16

2006,21

2006,26

2006,31

2006,36

2006,41

2006,46

2006,51

2007,04

2007,09

2007,14

week

eind drogestof % (%ds)

ds% na ontwatering WAP ds% na ontwatering WAL

4 per. Zw. Gem. (ds% na ontwatering WAP) 4 per. Zw. Gem. (ds% na ontwatering WAL)

Figuur 1-2 Drogestofpercentages na ontwatering, maandgemiddelden (WAP = Willem Annapolder, WAL =

Walcheren)

Het specifieke energieverbruik van de desintegrator is bepaald en komt overeen met

0,103 kWh/kg ds behandeld en 0,03 kWh/kg ds secundair slib naar de gisting. Vergeleken met

de waarden gevonden in de literatuurstudie van STOWA (STOWA 2005-05) en de huidige in

bedrijf zijnde slibdesintegratie-installaties in Nederland is dit specifieke energieverbruik laag

wanneer een relatieve verbetering van de organischestofafbraak van 20% dient te worden

gerealiseerd.

In Figuur 1-3 is het verbruik op Willem Annapolder vergeleken met de werkelijke energie-input

in combinatie met de garantieafspraken van de drie installaties van het STOWA-onderzoek

(rode dichte ruitjes). Als gevolg van het innovatieve karakter van deze vorm van

slibdesintegratie is het nog niet goed mogelijk om een algemene verwachting voor het te

bereiken resultaat te formuleren, vandaar dat de waarden vergeleken zijn met een samenvatting

van resultaten beschreven door de heer Müller1. In Figuur 1-3 is dit verband gegeven in het

gearceerde gebied.

Door uitbreiding van of aanpassingen aan de slibdesintegratie, kan getracht worden de

verwachte (gegarandeerde) resultaten alsnog te bewerkstelligen. Deze nieuwe werkpunten zijn

in de figuur als rode open ruitjes gegeven en betreffen een horizontale verschuiving naar rechts.

Voor RWZI Willem Annapolder is uitgegaan van een verdubbeling van de slibdesintegratieca-

paciteit, deze is echter niet gerealiseerd en dient ter illustratie.

De huidig gerealiseerde werkpunten (dicht rood) bevinden zich allemaal buiten het gearceerde

gebied van de beschikbare resultaten die door de heer Müller zijn beschreven. In het licht van de

tot nu toe behaalde resultaten in Nederland, kunnen de oorspronkelijke (dicht rood) werkpunten

als te optimistisch worden beoordeeld in relatie tot het te bereiken effect. De nieuwe

werkpunten van de installaties na aanpassing en of uitbreiding (open rood) liggen voor

Nieuwgraaf en Willem Annapolder, zij het dicht bij de grens, in het gearceerde gebied met de

gebruikelijk opgegeven verbeteringen.

1 Lit: Schmelz, K.-G., Müller, J., ‘Klärschlammdesintegration zur Verbesserung der Faulung; Ergebnisse

groβtechnischer Parallelversuche’, KA-Abwasser, Abfall 2004 (51) Nr. 6, pagina 632 t/m 642

Samenvatting


Pagina 9 van 37

Figuur 1-3 Verband tussen energietoevoer (in kWh per kg ds behandeld) en verbetering afbraak (naar Müller).

Hierbij zijn de dichte rode ruitjes de gerealiseerde energietoevoer en de open rode ruitjes (◊) de

verwachte energietoevoer na uitbreiding van en/of verbetering aan de slibdesintegratie-installatie.

De verwachtingen met betrekking tot de verbetering van de afbraak zijn niet aangepast.

1.4 Conclusies en aanbevelingen

In de periode van de uitvoering van de proef met slibdesintegratie op RWZI Willem Annapolder

zijn in de bedrijfsvoering van de gisting verschillen opgetreden met de situatie die als uitgangs-

punt diende voor de proef en waar de garantie-eisen op afgestemd zijn. Hierdoor is het lastig om

het effect van de slibdesintegratie goed te beoordelen. Het relatieve energieverbruik van de

desintegrator is met 0,10 kWh/kg ds behandeld secundair slib lager dan de in de literatuur

gevonden waarden. Dit zou een beperking kunnen zijn voor het behalen van de gewenste 20%

verbetering van de organischestofafbraak.

Vooralsnog lijkt er een licht positieve verbetering te zijn van de organische stofafbraak (relatief

6,2%) en het ontwateringspercentage (2,8 %punt). Een daadwerkelijke verbetering kan pas

worden vastgesteld als beide parameters over langere tijd positief blijven.

Daarnaast is het aantonen of de installatie voldoet aan de garantie-eisen van belang, maar

hiertoe dient de bedrijfsvoering te worden aangepast. In een vervolg op de demonstratie zal

getracht worden dit effect aan te tonen door én het slib van Waarde mee te vergisten én het

drogestofgehalte van het ingedikte secundaire slib te verhogen.

Verband energietoevoer en verbetering afbraak

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50

Energietoevoer in kWh/kg DS

Ve

rbe

teri

ng

afb

raa

k (

%)

Gebied met gebruikelijke

opgegeven verbeteringen

Bath

Enschede

Nieuwgraaf

Willem Annapolder


Pagina 10 van 37

2 Inleiding

2.1 Aanleiding

Het Waterschap Zeeuwse Eilanden beheert diverse rioolwaterzuiveringen (rwzi’s). Een groot

deel van de kosten voor waterzuivering bestaan uit de kosten voor de eindverwerking van het

slib. Op twee rwzi’s, waaronder Willem Annapolder wordt daarom het slib vergist voordat het

naar de eindverwerking wordt afgevoerd. Het waterschap bestudeert de mogelijkheid om de

slibgistingsinstallatie op Willem Annapolder ook in te zetten voor de verwerking van slib van

andere rwzi’s, omdat daardoor de kosten voor eindverwerking afnemen. Hierdoor wordt ook

beter gebruik gemaakt van het duurzame energiepotentieel van zuiveringsslib: de extra

biogasproductie uit de vergisting kan gebruikt worden voor elektriciteitsproductie, waardoor een

groter deel van de eigen energiebehoefte gedekt kan worden met duurzaam opgewekte

elektriciteit.

RWZI Waarde is relatief klein en heeft geen gistingsinstallatie. Het slib van deze rwzi zou

daarom goed in aanmerking kunnen komen voor meevergisting op Willem Annapolder. Een

knelpunt is echter de capaciteit in de vergisting. De verblijftijd in de gisting op Willem

Annapolder met een volume van 1.600 m3 bedraagt momenteel circa 20 dagen. Door het

verkorten van de verblijftijd komt ruimte vrij voor extern slib. De ondergrens is een verblijftijd

van 16 dagen, bij nog kortere verblijftijd wordt niet meer voldoende omzetting van het slib

behaald en kan de bedrijfsvoering stabiliteitsproblemen gaan vertonen. Bovenop de huidige

aanvoer vanaf Willem Annapolder naar de vergisting van gemiddeld 80 m3 /dag, is er dan nog

een maximale ruimte van 20 m3 /dag. De slibproductie van Waarde bedraagt echter gemiddeld

36 m3 /dag.

In het buitenland (vooral Duitsland) worden goede resultaten gerapporteerd over

slibdesintegratie, waarna de vergisting sneller en vollediger zou verlopen. Daarnaast zou door

deze behandeling minder schuimvorming in de vergisting optreden, waardoor het proces minder

storingen vertoont en het effectief volume van de gistingstanks toeneemt. Voor RWZI Willem

Annapolder zou dit betekenen dat er voldoende capaciteit beschikbaar komt om al het slib van

Waarde te kunnen meevergisten.

Het waterschap kiest voor een demonstratieproject vanwege de volgende onzekerheden en

risico’s die zij zien bij de introductie van desintegratie van secundair slib:

• In Nederland is dit een nieuwe toepassing. In 2004/2005 is een demonstratie op rwzi Land

van Cuijk uitgevoerd, maar hier wordt een mengsel van primair en secundair slib

voorbehandeld en geen aparte stroom van secundair slib zoals op RWZI Willem

Annapolder.

• Ervaringen in het buitenland zijn gedaan op midden- en hoogbelaste rwzi’s, terwijl

Nederlandse rwzi’s in het algemeen laagbelast zijn. Het is onzeker welke invloed dit heeft

op prestaties van slibdesintegratie en op de stabiliteit van het zuiveringsproces.

2.2 Doelstelling(-en)

Het doel van het demonstratieproject is het demonstreren van de inzet van een nieuwe

desintegratietechniek voor de behandeling van secundair slib van een voor Nederland

representatieve rwzi. Er zijn goede referenties voor de verbetering van de slibgisting in het

Inleiding


Pagina 11 van 37

buitenland en deze nieuwe techniek lijkt dit tegen lagere kosten te kunnen doen dan de techniek

die bij aanvang van het project gedemonstreerd werd op rwzi Land van Cuijk.

In de opzet van het project is aandacht besteed aan kennisoverdracht. Er zijn publicaties over het

project in vakbladen en op internetsites opgenomen en de resultaten zijn openbaar gemaakt.

Als subdoelstellingen zijn gedefinieerd:

• inzicht verkrijgen in de effecten van slibdesintegratie op het functioneren van de rwzi;

• bepalen van milieuvoordeel door productie van duurzame energie;

• opstellen van een kosten-batenanalyse ten opzichte van referentietechnologie;

• inzicht verkrijgen in verder marktpotentieel van desintegratie in Nederland;

• kennisoverdracht naar andere waterschappen en overige belanghebbenden. 2.3 Projectgegevens

Het project is uitgevoerd met subsidie van het Ministerie van Economische Zaken, regeling

EOS: De demonstratie is uitgevoerd door SenterNovem. Het project is bij SenterNovem bekend

onder het nummer 01020 en als titel heeft het project ‘Verbetering van de milieuprestaties van

RWZI Willem Annapolder door slibdesintegratie’ meegekregen.

Het project is uitgevoerd door het Waterschap Zeeuwse Eilanden en de projectbegeleiding en

het penvoerderschap zijn verzorgd door Gronmij Nederland bv. Binnen het Waterschap

Zeeuwse Eilanden fungeert de heer Edwin Poulus als contactpersoon (tel. (0118) 621336),

binnen Grontmij is de heer Luchien Luning als projectleider verantwoordelijk (tel. (030) 220

7916).

Dit rapport is de eindrapportage van het onderzoek en beslaat de resultaten uit de periode van 1

april 2005 tot 1 mei 2007.

Bij deze spreekt het Waterschap Zeeuwse Eilanden zijn waardering uit voor het mogen

ontvangen van de ondersteuning door SenterNovem. Deze steun heeft zonder meer bijgedragen

aan het positieve besluit tot uitvoering van het onderzoek en aan de inhoudelijke invulling

ervan.

2.4 Leeswijzer

In hoofdstuk 3 is een korte beschrijving van de RWZI Willem Annapolder gegeven. Hoofdstuk

4 beschrijft de aanpak en hoofdstuk 5 het uiteindelijke verloop van de proef. Daarna worden in

hoofdstuk 6 de resultaten beschreven. De demonstratiedoelstellingen zijn in hoofdstuk 7 nader

toegelicht. Ten slotte volgen in hoofdstuk 8 en 9 respectievelijk de conclusies en aanbevelingen.


Pagina 12 van 37

3 Beschrijving RWZI Willem Annapolder

3.1 Algemeen

RWZI Willem Annapolder is in bedrijf genomen in 1988. De installatie bestond destijds uit

oxidatiebedden. Gezien de ontwikkeling naar strengere effluenteisen voor stikstof en fosfor, is

de installatie grondig aangepast, zijn de oxidatiebedden verwijderd en is de rwzi omgebouwd

naar een laagbelast actiefslibsysteem met verregaande biologische fosfor- en stikstofverwij-

dering. De omgebouwde rwzi is halverwege 2005 in bedrijf genomen.

De waterlijn van de rwzi bestaat uit de volgende elementen: harkrooster, voorbezinktank,

anaerobe ruimte, beluchtingsruimte en nabezinktanks.

Figuur 3-1 Foto beluchtingstank op RWZI Willem Annapolder

3.2 Slibbehandeling

Tijdens het zuiveringsproces komen twee slibstromen vrij: primair slib tijdens de voorbezinking

en secundair slib bij nabezinking (uit de beluchtingstank). Het primaire slib wordt gravitair

ingedikt en het secundaire slib wordt met een bandfilter ingedikt die tijdens de verbouwing van

de rwzi in 2005 is gerealiseerd. Beide ingedikte slibstromen worden naar de gisting gepompt

alwaar het slib onder anaerobe condities gedeeltelijk wordt omgezet in biogas. Het volume van

de gisting is 1.600 m3. Het uitgegiste slib wordt ontwaterd door een centrifuge tot ongeveer 23%

droge stof. Daarna wordt het slib tijdelijk opgeslagen in een silo om vervolgens per as te worden

afgevoerd naar de Slibverwerking Noord-Brabant (SNB) te Moerdijk.

Het geproduceerde biogas wordt door een WKK omgezet in elektriciteit of gebruikt voor

verwarming van het gebouw met behulp van de verwarmingsketel. De bij de WKK vrijgekomen

warmte wordt gebruikt voor opwarming van de gistingstanks. Zowel de WKK als de

ketelinstallatie is tijdens de proefperiode vernieuwd, als onderdeel van het project.

Figuur 3-2 foto gistingstank en gashouder (rechts) op RWZI Willem Annapolder


Pagina 13 van 37

4 Opzet

4.1 Algemeen

In dit hoofdstuk is de opzet van de proef gegeven. Deze wijkt met name op het tijdsbestek af

van het werkelijk gerealiseerd verloop van de proefperiode. Dit wordt in het volgende hoofdstuk

toegelicht.

Op RWZI Willem Annapolder zal het secundair slib behandeld worden met desintegratie. Net

zoals in de huidige situatie zal het secundair slib daarna samen met het primair slib worden

vergist. Er is gekozen voor een demonstratieperiode van ruim één jaar om de volgende redenen:

• De belasting van rwzi’s varieert door seizoensinvloeden en bij een periode van minimaal

een jaar kan deze invloed meegenomen worden in de evaluatie.

• De gemiddelde verblijftijd van het slib in de vergisting is 20 dagen. Om het effect te zien

van slibdesintegratie op het uitgegist slib, zijn minimaal drie vergistingscycli nodig, oftewel

60 dagen. Ervan uitgaande dat de introductie van een nieuwe techniek altijd een opstartfase

nodig heeft, zal de totale demonstratieperiode bijna anderhalf jaar (17 maanden) bedragen.

Het toevoegen van slib van RWZI Waarde is voorzien halverwege de demonstratieperiode. Op

dat moment is een goed beeld verkregen van de grootteorde van het effect van slibdesintegratie

en van de extra capaciteit.

Omdat door slibdesintegratie naar verwachting de biogasproductie tijdens vergisting zal

toenemen, moet een aantal aanpassingen worden gedaan op de rwzi, namelijk:

• Vervanging van de gasmotor; de vorige gasmotor had een elektrisch vermogen van 110 kW,

wat voldoende was om de biogasopbrengst die voor de demonstratie werd gerealiseerd om

te zetten in elektriciteit. In de demonstratieperiode wordt een hogere biogasproductie

verwacht, enerzijds omdat meer slib wordt omgezet en anderzijds omdat slib van Waarde

wordt meevergist. In de nieuwe situatie bedraagt de capaciteit van de WKK 250 kW.

• Vervanging van de cv-ketelinstallatie; deze fungeert als back-up bij uitval van de gasmotor

om affakkelen van tijdelijke gasoverschotten te voorkomen. De cv-ketelinstallatie moet dus

net zoals de gasmotor een groter vermogen krijgen.

De demonstratie is ingedeeld in drie fasen, die hieronder zijn uitgewerkt.

4.2 Fase 1: voorbereiding demonstratie

Voorafgaand aan de demonstratie zijn de volgende activiteiten uitgevoerd:

• opstellen van een balans over de sliblijn;

• selectie van desintegratietechnologie en leverancier;

• inventarisatie van benodigde aanvullende apparatuur, zoals WKK, ketelinstallatie en meet-

en bemonsteringsvoorzieningen;

• installatie van de nieuwe technologie;

• opstellen van een Plan van Aanpak voor de demonstratiefase.

4.3 Fase 2: demonstratie

De uitgevoerde activiteiten in de demonstratiefase zijn:

• opstarten desintegratie-eenheid;

• verzamelen data over slib en biogas;

Opzet


Pagina 14 van 37

• inschatting en monitoring van effecten;

• optimalisatie van installatie;

• kennisoverdracht;

• voortgangsrapportage, ieder kwartaal.

4.4 Fase 3: evaluatie

In de laatste fase wordt het demonstratieproject afgerond. De resultaten worden geëvalueerd,

waarbij ook een vergelijking wordt gemaakt met de andere slibdesintegratieprojecten die in

Nederland in uitvoering zijn. Deze evaluatie wordt gepresenteerd in de eindrapportage, die

onder andere in zal gaan op de technische en financiële mogelijkheden van slibdesintegratie bij

andere Nederlandse rwzi’s.

4.5 Planning

De voorziene doorlooptijd van het gehele project is 21 maanden, met een demonstratieperiode

van ruim een jaar. De eerste twee maanden zijn gepland als opstartperiode. In de volgende vijf

maanden wordt gedraaid met het slib van Willem Annapolder. Bij goed resultaat wordt rond

januari 2006 begonnen met het bijmengen van het slib van Waarde.

In de tabel zijn de doorlooptijd van de verschillende deelprojecten gegeven zoals deze bij

aanvang van het project werden voorzien.

Tabel 4-1 Fasering bij aanvang van project

Fase Startdatum Einddatum

1 1 april 2005 30 mei 2005

2 1 juni 2005 31 oktober 2006

fase 2: bijmengen slib uit Waarde 1 januari 2006 31 oktober 2006

3 1 november 2006 31 december 2006


Pagina 15 van 37

5 Verloop proefperiode

5.1 Algemeen

De in hoofdstuk 4 beschreven planning voor de proefperiode heeft vijf maanden vertraging

opgelopen. Naast een beschrijving van de proefperiode worden ook de redenen voor de

vertraging in dit hoofdstuk beschreven. De installatie draait momenteel nog steeds en de

eindrapportage voor de periode tot en met 31 maart 2007 is in 2007 afgerond.

5.2 Fase 1: Voorbereiding demonstratie

Er is een subsidieverzoek ingediend bij SenterNovem in het kader van de subsidieregeling EOS

demonstratie 20052. Per brief is op 30 juni 2005 positief beschikt op de subsidieaanvraag. Het

project is als nummer DEMO 01020 toegekend.

In fase 1 is een balans over de sliblijn opgesteld (zie Tabel 6-1). Deze is gebruikt voor het

Programma van Eisen voor de selectie van een leverancier van de slibdesintegratie-unit. Er zijn

drie leveranciers uitgenodigd voor een aanbieding en er zijn drie aanbiedingen ontvangen. Op

basis van de kwaliteit en volledigheid van de aanbieding en de jaarlasten is als leverancier de

firma Solis geselecteerd. De slibdesintegratie installatie, zie Figuur 5-1, is geïnstalleerd en 24

april 2006 opgestart. De oorspronkelijk geplande datum was ongeveer 10,5 maand eerder,

namelijk 1 juni 2005.

Ook is de benodigde aanvullende apparatuur geïnventariseerd en aanbesteed bij aannemers. Dit

zijn een warmtekrachtinstallatie (WKK), een ketelinstallatie en aanvullende meet- en

bemonsteringsvoorzieningen. De WKK en de ketelinstallatie zijn respectievelijk juli tot en met

augustus 2006 en april 2006 geïnstalleerd.

Figuur 5-1 Opstelling slibdesintegratie installatie op RWZI Willem Annapolder

Bron: Links: Grontmij, Rechts: Solis

2 Aanvraag Subsidie / subsidieregeling EOS demo 2005 / versie 2005, Grontmij Infrastructuur en Milieu,

afd. Water & Reststoffen, De Bilt; 31 maart 2005.

Verloop proefperiode


Pagina 16 van 37

Ten slotte is een Plan van Aanpak voor de demonstratiefase opgesteld met een bemonsterings-

en analyseprogramma. Dit is ingevoegd in Bijlage 1.

5.3 Fase 2: Demonstratie

De slibdesintegratie-installatie is 24 april 2006 opgestart. Mede door de installatie van de

ketelinstallatie (april 2006) is enige vertraging opgelopen. De WKK-installatie is tijdens de

demonstratie nog geïnstalleerd (juli/augustus 2006). Het bemonsterings- en analyseprogramma

is van 24 april 2006 tot en met 31 maart 2007 uitgevoerd. Tijdens het verzamelen van de data

over slib en biogas hebben verstoringen plaatsgevonden die van invloed zijn geweest op het

bedrijven van de slibdesintegrator en die de interpretatie van de data bemoeilijkt hebben. In

paragraaf 6.3 wordt hier uitgebreider op teruggekomen.

Er was voorzien dat een optimalisatie van de slibdesintegratie-installatie eventueel benodigd

zou zijn. Door omstandigheden is het in het begin niet mogelijk en de laatste maanden lastig om

goede conclusies te trekken over de werking van de slibdesintegrator. Vandaar dat, na de

proefperiode die beschreven is in deze rapportage, de installatie wordt voortgezet. Uitgangspunt

voor het vervolg is dat getracht wordt de omstandigheden zoals beschreven in het Programma

van Eisen te realiseren (o.a. slib van Waarde meevergisten en een drogestofgehalte van het

ingedikte secundaire slib van ongeveer 5,5%). Indien in oktober 2007 blijkt dat de resultaten

achterblijven, wordt verwacht dat in overleg met de leverancier de installatie ‘geoptimaliseerd’

zal worden door de uitbreiding met een identieke slibdesintegratie-installatie.

In de demonstratie zijn aan de hand van de gerealiseerde voortgang projectvergaderingen belegd

met alle betrokken medewerkers van het waterschap, Grontmij en de leverancier. Tijdens deze

vergaderingen zijn ervaringen uitgewisseld en mogelijke verbeteringen en aanpassingen

besproken.

5.4 Fase 3: Evaluatie

In deze fase zijn de resultaten geëvalueerd en is een eindrapportage opgesteld waarin de

bevindingen van het onderzoek zijn samengevat. Ook is beschreven hoe het vervolg van de

proef wordt ingestoken.

De resultaten zijn kort vergeleken met de andere slibdesintegratieprojecten die momenteel in

Nederland in uitvoering zijn. Daarnaast is onder andere ingegaan op de technische en financiële

mogelijkheden van slibdesintegratie bij andere Nederlandse rwzi’s.

5.5 Tijdsbestek ten opzichte van oorspronkelijke planning

De uiteindelijk gerealiseerde planning is gegeven in Tabel 5-1. Deze wijkt qua doorloop met

name af in de voorbereidingsfase en de demonstratiefase. De voorbereidingsfase is langer

geweest, onder andere door latere levering van de slibdesintegratie-installatie en de ketelinstal-

latie. Hierdoor is de demonstratiefase ongeveer 10,5 maand later opgestart. De WKK-installatie

is in juli en augustus 2006 geïnstalleerd, waardoor de einddatum van fase 1 later is dan de

startdatum van fase 2. De vertraging van de WKK heeft geen effect op de daadwerkelijke

proefperiode gehad, vandaar dat de vertraging beperkt is gebleven tot ongeveer 10 maanden.

Door de latere opstart is getracht de demonstratieperiode in te korten met ongeveer 4,5 maand

tot ruim 1 jaar en de evaluatiefase te halveren. De vertraging is bij SenterNovem gemeld en in

een brief met kenmerk UEOS0669591 is uitstel verleend, waarbij de einddatum van het project

is vastgesteld op 1 mei 2007.

Verloop proefperiode


Pagina 17 van 37

Tabel 5-1 Fasering planning versus realisatie

Fase Planning Gerealiseerde

Startdatum Einddatum Startdatum Einddatum

1 1 april 2005 30 mei 2005 1 april 2005 30 augustus 2006

2 totale periode 1 juni 2005 31 oktober 2006 24 april 2006 1 april 2007

2 bijmengen slib uit Waarde 1 januari 2006 31 oktober 2006 1 mei 2007 geen*

3 1 november 2006 31 december 2006 1 april 2007 30 april 2007

* Afhankelijk van de resultaten van het vervolg van de demonstratie zal het slib vanuit Waarde

bijgemengd worden. Bij goede resultaten, is er geen einddatum.


Pagina 18 van 37

6 Resultaten en discussie

6.1 Inleiding

In dit hoofdstuk worden de resultaten van de demonstratieperiode beschreven. Ze zijn

vergeleken met de uitgangswaarden en de garantie van de leverancier. Deze is gebaseerd op

(droge- en) organischestofverwijdering. Daarnaast zijn de biogasproductie, de gerealiseerde

bedrijfsvoering van de gisting en werking van de slibdesintegratie-installatie beschreven. Ook is

aandacht besteed aan het energieverbruik en de invloed op de ontwatering en de retourstroom

naar de rwzi.

Het effect van de desintegratiebehandeling van het ingedikte slib op de vergistbaarheid kan pas

goed in beeld worden gebracht als de installatie gedurende een periode gelijk aan circa driemaal

de verblijftijd in de gisting (ongeveer 20 dagen) probleemloos heeft gedraaid. Op basis van

benodigde technische aanpassingen aan de sliblijn van Willem Annapolder (ombouw van de

WKK en het vervangen van het membraan van de gashouder), is duidelijk dat alleen de periode

tussen 1 november 2006 en 31 maart 2007 voldoet aan deze voorwaarde. In deze periode is nog

geen slib van RWZI Waarde meevergist en is het drogestofgehalte van het ingedikte slib

afwijkend (lager) dan de uitgangswaarde die vooraf aan de leverancier is meegegeven bij het

ontwerp van de installatie.

6.2 Referentieniveau voor de afbraak van organische stof

Bij aanvang van de proef is een slibbalans over de gisting opgesteld. Deze is in het Programma

van Eisen opgenomen en op basis hiervan is door de leverancier een aanbieding gedaan en zijn

garantieafspraken gemaakt. De slibbalans is gegeven in Tabel 6-1. Hierbij wordt ervan

uitgegaan dat het slib van RWZI Waarde met het secundaire slib van de rwzi zelf wordt ingedikt

en vergist.

Op basis van de verwachte slibbalans heeft de leverancier gegarandeerd dat indien de

voorspelde afbraakverbetering lager is dan 20%, er gedurende 1 jaar, bij wijze van proef, 1 extra

Solisoundreactor kosteloos ter beschikking wordt gesteld. Hiermee kan onderzocht worden in

welke mate de procesprestaties kunnen worden verbeterd. De organischestofafbraak komt met

deze 20% verbetering neer op een verwijdering van 42% organische stof bij overigens

gelijkblijvende omstandigheden. Hierbij wordt 40% van het totale secundaire slib aanbod van

rwzi’s Willem Annapolder èn Waarde behandeld in de desintegratie-installatie.

Resultaten en discussie


Pagina 19 van 37

Tabel 6-1 Verwachting programma van eisen (PvE) en garantie leverancier

verwachting PvE en garantie

eenheid kg ds/d %ds

slib parameters

primair slib Willem Annapolder 2.210 5

drijflaagafvoer VBT - -

secundair Slib Willem Annapolder 2.140 6-8

secundair slib Waarde 2.150 6-8

totaal secundair slib 4.290 6-8

totaal slib naar gisting 6.500 5,6-6,6*

% prim. slib naar gisting (%) 35

overige parameters

behandeld in desintegrator kg ds/d 1.716

% ds behandeld slib %ds 6,0**

behandeld t.o.v. sec. slib (%) 40

verblijftijd gisting (d) 14

gasproductie (m3/d) 1.400

OS-afbraak gisting (%) 35,0

garantie os-afbraak (%) 42,0***

* bij een verblijftijd van 14 dagen is een drogestof percentage van 6,5% naar de gisting vereist

** uitgangswaarde voor het ontwerp van de slibdesintegratie is een drogestof percentage van 6%

*** minimum procesgarantie: voorspelde afbraakverbetering van 20%.

6.3 Invloed van afwijkende omstandigheden

Voor het evalueren van de werking van de gistingsinstallatie en de daaraan verbonden

slibdesintegratie is een benadering gevolgd aan de hand van het opstellen van een slibbalans

over verschillende installatieonderdelen en over de installatie als geheel. Voor het bepalen van

de balans worden de dagelijkse vrachten bepaald aan de hand van het product van debiet en

concentratie. Het is dus van cruciaal belang dat deze beide grootheden correct worden gemeten.

In dit verband is van belang dat bij aanvang van de demonstratieperiode door de bedrijfsvoering

is aangegeven dat de debietmeter van het uitgegist slib als niet betrouwbaar wordt beschouwd.

slibdebieten gisting

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

20

06

,01

20

06

,05

20

06

,09

20

06

,13

20

06

,17

20

06

,21

20

06

,25

20

06

,29

20

06

,33

20

06

,37

20

06

,41

20

06

,45

20

06

,49

20

07

,01

20

07

,05

20

07

,09

20

07

,13

week

debiet (m3/d)

prim + sec + drijflaag (8 m3/d) uitgegist

Figuur 6-1 Slibdebieten gistingstank



Pagina 20 van 37

Het ingaande debiet van de gisting (debiet ingedikt primair + ingedikt secundair slib + 8 m3/d

voor drijflaagafvoer) komt tot week 35 niet overeen met het gemeten uitgaande debiet (zie

Figuur 6-1). De eerste twee maanden van 2006 is de waarde van het uitgegist slibdebiet lager

dan het ingaande debiet, daarna is deze constant hoger met uitzondering van week 16 (week

voor in bedrijf name slibdesintegratie). In principe dienen deze beide debieten vrijwel gelijk te

zijn. Na onderzoek is komen vast te staan dat de oorzaak hiervoor bestaat uit sperwater dat als

afdichting van de pompas via de uitgegist slibpompen in de sliblijn terechtkomt en meegeteld

wordt in het uitgaande debiet. Dit is in week 35 verholpen en gedurende 3 weken zijn de

debieten goed vergelijkbaar. Bij de uitwerking van de resultaten tot en met week 34 is

aangenomen dat de meting van het uitgaande slibdebiet niet nauwkeurig genoeg is en wordt

gebruik gemaakt van de metingen aan het ingaande slib vermeerderd met 8 m3/d drijflaagafvoer.

Hiermee is ook voor de periode van week 35 tot en met 37 gerekend.

Echter, vanaf 19 september (week 38) is een groot gedeelte van het ingedikte primaire en

secundaire slib niet naar de gisting gepompt, maar naar de homogenisatietanks. Het slib wordt

daarbij om de gistingstanks heen naar de eindontwatering gepompt. De reden hiervoor was de

noodzaak tot het vervangen van een membraan van de gashouder. De gemeten debieten van het

ingedikte primaire en secundaire slib komen daardoor niet overeen met het uitgegiste slibdebiet.

In de berekeningen voor de afbraak in de gisting is gedurende de periode van week 38 tot en

met week 41 uitgegaan van het uitgegiste slibdebiet als maatgevend debiet. In deze periode

bestond de ingaande stroom vrijwel geheel uit primair slib. Als gevolg van het vrijwel niet

vergisten van secundair slib is de bedrijfsvoering van de slibdesintegratie in deze periode niet

representatief geweest.

Ongeveer vanaf week 44 in 2006 zijn de verstoringen door de werkzaamheden aan de gashouder

niet meer aan de orde en ontstaat een periode waarin representatieve resultaten zijn behaald. Dit

komt overeen met de maanden november 2006 tot en met maart 2007. Pas vanaf eind januari

zijn echter de gevolgen van de eerdere verstoringen geheel weggewerkt. In deze gehele periode

is voor de balansberekeningen uitgegaan van de debietmetingen aan het ingaande slib

vermeerderd met de drijflaagafvoer.

In februari 2007 is geconstateerd dat het drogestofgehalte van het ingedikte secundaire slib met

een waarde van ongeveer 4-4,5% duidelijk onder de ontwerpwaarde lag. Dit had zijn oorzaak in

het trachten te voorkomen van een bepaalde storingsmelding bij de slibdesintegratie. Dit bleek

naderhand andere oorzaken te hebben, maar de instelling van het drogestofgehalte was nog niet

weer teruggebracht.

6.4 Aanpassingen na het beëindigen van de meetperiode

Vanaf 1 mei is de bedrijfsvoering van de bandindikker aangepast, waardoor het

drogestofgehalte van het ingedikte secundaire slib weer hoger is, richting de ontwerpwaarde.

Ook wordt vanaf die datum een gedeelte van het slib van Waarde mee ingedikt en vergist. De

hoeveelheid slib die van Waarde wordt meevergist, is afhankelijk van de verblijftijd in de

gisting. Momenteel wordt deze gestuurd op een verblijftijd van 16 dagen; indien blijkt dat de

desintegrator voldoet aan zijn garantie-eisen, kan besloten worden deze verblijftijd te verlagen

naar de in het Programma van Eisen vermelde 14 dagen.

6.5 Afbraak droge en organische stof en biogasproductie

Om de verwijdering van droge en organische stof goed te kunnen berekenen zijn de aan- en

afvoervrachten van de gisting van belang. In Figuur 6-2 is de drogestofvracht naar de gisting

gegeven. Ter controle aan deze waarde, is een theoretische drogestofvracht naar de gisting

berekend. Hierbij wordt ervan uitgegaan dat de uitgaande vracht met een grotere

betrouwbaarheid kan worden vastgesteld. Ook de biogasproductie kan nauwkeurig worden

gemeten. Deze is bepaald op basis van de drogestofvracht uit de gisting (debiet zoals in

paragraaf 6.3 is aangegeven maal het drogestofpercentage in het uitgegist slib). Bij deze

uitgaande vracht is de afbraak op basis van de gasproductie opgeteld, uitgaande van een



Pagina 21 van 37

bepaalde specifieke biogasproductie (890 m3 biogas geproduceerd per ton ds afgebroken is

gebaseerd op het Programma van Eisen). Aangenomen wordt dat de drogestofpercentages van

het uitgegiste slib minder kunnen fluctueren dan die van het ingedikte primaire en secundaire

slib. Hierdoor kunnen deze drogestofgehaltes met een grotere betrouwbaarheid worden

vastgesteld, zie hiervoor ook Figuur III-2 in Bijlage 3.

De vrachten zijn uitgedrukt in ton ds/d en vormen het gemiddelde voor de vermelde weeknum-

mers. Om incidentele schommelingen uit te vlakken is een voortschrijdend gemiddelde van vier

waarden als trendlijn weergegeven. Hierdoor wordt een periode van ongeveer vier weken

beslagen, hetgeen overeenkomt met de gebruikelijke verblijftijd in een gisting.

Uit Figuur 6-2 blijkt dat sinds week 29 in 2006 er een goede overeenkomst is tussen de gemeten

hoeveelheid voeding naar de gisting en de berekende (theoretische) waarde op basis van de

gasproductie en de uitgaande stroom.

slibvrachten

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

20

06

,01

20

06

,05

20

06

,09

20

06

,13

20

06

,17

20

06

,21

20

06

,25

20

06

,29

20

06

,33

20

06

,37

20

06

,41

20

06

,45

20

06

,49

20

07

,01

20

07

,05

20

07

,09

20

07

,13

week

vracht (ton ds/d)

Gemeten naar gisting ingedikt prim slib ingedikt sec slib Theoretisch naar gisting

Figuur 6-2 vrachten drogestof gisting gedurende de tijd

In de volgende figuren wordt alleen het beeld gepresenteerd voor de periode vanaf week 44 in

2006. Vanaf dit moment zijn de verstoringen zoals beschreven in paragraaf 6.3 niet meer van

toepassing. In Bijlage 2 zijn de grafieken opgenomen die wel de totale periode beschrijven.

In Figuur 6-3 is de drogestof vracht naar de gisting gegeven en in Figuur 6-4 zijn de drogestof-

afvoer en de biogasproductie daarbij opgenomen. Uit het verschil tussen de ingaande en

uitgaande vrachten kan de absolute afbraak aan droge stof en organische stof worden

uitgerekend, analoog hieraan kan ook de relatieve afbraak worden uitgerekend (zie Figuur 6-5).

De organischestofafbraak in de gisting in de maanden november tot en met maart ligt hoger dan

de verwachte waarde zonder desintegratie, maar lager dan de garantiewaarde van 42%.

Uitzonderingen zijn januari, waar deze onder de verwachte waarde zonder desintegratie ligt en

februari waar de afbraak groter is dan 42,0%.

representatieve

periode

periode met meetfouten

en verstoringen



Pagina 22 van 37

slibvrachten

0

1

2

3

4

5

6

7

8

20

06

,44

20

06

,45

20

06

,46

20

06

,47

20

06

,48

20

06

,49

20

06

,50

20

06

,51

20

06

,52

20

07

,01

20

07

,02

20

07

,03

20

07

,04

20

07

,05

20

07

,06

20

07

,07

20

07

,08

20

07

,09

20

07

,10

20

07

,11

20

07

,12

20

07

,13

week

vracht (ton ds/d)

Gemeten naar gisting ingedikt prim slib ingedikt sec slib

Figuur 6-3 vrachten drogestof gisting in gedurende de tijd vanaf november 2006

slibvrachten

0

1

2

3

4

5

6

7

8

20

06

,44

20

06

,45

20

06

,46

20

06

,47

20

06

,48

20

06

,49

20

06

,50

20

06

,51

20

06

,52

20

07

,01

20

07

,02

20

07

,03

20

07

,04

20

07

,05

20

07

,06

20

07

,07

20

07

,08

20

07

,09

20

07

,10

20

07

,11

20

07

,12

20

07

,13

week

vracht (ton ds/d)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

biogasproductie (m3/d)

Gemeten naar gisting uitgegist slib biogas

Figuur 6-4 vrachten drogestof gisting in en uit en biogasproductie gedurende de tijd vanaf november 2006

droge- en organische stof verwijdering

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

20

06

,44

20

06

,45

20

06

,46

20

06

,47

20

06

,48

20

06

,49

20

06

,50

20

06

,51

20

06

,52

20

07

,01

20

07

,02

20

07

,03

20

07

,04

20

07

,05

20

07

,06

20

07

,07

20

07

,08

20

07

,09

20

07

,10

20

07

,11

20

07

,12

20

07

,13

week

ds en os verwijdering (%)

gemeten ds verwijdering gemeten os verwijdering

Figuur 6-5 drogestof en organische stof afbraak in gisting gedurende de tijd vanaf november 2006



Pagina 23 van 37

In Tabel 6-2 zijn de verwachte slibproducties en gistingseigenschappen gegeven zoals vermeld

in het Programma van Eisen (PvE) en de garantie in de aanbieding van Solis. Dit is vergeleken

met de maandgemiddelde resultaten van november 2006 tot en met maart 2007.

Het blijkt dat de vrachten primair en secundair slib in november 2006 en maart 2007 hoger zijn

dan de verwachte waarde en in februari 2007 is dit juist andersom, maar alle maanden geldt dat

de totale vracht naar de gisting lager is dan verwacht doordat er geen slib van RWZI Waarde

naar de gisting wordt gevoerd. In de maanden december 2006 en januari 2007 zijn de vrachten

primair en secundair slib, net als de totale vracht naar de gisting, lager dan het programma van

eisen. Doordat er geen slib vanuit RWZI Waarde naar de gisting wordt gevoerd, is het aandeel

aan primair slib in de vrachten slib naar de gisting hoger dan in het Programma van Eisen. Dit

zou naar verwachting een positief effect op de afbraak van organische stof hebben los van het

effect van de desintegratie.

Het drogestofgehalte naar de gisting is voor de maanden december, januari en maart lager en in

november en februari is dit gelijk aan het gemiddelde ds% zoals in het programma van eisen. In

alle vermelde maanden is de verblijftijd langer dan de verwachte waarde van 14 dagen. Met

name in februari is deze met bijna 25 dagen ruim hoger. Los van het effect van desintegratie

heeft een langere verblijftijd een hogere afbraak tot gevolg.

De biogasproductie is in de maanden november en december lager dan de verwachte waarde,

vanaf januari is deze gelijk aan de waarde van het Programma van Eisen waarde of hoger. De

organische stofafbraak in de gisting is met uitzondering van januari juist hoger dan de ver-

wachte waarde zonder desintegratie, maar lager dan de garantiewaarde van 42%. Alleen in

februari is deze met 42,7% hoger dan de garantiewaarde van 42%. In deze maand is de verblijf-

tijd in de gisting door een lagere aanvoer echter meer dan 10 dagen langer dan de uitgangs-

waarde van het Programma van Eisen, daarnaast is het aandeel aan primair slib met bijna 60%

fors hoger dan de uitgangswaarde (35%) in het Programma van Eisen. Beide factoren hebben

een hogere afbraak tot gevolg.

De verbetering van de afbraak van organische stof is over de maanden januari tot en met maart

2007 gelijk aan 6,2 % ten opzichte van de referentiewaarde 35%. Hierbij dient opgemerkt te

worden dat ook hier het aandeel primair slib en de verblijftijd in de gisting hoger zijn dan de

referentiewaarden, waardoor de afbraak hoger kan zijn. Rekening houdend met deze factoren en

de optredende nauwkeurigheden kan er eigenlijk geen structurele verbetering van het toepassen

van slibdesintegratie worden toegekend.



Pagina 24 van 37

Tabel 6-2 Verwachting programma van eisen (PvE) en garantie vergeleken met resultaten november ‘06 tot en met maart ‘07

verwachting PvE en

garantie

maandgemiddelde

november ‘06

maandgemiddelde

december ‘06

maandgemiddelde

januari ‘07

maandgemiddelde

februari ‘07

maandgemiddelde

maart ‘07

gemiddelde

jan-mrt ‘07

eenheid kg ds/d %ds kg ds/d %ds kg ds/d %ds kg ds/d %ds kg ds/d %ds kg ds/d %ds kg ds/d %ds

slib parameters

primair slib Willem

Annapolder

2.210 5 2.500 7,6 2.050 6,6 2.040 5,8 2.340 7,1 2.114 5,7 2.102 6,1

drijflaagafvoer VBT - - 600 7,6 530 6,6 470 5,8 570 7,1 458 5,7 488 6,1

secundair Slib Willem

Annapolder

2.140 6-8 2.800 4,9 2.040 4,4 1.980 4,0 1.070 4,6 2.564 4,7 1.850 4,4

secundair slib Waarde 2.150 6-8 - - - - - - - - - - - -

totaal secundair slib 4.290 6-8 2.800 4,9 2.040 4,4 1.980 4,0 1.070 4,6 2.564 4,7 1.850 4,4

totaal slib naar gisting 6.500 5,6-6,61)

5.900 6,0 4.600 5,4 4.470 4,8 3.980 6,2 5.136 5,2 4.440 5,2

% prim. slib naar gisting (%) 35 42 44 46 59 41 47

overige parameters

behandeld in desintegrator kg ds/d 1.716 ± 620 430 490 375 610 520

% ds behandeld slib %ds 6,02)

4,9 4,4 4,0 4,6 4,7 4,4

behandeld t.o.v. sec. slib (%) 40 22,1 21,1 24,7 35,0 23,8 26,4

verblijftijd gisting (d) 14 16,3 18,7 17,3 24,9 16,1 18,8

gasproductie (m3/d) 1.400 1.284 1.113

4) 1.477

4) 1.400 1.420 1.425

OS-afbraak gisting (%) 35,0 38,7 36,4 33,1 42,7 38,9 37,2

garantie os-afbraak (%) 42,03)

42,0 42,0 42,0 42,0 42,0 42,0

gerealiseerde verbetering (%) 10,4 4,1 -5,3 22,0 11,1 6,2

1) bij een verblijftijd van 14 dagen is een drogestofpercentage van 6,5% naar de gisting vereist

2) uitgangswaarde voor het ontwerp van de slibdesintegratie is een drogestofpercentage van 6%

3) minimum procesgarantie: indien de voorspelde afbraakverbetering lager is dan 20% zal gedurende 1 jaar, bij wijze van proef, 1 extra Solisoundreactor kosteloos ter beschikking

worden gesteld. Hiermee kan onderzocht worden in welke mate de procesprestaties kunnen worden verbeterd.

4) eind december en begin januari is door schuimvorming op de gisting het waterslot er enkele malen uit geschoten, waardoor er gas ontsnapt is dat niet is geregistreerd. Verwacht

wordt dat de biogasproductie in deze periode hierdoor hoger is geweest dan geregistreerd is.



Pagina 25 van 37

6.6 Effect op ontwatering

In Figuur 6-6 en Figuur 6-7 zijn de drogestofpercentages na ontwatering gegeven, waarbij in de

laatste figuur de resultaten van rwzi Walcheren zijn toegevoegd. Het ontwaterde slib van RWZI

Willem Annapolder is inclusief het slib vanuit RWZI Waarde. Het drogestofpercentage is

gemiddeld 22,5 % ds over de periode januari tot en met half april 2006, het gemiddelde van de

periode daarna tot en met eind december is 23,4 %ds. Met name na week 27 is een toename

zichtbaar. Na week 41 zakt het eind ds% om na ongeveer een maand weer te stijgen. De

tijdelijke daling kan het effect zijn van de wijzigingen in procesvoering eind september - begin

oktober.

eindontwatering

16

18

20

22

24

26

28

30

2006,01

2006,06

2006,11

2006,16

2006,21

2006,26

2006,31

2006,36

2006,41

2006,46

2006,51

2007,04

2007,09

2007,14

week


drogestof% na ontwatering 4 per. Zw. Gem. (drogestof% na ontwatering)

Figuur 6-6 Drogestofpercentages na ontwatering, weekgemiddelden

Ter vergelijking is het eind ds% van rwzi Walcheren uitgezet. Dit vertoont op hetzelfde moment

een stijging, maar deze zet niet zover door als op Willem Annapolder. Daarnaast is na week 47

een daling zichtbaar, die bij Willem Annapolder niet zichtbaar is. De toename in eind ds% op

RWZI Willem Annapolder kan het resultaat zijn van de desintegratie. Om dit met zekerheid te

kunnen zeggen, dient het resultaat gedurende langere tijd aanwezig te zijn. Vooralsnog is er een

verschil zichtbaar van ongeveer 2,8%punt ds vanaf januari tot en met maart 2007, terwijl in de

periode 2006 deze drogestofpercentages vrijwel gelijk aan elkaar waren.

eindontwatering

16

18

20

22

24

26

28

30

2006,01

2006,06

2006,11

2006,16

2006,21

2006,26

2006,31

2006,36

2006,41

2006,46

2006,51

2007,04

2007,09

2007,14

week


ds% na ontwatering WAP ds% na ontwatering WAL

4 per. Zw. Gem. (ds% na ontwatering WAP) 4 per. Zw. Gem. (ds% na ontwatering WAL)

Figuur 6-7 Drogestofpercentages na ontwatering, maandgemiddelden (WAP = Willem Annapolder, WAL =

Walcheren)



Pagina 26 van 37

6.7 Effect op PE-verbruik van ontwateringsinstallatie

Het externe slib van RWZI Waarde is niet meevergist, maar wel meeontwaterd gedurende de

demonstratieperiode. Omdat het hierdoor niet mogelijk is het effect op het PE-verbruik van de

ontwatering van alleen het (gedesintegreerde) Willem Annapolderslib te bepalen, is het ook niet

mogelijk het effect van slibdesintegratie hierop in kaart te brengen. De instellingen voor PE-

dosering fluctueren gedurende de hele demonstratie tussen 11 en 13 g PE actief/kg ds.

6.8 Retourbelasting naar rwzi

Omdat gedurende de hele demonstratieperiode het slib van RWZI Waarde is meeontwaterd, is

het belang dat gehecht is aan centraatmetingen laag. Het slib van RWZI Waarde zou worden

meevergist en mee ontwaterd. Het centraat is door het waterschap alleen af en toe bemonsterd

op droge stof volgens het ‘normale’ analyseprogramma van de rwzi. Doordat alleen deze

metingen zijn uitgevoerd, en dan niet voldoende vaak, is de invloed van slibdesintegratie op de

retourbelasting niet goed in kaart te brengen. Verwacht wordt, gezien de geringe toename van

de organischestofafbraak, dat het effect van slibdesintegratie op de retourbelasting gedurende de

demonstratieperiode zeer klein is geweest.

6.9 Werking desintegrator

6.9.1 Behandeld slib door slibdesintegratie

In Figuur 6-8 staan het behandelde debiet en het aandeel ten opzichte van het ingedikte surplus-

slib weergegeven. Hieruit blijkt dat slechts 21-25% in de maanden november tot en met maart

wordt behandeld. Februari is met 35% hierop een uitzondering. Het gemiddelde over januari tot

en met maart 2007 is 26,4%. In theorie zou de slibtoevoerpomp van de desintegrator aan moeten

zijn wanneer de bandindikker in werking is. Op de toevoerpomp naar de desintegrator is een

debietmeter aanwezig, maar deze wordt niet automatisch geregistreerd in het systeem van de

rwzi. In Tabel IV-8-1 in Bijlage 4 zijn de draaiuren van de desintegrator en de toevoerpomp

vergeleken. De draaiuren van de ingedikt surplusslibpomp komen overeen met de draaiuren van

de bandindikker. Uit de tabel blijkt dat de slibtoevoerpomp van de desintegrator tussen de 59 en

88% van de tijd dat de bandindikker in werking is, ook in werking is. Omdat er storingen zijn

geweest in de regeling van de desintegrator, werd de desintegrator automatisch uitgeschakeld,

ook wanneer de bandindikker in bedrijf was. De storing is begin januari 2007 verholpen, waarna

de verhoudingen in januari en februari weer hoger zijn. Toch is er ook in deze periode te weinig

behandeld, dit houdt verband met het gebruik van een spoelcyclus, waardoor het apparaat

gedurende een bepaalde periode geen slib desintegreert. In maart daalt de verhouding van de

draaiuren opnieuw door technische storingen.

Tabel 6-3 Vergelijking draaiuren toevoerpomp desintegratie versus bandindikker

draaiuren toevoerpomp

slibdesintegratie

(minuten/maand)

draaiuren bandindikker

(minuten/maand)

draaiuren toevoerpomp

desintegratie ten opzichte

van bandindikker (%)

november 2006 18.155 30.760 59%

december 2006 14.068 20.367 69%

januari 2007 17.590 19.917 88%

februari 2007 10.537 11.539 91%

maart 2007 18.492 29.004 64%



Pagina 27 van 37

Figuur 6-8 behandelde hoeveelheid en % behandeld slib in desintegratie ten opzichte van de ontwerpwaarden

6.9.2 Ontsluitingsgraad op basis van opgelost CZV en resultaten intensieve perioden

Er zijn verschillende analyses uitgevoerd van het ingedikte surplusslib voor en na de

behandeling met slibdesintegratie. Uit deze analyses is geconcludeerd dat er een behoorlijke

variatie optreedt tussen de monsters, zowel van de concentratie CZVtotaal, als van

CZVopgelost. De achtergronden en resultaten zijn in meer detail gegeven in Bijlage 4.

Door de gevonden grote variatie is in de maand januari meer aandacht besteed aan de wijze van

monstername en analyse van het monster. De concentratie van CZVopgelost in het ingaande

slib is hier met waarden tussen 0,37 tot 0,49 g CZV/l ook volgens verwachting. De ontsluiting is

hier hoger met waarden tussen 1,0 % en 3,7 %, waarbij de laatste twee dagen (29 en 30 januari)

aanzienlijk hogere ontsluitingswaarden (respectievelijk 3,5 en 3,7 %) geven. Indien deze laatste

metingen als representatief worden beschouwd voldoet de desintegratie op dit onderdeel aan de

verwachtingen.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

20

06

,01

20

06

,05

20

06

,09

20

06

,13

20

06

,17

20

06

,21

20

06

,25

20

06

,29

20

06

,33

20

06

,37

20

06

,41

20

06

,45

20

06

,49

20

07

,01

20

07

,05

20

07

,09

week

gemiddeld dagdebiet (m3/d)

slibtoevoer desint. ontwerp toevoer desint.

inged. surplus ontwerp inged. surplus

4 per. Zw. Gem. (inged. surplus) 4 per. Zw. Gem. (slibtoevoer desint.)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

20

06

,01

20

06

,05

20

06

,09

20

06

,13

20

06

,17

20

06

,21

20

06

,25

20

06

,29

20

06

,33

20

06

,37

20

06

,41

20

06

,45

20

06

,49

20

07

,01

20

07

,05

20

07

,09

week

debiet desint. T.o.v. debiet inged.

surplus

verhouding desint. t.o.v. inged. surplus

ontwerp verhouding

4 per. Zw. Gem. (verhouding desint. t.o.v. inged. surplus)



Pagina 28 van 37

6.9.3 Energieverbruik

De draaiuren van de desintegrator en de toevoerpomp en het energieverbruik van de

desintegrator zijn geregistreerd. Deze gegevens zijn uitgewerkt in Tabel IV-8-1 in Bijlage 4. De

energieopname is redelijk constant en er is gemiddeld in de vijf perioden 4,75 kWh/m3

opgenomen. Wanneer dit gecombineerd wordt met een drogestofgehalte van 46 kg ds/m3,

betekent dit 0,103 kWh/kg ds behandeld en bij 26,4% (januari tot en met maart 2007)

behandeld, komt dit overeen met 0,03 kWh/kg ds secundair slib naar de gisting. Vergeleken met

de waarden gevonden in de literatuurstudie van STOWA (STOWA 2005-05) is dit specifieke

energieverbruik laag wanneer een relatieve verbetering van de organische stofafbraak van 20%

dient te worden gerealiseerd. Ook is dit laag vergeleken met het verbruik op de locaties Bath (na

uitbreiding) en Zeist (18 dagen verblijftijd) en vergelijkbaar met Nieuwgraaf (zie Tabel 6-4). Op

deze locaties is sprake van dezelfde leverancier voor de desintegrator. Naast de mogelijkheid dat

het apparaat niet voldoende energie inbrengt, zijn redenen voor deze lagere energie input; het

lage ds% van het ingedikte secundaire slib (uurdebiet naar desintegrator is gemaximaliseerd) en

het lage aandeel behandeld slib.

Belangrijk bij de werking van slibdesintegratie is dat de energie-inbreng langdurig boven een

bepaald niveau moet zijn en in de juiste verhouding met de behandelde slibvracht. Beide zijn

tijdens de demonstratie niet het geval geweest.

Tabel 6-4 Energieverbruik op RWZI Willem Annapolder en andere installaties in Nederland

RWZI kWh/kg ds behandeld secundair slib kWh/kg ds totaal secundair slib naar gisting

Willem Annapolder 0,10 0,030

Bath 0,13* 0,054*

Nieuwgraaf 0,10 0,028

Zeist 0,15-0,20 0,060-0,065

Enschede** 0,04 0,043

* na uitbreiding van 8 naar 10 sonotroden

** andere leverancier, geen ultrasound

6.10 Energieverbruik versus energieproductie

In paragraaf 6.9.3 is berekend dat het energieverbruik van de desintegratie overeenkomt met

circa 0,103 kWh/kg ds behandeld slib. Indien de installatie wordt uitgebreid met een extra

identieke eenheid, wordt de energie-input per kg ds verdubbeld. De gegarandeerde verbetering

van de leverancier bij de huidige 0,103 kWh/kg ds behandeld slib is 20%. Deze is vooralsnog

niet aantoonbaar gerealiseerd. In Figuur 6-9 is dit vergeleken met de energie-input in combinatie

met de garantieafspraken van de drie installaties van het STOWA-onderzoek. Als gevolg van

het innovatieve karakter van deze vorm van slibdesintegratie is het nog niet goed mogelijk om

een algemene verwachting voor het te bereiken resultaat te formuleren.

Door de voorzitter van de Duitse ATV-Arbeitsgruppe Klärschlammdesintegration, de heer

Johannes Müller, is ondanks alle beperkingen een poging gedaan de in 2004 beschikbare

resultaten samen te vatten3. In Figuur 6-9 is dit verband gegeven in het gearceerde gebied.

Naast dit verband zijn in de grafiek de werkpunten van eerder genoemde Nederlandse situaties

gegeven. De werkpunten zijn een combinatie van de door de leveranciers opgegeven

(gegarandeerde) verbetering van de afbraak en de werkelijk gerealiseerde energietoevoer in

kWh/kg ds behandeld. De werkpunten van de werkelijk gerealiseerde energietoevoer zijn in

rode dichte ruitjes gegeven en de werkpunten na verbeteringen aan en/of uitbreiding van de

desintegratie-installatie zijn in rode open ruitjes gegeven. Dit laatste betreft een horizontale

verschuiving naar rechts. Door uitbreiding van of aanpassingen aan de slibdesintegratie, wordt

3 Lit: Schmelz, K.-G., Müller, J., ‘Klärschlammdesintegration zur Verbesserung der Faulung; Ergebnisse

groβtechnischer Parallelversuche’, KA-Abwasser, Abfall 2004 (51) Nr. 6, pagina 632 t/m 642



Pagina 29 van 37

getracht de verwachte (gegarandeerde) resultaten alsnog te bewerkstelligen. Voor RWZI

Willem Annapolder is deze uitbreiding nog niet definitief vastgesteld (zie paragraaf 5.3)

De huidig gerealiseerde werkpunten (dicht rood) bevinden zich allemaal buiten het gearceerde

gebied van de beschikbare resultaten van de heer Müller. De nieuwe werkpunten van de

installaties na aanpassing en/of uitbreiding (open rood) liggen voor Nieuwgraaf en Willem

Annapolder, zij het dicht bij de grens, in het gearceerde gebied met de gebruikelijk opgegeven

verbeteringen. In het licht van de tot nu toe behaalde resultaten in Nederland kunnen de

oorspronkelijke (dicht rood) werkpunten als optimistisch worden beoordeeld in relatie tot het te

bereiken effect.

Figuur 6-9 Verband tussen energietoevoer (in kWh per kg ds behandeld) en verbetering afbraak (naar Müller).

Hierbij zijn de dichte rode ruitjes de gerealiseerde energietoevoer en de open rode ruitjes (◊) de

verwachte energietoevoer na uitbreiding van en/of verbetering aan de slibdesintegratie-installatie.

De verwachting met betrekking tot de verbetering van de afbraak zijn niet aangepast.

Verband energietoevoer en verbetering afbraak

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50

Energietoevoer in kWh/kg DS

Ve

rbe

teri

ng

afb

raa

k (

%)

Gebied met gebruikelijke

opgegeven verbeteringen

Bath

Enschede

Nieuwgraaf

Willem Annapolder


Pagina 30 van 37

7 Bijdrage aan EOS: demonstratie

doelstellingen

7.1 Bijdrage aan duurzame energiehuishouding: technologische aspecten

In de subsidieaanvraag zijn de te verwachten vermeden hoeveelheden aan primaire energie en

CO2-emissie per jaar gegeven. Deze zijn destijds ingeschat op 0,004 PJprimair/jr en 230 ton

CO2/jr. De berekening is gegeven in Tabel 7-1.

Door nieuwe inzichten is in het Programma van Eisen gebruik gemaakt van licht afwijkende

getallen ten opzichte van die vermeld in de subsidieaanvraag, vandaar dat het overzicht uit de

subsidieaanvraag in Tabel 7-1 is aangepast met de getallen uit het Programma van Eisen in

combinatie met de garantie-eisen. Aangepast zijn onder andere de biogasproductie (1.400 in

plaats van 1.540 m3/d) en de verbetering van de afbraak (garantie is 20% verbetering ten

opzichte van 35 %, komt overeen met een afbraak van 42% in plaats van de eerder gebruikte

verbetering van 25%). Daarnaast dienen bij een goede ketenbenadering ook de vermeden

hoeveelheden aan primaire energie en CO2-emissie van de eindverwerking te worden

meegenomen. Dit is destijds in de subsidieaanvraag niet meegenomen. Er is uitgegaan van een

elektriciteitsverbruik van 74 kWh/ton ontwaterd slib en een bijbehorende hoeveelheid CO2van

0,63 kg/kWh.

De berekening volgens het Programma van Eisen inclusief de eindverwerking is gegeven in

Tabel 7-1. Voor de berekeningen zijn naast de biogasproductie en de tonnen ontwaterd slib

dezelfde uitgangspunten gebruikt als in de subsidieaanvraag.

Dezelfde berekening is voor de demonstratieperiode berekend. Hierbij is uitgegaan van de

biogasproductie zoals in het Programma van Eisen is gegeven en een verbetering die gelijk is

aan de relatieve verbetering van maandelijkse organischestofafbraak over de periode november

2006 tot en met maart 2007. Omdat het slib van Waarde in de demonstratieperiode niet is

meevergist, is het niet mogelijk de werkelijke biogasproductie (lager dan in het programma van

eisen) te vergelijken met de situatie uit het programma van eisen die als referentie dient. De

berekende organischestofafbraak varieert sterk per maand en uit Tabel 6-2 kan op basis van de

maandgemiddelde afbraak een relatieve verbetering van ongeveer 6,2% worden bepaald.

Daarnaast is de verbetering van de ontwatering met 2,8 % punt meegenomen. Voor deze situatie

zijn de vermeden hoeveelheden aan primaire energie en CO2-emissie per jaar berekend in Tabel

7-1. Deze is met een vermeden hoeveelheid aan primaire energie van 0,001 PJprimair/jr en een

vermeden CO2-emissie van 139 ton CO2/jr lager dan de in de subsidieaanvraag aangegeven

hoeveelheden.

Gezien de huidige resultaten van de lopende demonstratieproeven in Nederland (zowel op

RWZI Willem Annapolder als binnen het STOWA-verband) zijn het herhalingspotentieel en de

kans dat dit wordt benut binnen een termijn van 5 en 10 jaar onzeker. Hierdoor is het niet

mogelijk dit in vermeden hoeveelheden aan primaire energie en CO2-emissie per jaar uit te

drukken. Voor een berekening van de potentiële besparingen wordt verwezen naar de

subsidieaanvraag, waar deze geschat zijn op 1,4-1,7 PJprimair/jr en 92.000-109.000 ton CO2/jr

voor respectievelijk de vermeden hoeveelheid aan primaire energie en de vermeden CO2-

emissie.

Bijdrage aan EOS: demonstratie doelstellingen


Pagina 31 van 37

Tabel 7-1 Besparing van primaire energie (PJ) en van CO2 equivalenten op projectniveau

Subsidieaanvraag Programma van Eisen Demonstratie

Slibdesintegratie aanwezig ja/nee nee ja nee ja ja

Productie aan gistingsgas (*) Miljoen Nm3/j 0,56 0,70 0,51 0,61 0,55

toename door desint. % - 25% - 20% 7%

Methaan % % 65% 65% 65% 65% 65%

Energie-inhoud MJ/m3 23,3 23,3 23,3 23,3 23,3

Benutting via WKK

elektr. Rend, % 36% 36% 36% 36% 36%

Spec. E. Prod. kWh/m3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3

Therm. Rend. % 50% 50% 50% 50% 50%

Benuttingsgraad % 50% 50% 50% 50% 50%

Aantal draaiuren h/jr 7.500 7.500 7.500 7.500 7.500

Eindverwerker

drogestof na ontwatering % ds 23,4 % 23,4 % 26,2 %

aanvoer ontwaterd slib ton ds/jr 2.373 1.898 2.225

kWh verbruik verbranding kWh/ton ontw. slib 74 74 74

kWh verbruik verbranding MWh/jr 750 600 629

bijbehorende CO2 emissie ton CO2/jr 473 378 396

Cth Thermische Cap. MW th 0,2 0,3 0,2 0,3 0,2

Cel. Electrische Cap. MW el. 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

W Warmteproductie TJ/jr 3 4 3 4 3

E Electriciteitsproductie GWh 1 2 1 1 1

E kWh verbruik eindverwerking GWh 1 1 1

Vermeden primaire energie PJprimair/jr 0,014 0,018 0,012 0,015 0,013

Vermeden CO2-emissie ton CO2/jr 921 1.151 364 626 493

Verschil met Huidige situatie

Vermeden primaire energie PJprimair/jr 0,004 0,003 0,001

Vermeden CO2-emissie ton CO2/jr 230 262 129

7.2 Bijdrage aan duurzame energiehuishouding: economische aspecten

In de subsidieaanvraag is een overzicht gegeven van de te verwachten economische aspecten op

RWZI Willem Annapolder. Hierbij is de situatie met slibdesintegratie vergeleken met een

referentiesituatie. Door het verloop van de proef, zoals onder andere het slib van RWZI Waarde

niet meevergisten, en de resultaten die behaald zijn op RWZI Willem Annapolder, wijkt een

aantal zaken sterk af van de referentiesituatie en de huidige situatie. Voor de situatie met

slibdesintegratie leidt een aantal van deze aspecten tot een kostenverhoging voor de

slibverwerking ten opzichte van de referentiesituatie die niets met de werking van de

slibdesintegratie te maken heeft. Daardoor ontstaat de situatie dat ondanks dat een zeker effect

van de slibdesintegratie wordt aangehouden, er een kostenstijging voor de slibverwerking

ontstaat. Met name het feit dat de slibproductie en de wijze van verwerking van slib van rwzi

Waarde afwijken, zorgt ervoor dat een directe vergelijking met de referentie situatie voor

subsidie niet mogelijk is.

Een vervolg van de demonstratie zal meer duidelijkheid moeten bieden. In dit vervolg, waarvan

de resultaten nu nog niet bekend zijn, wordt getracht alsnog de oorspronkelijke doelstelling met

betrekking tot de bedrijfsvoering van de gisting en de verbetering van de afbraak te realiseren.

Om een uitspraak te kunnen doen over de economische aspecten wordt in deze paragraaf voor

het berekenen van de economische aspecten en de terugverdientijd van slibdesintegratie

uitgegaan van dezelfde slibhoeveelheden en wijze van verwerking zoals die in de aanvraag is

opgenomen. Dat wil zeggen dat slib van Waarde voor 55% wordt meevergist in de situatie

zonder slibdesintegratie en voor 100% in de situatie met slibdesintegratie. De berekening zoals



Pagina 32 van 37

in de subsidieaanvraag beschreven is, is gegeven in Tabel 7-2. De terugverdientijd op RWZI

Willem Annapolder is vooraf ingeschat op 6,0 jaar.

Om de economische aspecten met de huidige resultaten te vergelijken is voor de jaarlasten

gebruik gemaakt van dezelfde kentallen als in de subsidieaanvraag. Het enige verschil in de

nieuwe referentiesituatie is een lager eind-drogestofgehalte voor de ontwatering (23,4% ds),

omdat gebleken is dat een eind-drogestofgehalte van 27% niet haalbaar is. Dit resulteert in een

verhoging van de variabele kosten. Tijdens de demonstratie is de afbraak in de gisting maar

beperkt verbeterd, 6,2% gemiddeld (verwacht: 25%) en deze verbetering is gebruikt voor de

situatie met slibdesintegratie. In de investeringskosten voor de situatie met slibdesintegratie zijn

naast de gerealiseerde kosten voor de slibdesintegratie-installatie en de WKK, de kosten voor

derden en analyses opgenomen. Ondanks dat de investeringen lager zijn uitgevallen dan vooraf

ingeschat, zijn de besparingen op de variabele kosten dermate lager, dat de terugverdientijd op

RWZI Willem Annapolder berekend wordt op 9,4 jaar (zie Tabel 7-2).

Voor het schetsen van het perspectief voor de toekomst wordt gebruik gemaakt van een opti-

male situatie. Hierbij is rekening gehouden met de huidige ervaringen om een nieuwe schatting

voor de verbetering van de afbraak en het ontwateringresultaat te hanteren. De relatieve

verbetering van de afbraak is in deze optimale situatie 15% en het drogestofgehalte na

ontwatering 25%. Ook wordt rekening gehouden met het vergisten van al het slib uit Waarde.

Het berekende perspectief is gegeven in Tabel 7-2. De ingeschatte terugverdientijd in deze

situatie op RWZI Willem Annapolder 4,0 jaar.

Tabel 7-2 Berekening terugverdientijd slibdesintegratie op RWZI Willem Annapolder

Subsidieaanvraag Realisatie Perspectief

Omschrijving Eenheid Referentie Project Referentie Project Toekomst

Investeringen excl. variabele kosten € 550.970 1.003.240 550.970 875.510 875.510

Variabele kosten voor materialen en hulpmiddelen €/jr 439.220 389.924 493.777 468.672 430.325

Variabele kosten voor onderhoud en reparaties

desintegratie-eenheid €/jr 5.250 5.250 5.250

Meerinvestering € 452.270 324.540 324.540

Besparingen op variabele kosten €/jr 44.046 19.855 58.202

Besparing door extra elektriciteitsproductie €/jr 31.733 14.719 22.683

Terugverdientijd jaar 6,0 9,4 4,0

Men kan verwachten dat de terugverdientijd van slibdesintegratie doorgaans korter is dan op

RWZI Willem Annapolder. Dit komt omdat er een aantal aanvullende investeringen is gedaan

die bij niet alle rwzi’s noodzakelijk zullen zijn, zoals een WKK, een cv-ketel en aanpassingen

aan het gebouw. Omdat de installatie van slibdesintegratie op RWZI Willem Annapolder als

demonstratie is gezien, is er aandacht besteed aan de voorbeeldfunctie van het project door

aanvullende analyses en extra voorlichting.

Door elektriciteitsleveranciers is aangegeven dat de elektriciteitsprijs in de toekomst zal stijgen.

Dit betekent dat het aandeel energiekosten van de slibdesintegratie zal toenemen indien het

verbruik gelijk blijft en dat de baten van de verminderde elektriciteitsinkoop door extra

biogasproductie zullen toenemen. De (meer)opbrengst van de verminderde elektriciteitsinkoop

is veel groter dan het verbruik van de slibdesintegratie-installatie.

RWZI Willem Annapolder behoort met een ontwerpcapaciteit van 101.000 i.e. (à 136 g TZV)

tot de grotere rwzi’s van Nederland. Aangezien op deze rwzi ook het slib van RWZI Waarde

(ontwerpcapaciteit 87.000 i.e. à 136 g TZV) vergist zal worden is de schaalgrootte voor

slibdesintegratie relatief groot. Dit betekent dat voor de middelgrote en kleinere rwzi’s de

terugverdientijd van de technologie hoger zal zijn. Op de middellange termijn wordt verwacht



Pagina 33 van 37

dat door mogelijke prijsdalingen, de terugverdientijd voor middelgrote rwzi’s (capaciteit

50.000 i.e.) in een gunstige range komt.

Het toepassen van slibdesintegratie kan als ‘extra’ worden gezien om elektriciteitbesparing en

een vermindering van het slibtransport naar de eindverwerking te realiseren.

7.3 Verwachting voor verdere marktintroductie (ook sociaal-economische

aspecten)

De verdere marktintroductie van slibdesintegratie is sterk afhankelijk van de resultaten van de in

bedrijf zijnde proefopstellingen. Deze zijn naast RWZI Willem Annapolder aanwezig op de

rwzi’s Bath, Enschede en Nieuwgraaf in het kader van een STOWA-onderzoek en op rwzi

Zeist. In oktober 2007 wordt een tussenrapportage in de vorm van een werkrapport verwacht

van het STOWA-onderzoek. Zowel op deze als op de installatie op Willem Annapolder zijn de

resultaten in de vorm van een verbeterde afbraak (nog) niet in de mate aangetoond zoals in

garantievoorwaarden zijn vastgelegd. Op alle rwzi’s, behalve rwzi Zeist, zijn ‘optimalisaties’ of

een uitbreiding van de desintegratiecapaciteit in uitvoering om dit alsnog te bereiken.

Indien op RWZI Willem Annapolder de installatie wordt uitgebreid met een tweede desintegra-

tie-installatie en de proefperiode wordt verlengd, worden in de eerste helft van 2008 de resulta-

ten verwacht. De eindresultaten van STOWA worden ook in dezelfde periode openbaar

gemaakt.

Vooralsnog is de techniek niet voldoende economisch interessant gebleken doordat garantie-

voorwaarden niet worden gerealiseerd. De verdere marktintroductie is afhankelijk van

besluitvorming binnen de andere water- en hoogheemraadschappen in Nederland. Verwacht

wordt dat deze de uiteindelijke resultaten van onder andere STOWA zullen afwachten alvorens

een beslissing over de gedemonstreerde technologie te nemen.

Hierbij dient vermeld te worden dat in de bovengenoemde onderzoeken installaties zijn getest

van twee leveranciers. In de markt van slibreductie zijn meerdere leveranciers actief die (nog)

geen Nederlandse (proef) installatie hebben gerealiseerd. Wellicht dat deze een betere

marktpotentie hebben dan de reeds gedemonstreerde installaties. Bij uitblijven van betere

resultaten in de nu lopende demonstraties, zal de ontwikkeling van deze technieken belangrijk

zijn voor een verdere marktintroductie van slibdesintegratie.

7.4 Samenwerking en kennisoverdracht

Er zijn berichten op internet over de slibdesintegratiedemonstratie op RWZI Willem

Annapolder gepubliceerd. Door het Waterschap is een persbericht opgesteld en naar aanleiding

daarvan heeft in de Bevelander (22 juni 2007), in de Provinciale Zeeuwse Courant (22 juni

2007) en op de internetsite van duurzaam Zeeland (26 juni 2006) een artikel over het project

gestaan. Ook naar aanleiding daarvan is de heer Poulus van Waterschap Zeeuwse Eilanden

geïnterviewd door Omroep Zeeland wat op zowel op radio, televisie als op teletekst is

uitgezonden (21 juni 2006). Op 3 augustus 2006 heeft er naar aanleiding van een interview met

de heer Poulus weer een artikel in de Provinciale Zeeuwse Courant gestaan.

In de Bedrijfsrapportages Waterketen van Waterschap Zeeuwse Eilanden over de jaren 2005 en

2006 is in de beschrijving van de onderzoeksprojecten aandacht besteed aan het slibdesintegra-

tieproject op RWZI Willem Annapolder. Hierbij is ook de subsidie van SenterNovem vermeld.

De wens om een workshop te organiseren over de bevindingen is gezien het verloop van de

proef niet uitgevoerd. Wel zijn de resultaten van dit project openbaar gemaakt middels deze

rapportage en een paragraaf in het STOWA-werkrapport (2007-W06). De contactpersoon van

het waterschap (de heer Poulus) neemt ook deel aan de begeleidingscommissie van het STOWA

onderzoek. Verwacht wordt dat ook in de eindrapportage van het STOWA-onderzoek naar



Pagina 34 van 37

slibdesintegratie een paragraaf over de resultaten van de demonstratie op RWZI Willem

Annapolder wordt opgenomen.

Door de heer Luning van Grontmij is tijdens een workshop ‘energiebesparing in de rwzi’,

georganiseerd door STOWA en SenterNovem op 19 oktober 2006, een presentatie gegeven over

de ‘praktijkervaringen met slibdesintegratie’. Hierin is kort aandacht besteed aan de installatie

op RWZI Willem Annapolder.

Een overzicht van de kennisoverdrachtmomenten met een aantal van publicaties is bijgevoegd

in Bijlage 5.

7.5 Bijdrage aan de innovatie ten opzichte van de huidige stand van techniek in

Nederland

De ervaringen met slibdesintegratie zijn zeer beperkt. In totaal zijn wereldwijd momenteel circa

60 installaties operationeel, waarvan slechts 5 in Nederland (Willem Annapolder, Bath,

Enschede, Nieuwgraaf en Zeist). Het merendeel staat in Duitsland of Duitstalige landen.

Daarnaast zijn er inmiddels 2 installaties in Nederland die na de proefperiode zijn stilgezet, dit

betreft de rwzi’s Land van Cuijk en Meppel.

Op rwzi Meppel is een desintegratie-installatie hoofdzakelijk voor het voorkomen van

schuimvorming gedemonstreerd. De proef is voortijdig beëindigd omdat het niet mogelijk bleek

de schuimvorming te voorkomen.

Het nadeel van de eerste (nu stilstaande) installatie voor slibdesintegratie in Nederland (Land

van Cuijk) is dat de omstandigheden aldaar niet representatief zijn voor de meeste Nederlandse

rwzi’s. Enerzijds wijkt het ontwerp van RWZI Land van Cuijk af van het gebruikelijke ontwerp,

doordat er geen voorbezinking aanwezig is en de slibproductie en de toevoer naar de slibgisting

alleen betreft secundair slib. Doorgaans vindt slibgisting plaats op rwzi’s waar voorbezinking

aanwezig is. Op RWZI Willem Annapolder is voorbezinking aanwezig, waardoor deze locatie

als representatief voor de overige rwzi’s met slibgisting in Nederland kan worden beschouwd.

Anderzijds hebben de leveranciers in de tussentijd hun producten verder geoptimaliseerd,

waardoor het systeem op rwzi Land van Cuijk niet optimaal de mogelijkheden van (ultrasone)

slibdesintegratie benut.

De potentiële verbetering die de slibdesintegratietechnologie op de vergisting en ontwatering

van secundair slib met zich meebrengt biedt voor de Nederlandse markt veel mogelijkheden.

Het secundair slib dat in Nederland vrijkomt bij de laagbelaste zuiveringsinstallaties voor

communaal afvalwater, heeft een andere samenstelling dan het slib dat vrijkomt in de midden-

en hoogbelaste zuiveringsinstallaties buiten Nederland. Het innovatieve van dit project is dan

ook het toepassen van technologie die nieuw is voor Nederland en die daarbij grote potentie laat

zien. Sinds de opstart met slibdesintegratie op rwzi Land van Cuijk zijn hier verschillende

kinderziektes opgetreden. Dit illustreert dat de technologie niet één op één over is te nemen op

basis van de aldaar uitgevoerde projecten.

De extra biogasproductie die door het installeren van slibdesintegratie voor de gistingtank

bereikt kan worden, kan met de huidige stand van techniek ook bereikt worden door extra

gistingscapaciteit bij te bouwen. Dit laatste brengt hoge kosten met zich mee, ook is het

ruimtebeslag aanzienlijk groter.

De toepassing en werking van de slibdesintegratie voor de behandeling van het secundair slib

afkomstig van de laagbelaste rwzi’s in Nederland zijn uniek. Tot nu toe is dit concept vooral

beproefd op slib afkomstig van midden- en hoogbelaste rwzi’s (buiten Nederland). Inzicht in het

effect van deze technologie op dit slib is nieuw en levert waardevolle informatie op over het

karakter en de eigenschappen van dit slib. De ontwaterbaarheid, al vele decennia een belangrijk

onderzoeksaspect, van dit slib neemt toe na slibdesintegratiebehandeling. Slibdesintegratie zou



Pagina 35 van 37

daarom vergeleken kunnen worden met technologie die ontwikkeld is voor een betere

ontwaterbaarheid van het slib afkomstig van rwzi’s.

De technologie biedt tevens aan alle andere waterschappen in Nederland een potentiële

verbetering van de prestaties van hun rwzi’s. Ook andere vergistingsprocessen dan die op rwzi’s

kunnen baat hebben bij slibdesintegratie voor de vergroting van de biogasopbrengst en

verbeterde ontwatering van slib. Voornamelijk wordt hierbij gedacht aan mestvergisting en de

vergisting van slib uit aërobe afvalwaterzuiveringsinstallaties in de industrie.


Pagina 36 van 37

8 Conclusies en aanbevelingen

8.1 Conclusies

8.1.1 Effect op organisch stofafbraak en ontwatering

• De door de leverancier gegarandeerde organischestofafbraak in absolute zin wordt alleen in

februari 2007 bereikt (42,7% ten opzichte van 42,0 %).

• De overige maanden wordt de garantiewaarde voor de organischestofafbraak niet bereikt. De

gemiddelde verbetering over januari tot en met maart 2007 komt overeen met 6,2%.

• Kanttekening bij de afbraak is dat de omstandigheden niet gelijk zijn aan die van het

Programma van Eisen (PvE); de verblijftijd is langer en het aandeel primair slib hoger,

waardoor de afbraak hoger kan zijn. Rekening houdend met deze factoren en de optredende

nauwkeurigheden kan er eigenlijk geen structurele verbetering van het toepassen van

slibdesintegratie worden toegekend.

• In januari tot en met maart 2007 is op RWZI Willem Annapolder het drogestofpercentage na

ontwatering ongeveer 2,8%punt hoger dan op RWZI Walcheren, terwijl ze in 2006 over

lange tijd ongeveer gelijk zijn geweest. Om een verbetering met zekerheid te kunnen

vaststellen, dient het resultaat gedurende langere tijd aanwezig te zijn.

8.1.2 Bedrijfsvoering gisting

• Het drogestofgehalte van het ingedikte secundaire slib is lager dan de verwachte waarde ten

tijde van de voorbereiding en hierdoor ook in het Programma van Eisen. Dit beïnvloedt het

functioneren van de gisting en desintegratie op ongunstige wijze.

• De vrachten aan primair en secundair slib van RWZI Willem Annapolder zelf komen goed

overeen met de verwachte productie in het Programma van Eisen. Het (secundaire) slib van

Waarde is, in tegenstelling tot vooraf verwacht, niet mee vergist in de demonstratieperiode.

Hierdoor is de verhouding van het primaire slib versus het secundaire slib hoger dan in het

Programma van Eisen. Een hoger aandeel primair slib resulteert normaliter in een hogere

relatieve afbraak van het slib.

8.1.3 Bedrijfsvoering desintegrator

• Het aandeel gedesintegreerd slib blijft met een waarde van 21-25%, met uitzondering van

februari 2007, duidelijk achter bij de ontwerpwaarde van 40%, de reden hiervoor ligt niet in

het apparaat zelf, maar in het lagere drogestofpercentage van het ingedikte secundaire slib en

storingen in de regeling.

• De ontsluiting van het slib door desintegratie blijft achter op de verwachte of benodigde

waarde. De laatst gemeten waarden (januari 2007) laten een hogere ontsluiting zien,

aanvullende analyses moeten bevestigen dat dit niveau over langere tijd gehandhaafd kan

worden.

• Het relatieve energieverbruik van de desintegrator is met 0,10 kWh/kg ds behandeld

secundair slib lager dan de in de literatuur gevonden waarden. Dit zou een beperking kunnen

zijn voor het behalen van de gewenste 20% verbetering van de organischestofafbraak.

8.2 Aanbevelingen

De aanbevelingen naar aanleiding van deze demonstratieperiode richten zich met name op het

geplande vervolg van de demonstratie door het waterschap. Dit vervolg houdt in:

Conclusies en aanbevelingen


Pagina 37 van 37

• Slib van Waarde indikken en vergisten op Willem Annapolder en het drogestofgehalte van

het ingedikte secundaire slib verhogen naar circa 5,5% zodat wordt voldaan aan de

oorspronkelijke doelstelling van het project zoals verwoord in het Programma van Eisen.

• Afhankelijk van de resultaten en het gerealiseerde relatieve energieverbruik van de

slibdesintegrator tijdens het vervolg van de demonstratie, in overleg treden met de

leverancier over het bijplaatsen van een tweede identieke installatie.


Bijlage 1

Bemonsterings- en analyseschema



Om vast te stellen welke meetgegevens voor RWZI Willem Annapolder tijdens de proef met

slibdesintegratie benodigd zijn, is uitgegaan van de verschillende zaken die vastgesteld kunnen

worden. In de navolgende figuur is een schematische weergave van de monsternamepunten en

bijbehorende analyses weergegeven.

1. Afbraak organische stof in gistingstank

Hiervoor is benodigd:

A. Ingaand ingedikt Primair slib:

- Debiet ingedikt primair slib via FIRQ-05021

- Samenstelling via QX-05022 (debietproportioneel)

• indamprest

• gloeirest

B. Ingaand ingedikt Surplus slib:

- Debiet ingedikt surplus slib via FIRQ-05421

- Samenstelling via QX-05422 (debietproportioneel)

• indamprest

• gloeirest

C. Aard van de organische stof ingaand:

- Bepaling slibleeftijd

• Inhoud biologie

• Slibconcentratie in biologie

• Onttrokken hoeveelheid slib (=B)

D. Uitgaand uitgegist slib:

- Debiet uitgegist slib via FIRQ-0611

- Samenstelling via QX-06102 (tijdproportioneel)

• indamprest

• gloeirest

E. Als verificatie op D: ontwaterd slib:

- Gewicht via weegbrug

- Samenstelling via steekproeven

• indamprest

• gloeirest

2. Specifieke gasproductie – op ingaande organisch stof

Hiervoor is benodigd: A + B + C +

F. Biogasproductie:

- Biogasproductie via FIRQ-06203 + FIRQ-06202

- Druk en temperatuur ter plaatse van bovengenoemde biogasmeters

- Samenstelling biogas:

• CH4 + CO2

3. Specifieke gasproductie – op afgebroken organisch stof

Hiervoor is benodigd: A + B + C + D + F

Alternatief: A + B + C + E + F

4. Verblijftijd in gisting


- Volume gisting

- Invoerdebiet (zie A + B)

5. Specifiek PE-verbruik van ontwatering


- Verbruik PE ruw - via FIRQ 10431 en FIRQ10561

- Ingaande drogestofdebiet (zie D (+ E))



6. Prestatie slibdesintegratie


- Bedrijfstijd/draaiuren

- Opgenomen vermogen per sonotrode

- Totaal elektriciteitsverbruik

- Slibsamenstelling voor en na behandeling:

• CZVtotaal, CZVopgelost, NH4-N, Ntotaal, PO4-P, Ptotaal

• VFA

• Eventueel: Microscopisch beeld

7. Retourbelasting rwzi


- Debiet centraat via ??

- Samenstelling centraat:

• SS

8. Prestatie eindontwatering

Hiervoor is benodigd: E

- Samenstelling:

• Stookwaarde

• Metalen

9. Eventueel: CZV balans ter verificatie afbraak, gasproductie en specifieke gasproductie


- CZV waarden van:

• Ingedikt primair slib

• Ingedikt surplusslib

• Uitgegist slib

Algemeen

• Er is ervan uitgegaan dat er geen extern slib wordt aangevoerd naar de gisting, indien dit

wel het geval is, zal de analyse hiervan gelijk zijn aan primair slib.

• Bij voorkeur indamprest in 2 decimalen en gloeirest in 1 decimaal. Dit is doorgaans niet de

gebruikelijke wijze van weergave door het lab. Een en ander zou in overeenstemming met

het laboratorium vastgesteld dienen te worden.

• Waarschijnlijk dienen de bedrijfstijd, het opgenomen vermogen per sonotrode en het totale

elektriciteitsverbruik van de slibdesintegratie installatie lokaal en handmatig te worden

verzameld.

• Voor de analyses (naast gloeirest en indamprest) van het ingedikte surplusslib vóór en na

de slibdesintegratie en het uitgegiste slib is uitgegaan van een viertal intensieve

meetperiodes van 1 week. Aangezien het ingedikte gedesintegreerde surplusslib

waarschijnlijk niet debietproportioneel bemonsterd wordt, is er voor een goede

vergelijkbaarheid gekozen om bij alle drie de slibstromen van steekmonsters uit te gaan.



band-

indikker

slibdesin-

tegratie

gisting

CZV

CZVopgelost

NH4-N

N-totaal

PO4-P

P-totaal

VFA

microsc. beeld

buffer centri-

fuge

sec. slib

gloeirest

Indamprest

CZV

gloeirest

Indamprest

CZV

CZV

CZVopgelost

NH4-N

N-totaal

PO4-P

P-totaal

VFA

microsc. beeld

gloeirest

indamprest

CZV

gloeirest

indamprest

stookwaarde

metalen

SS

centraat

filtraat

indikkerprim. slib

gloeirest

Indamprest

CZV

biogas

CH4,CO2

slib

WAP

bufferext. slib

gloeirest

indamprest

CZV

tekst

tekst tijdens normale monstername periode

tijdens intensieve periode

aanwezige debietmeter

aanwezige monstername apparatuur tijd/debietprop.

wellicht geen toevoer extern slib naar gisting tijdens

proef

tekst

tekst tijdens normale monstername periode

tijdens intensieve periode

aanwezige debietmeter

aanwezige monstername apparatuur tijd/debietprop.

wellicht geen toevoer extern slib naar gisting tijdens

proef

homoge-

isatie tank CZV

CZVopgelost

NH4-N

N-totaal

PO4-P

P-totaal

VFA

microsc. beeld


Bijlage 2

Achtergrond grafieken

Bijlage 2: Achtergrond grafieken


slibvrachten

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

20

06

,01

20

06

,05

20

06

,09

20

06

,13

20

06

,17

20

06

,21

20

06

,25

20

06

,29

20

06

,33

20

06

,37

20

06

,41

20

06

,45

20

06

,49

20

07

,01

20

07

,05

20

07

,09

20

07

,13

week

vracht (ton ds/d)

0

500

1000

1500

2000

2500

biogasproductie (m3/d)

Gemeten naar gisting uitgegist slib biogas

Figuur II-1 Vrachten drogestof gisting in en uit en biogasproductie gedurende de tijd

droge- en organische stof verwijdering

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

20

06

,01

20

06

,05

20

06

,09

20

06

,13

20

06

,17

20

06

,21

20

06

,25

20

06

,29

20

06

,33

20

06

,37

20

06

,41

20

06

,45

20

06

,49

20

07

,01

20

07

,05

20

07

,09

20

07

,13

week

ds en os verwijdering (%)

gemeten ds verwijdering gemeten os verwijdering

FiguurII-2 Drogestof en organische stof afbraak in gisting gedurende de tijd


Bijlage 3

Achtergrond bedrijfsvoering gisting



De bedrijfsvoering van de gisting kan beoordeeld worden aan de hand van de hoeveelheden slib

die ingevoerd zijn en de samenstelling daarvan. In Figuur III-2 zijn de drogestof en organisch

stofgehalten gegeven van het ingedikt primair, ingedikt surplus en het uitgegiste slib. Opvallend

is dat met name het ingedikt surplusslib ruim onder de verwachte waarde (7%ds ) van het

programma van eisen is. Dit heeft consequenties voor de effectiviteit van de slibdesintegratie

behandeling. Daarnaast is een stijging van het drogestofgehalte van het uitgegiste slib zichtbaar

vanaf oktober 2006. Deze lijkt zich vanaf januari 2007 te stabiliseren.

De reden voor het lagere drogestofgehalte van het secundaire slib is tijdens de bespreking d.d.

15 februari 2007 naar voren gekomen. Doordat de desintegrator meerdere malen uit viel, is

gedacht dat dit te wijten was aan een afwijkende druk in de toevoer van de slibdesintegratie. Om

de viscositeit te verlagen is vervolgens het drogestofgehalte verlaagd. Later is vastgesteld dat de

oorzaak gelegen was in de regeling van de debietmeter zat en dit is half januari verholpen.

Uit het patroon van de verblijftijd in de gisting (zie Figuur III-1) blijkt duidelijk de grote

variatie die in de zomerperiode van 2006 is opgetreden. Achtergrond is het “by-passen”van de

gisting in verband met reparatie werkzaamheden. Vanaf week 47 begint een periode met

stabiele omstandigheden. De verblijftijden vanaf week 47 zijn hoger dan de verwachte

verblijftijd van 14 dagen zoals in het programma van eisen is vermeld.

Tijdens voorgenoemde bespreking is ook naar voren gekomen dat in de periode december

2006/januari 2007 het CO2 gehalte van het geproduceerde biogas dermate laag was, dat de

WKK problemen had om stabiel te draaien.. Dit is verklaarbaar uit de bedrijfsvoering van de

gisting. Als de gisting laag belast is, heeft dit tot gevolg dat het methaangehalte omhoog gaat,

daarna kan bij zwaardere belasting van de gisting en toenemende biogasproductie toe het

methaangehalte zover afnemen dat dit niet meer opgevangen kan worden door de regeling van

de WKK.

verblijftijd gisting

0

10

20

30

40

50

60

20

06

,01

20

06

,05

20

06

,09

20

06

,13

20

06

,17

20

06

,21

20

06

,25

20

06

,29

20

06

,33

20

06

,37

20

06

,41

20

06

,45

20

06

,49

20

07

,01

20

07

,05

20

07

,09

20

07

,13

week

verblijftijd gisting (d)

verblijftijd gisting obv ingaand m3/d

gemiddelde

4 per. Zw. Gem. (verblijftijd gisting obv ingaand m3/d)

Figuur III-1 Verblijftijd gisting



Figuur III-2 Verloop van drogestof- en organisch stof gehalten in ingedikt primair, secundair en uitgegist slib

ingedikt prim slib

0

10

20

30

40

50

60

70

80

jan-06 feb-06 mrt-06 apr-06 mei-06 jun-06 jul-06 aug-06 sep-06 okt-06 nov-06 dec-06 jan-07 feb-07 mrt-07

datum

% gl

gl % gem gl % gem gl % + sd gem gl % - sd 10 per. Zw . Gem. (gl %)

ingedikt prim slib

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


datum

% ds

ds % gem ds % gem ds % + sd gem ds % - sd 10 per. Zw . Gem. (ds %)

uitgegist slib

0

10

20

30

40

50

60

70

80


datum

% gl


ingedikt sec slib

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


datum

% ds


uitgegist slib

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


datum

% ds


ingedikt sec slib

0

10

20

30

40

50

60

70

80


datum

% gl



Bijlage 4

Achtergrond werking desintegrator: energie-input en

ontsluitingsgraad



Energie-input desintegrator

Tabel IV-8-1 Uitwerking registratie draaiuren en opgenomen verbruik tijdens intensieve periode

draaiuren1)

verbruik2)

opgenomen draaiuren hoeveelheid4)

vermogen per

desintegrator desintegrator vermogen toevoerpomp behandeld slib m3 behandeld slib

(min/d) (kWh/d) (kWh/h) (min/d) (m3/d) (kWh/m

3)

26-06-2006 877 89 6,09 870 17,4 5,11

27-06-2006 742 74 5,98 729 14,6 5,08

28-06-2006 649 59 5,45 639 12,8 4,62

29-06-2006 757 62 4,91 742 14,8 4,18

30-06-2006 590 43 4,37 580 11,6 3,71

4-9-2006 659 653)

5,91 593 11,9

5-9-2006 887 873)

5,91 821 16,4

6-9-2006 1428 1413)

5,91 1223 24,5

7-9-2006 1440 1423)

5,91 1209 24,2

8-9-2006 799 49 3,68 676 13,5 3,62

13-11-20065)

20 3 9,00 17 0,3 8,82

14-11-2006 714 69 5,80 689 13,8 5,01

15-11-2006 812 79 5,84 799 16,0 4,94

16-11-2006 821 76 5,55 791 15,8 4,80

17-11-2006 593 60 6,07 588 11,8 5,10

23-01-2007 1107 107 5,80 1098 22,0 4,87

24-01-2007 1061 104 5,88 1041 20,8 5,00

25-01-2007 1117 108 5,80 1110 22,2 4,86

29-01-2007 469 45 5,76 466 9,3 4,83

30-01-2007 758 73 5,78 747 14,9 4,89

Gemiddelde 68,75 5,74 14,48 4,75 1) continu bedrijf van de desintegrator 24 h/d komt overeen met 1.440 minuten per dag 2) energieverbruik geregistreerd van desintegrator (exclusief pompen) 3) niet geregistreerd, berekend op basis van gemiddelde verhouding draaiuren en opgenomen vermogen overige

meetpunten 4) uitgegaan van een capaciteit van de toevoerpomp van 1,3 m3/h 5) slechts 20 minuten in bedrijf en daardoor niet meegenomen in gemiddelde waarde

Ontsluitingsgraad op basis van opgelost CZV en resultaten intensieve perioden

In de resultaten van laboratoriumtesten TUHH wordt door Solis een veel waargenomen

(gemiddeld) resultaat van 0,5 % toename van het opgelost CZV per kWh/m3 gegeven (o.a. in

aanbiedingen voor rwzi Enschede en rwzi Nieuwgraaf). In aanbieding voor rwzi Willem Anna

Polder is de installatie ontworpen op 1,2 m3/h met een bijbehorend nominaal energieverbruik

van 5,0 kWh. Dit komt neer op 4,2 kWh/m3 en resulteert in een te verwachten toename van

CZV opgelost van 2,1 % (= 0,5 % x 5,0 /1,2). Hierbij is voor de toename van CZV opgelost

uitgegaan van de volgende berekening voor de ontsluitingsgraad (DDcod : degree of

disintegration):

DDcod = [(CZVus-CZVstrd)/(CZVNaOH – CZVstrd)]* 100 (%)

CZVus : met ultrasound behandeld monster (mg/l)

CZVstrd : onbehandeld monster (mg/l)

CZVNaOH : chemisch ontsloten monster (mg/l) (= CZVtotaal)

Op rwzi Willem Anna Polder hebben in 2006 een drietal intensieve meetweken plaatsgevonden,

waar door middel van CZV totaal, CZV opgelost en drogestofmetingen de ontsluitingsgraad kan

worden berekend (DDcod). De resultaten zijn weergegeven in Tabel IV-1.



Tabel IV-1 Resultaten CZV analyses voor en na desintegrator intensieve periode RWZI Willem

Annapolder

in verhouding in uit toename (mg/l) DDcod

CZV totaal uit/in CZVopgelost CZVopgelost CZV opgelost ontsluiting

(mg CZV/l) (-) (mg CZV/l) (mg CZV/l) (mg CZV/l) (%)

26-06-2006 50.960 1,01 1.250 1.430 180 0,4%

27-06-2006 48.400 0,95 986 1.630 644 1,4%

28-06-2006 45.150 1,00 194 392 198 0,4%

29-06-2006 50.290 0,96 1.020 2.700 1.680 3,4%

30-06-2006 48.410 0,95 1.050 1.530 480 1,0%

4-9-2006 33.425 1,11 1.190 1.980 790 2,5%

5-9-2006 44.690 0,96 626 1.040 414 0,9%

6-9-2006 41.040 0,92 2.280 1.990 -290 -0,7%

7-9-2006 37.430 1,02 2.160 2.130 -30 -0,1%

8-9-2006 39.600 0,96 2.660 2.800 140 0,4%

13-11-2006 39.140 1,10 1.300 1.220 -80 -0,2%

14-11-2006 40.530 1,05 639 1.200 561 1,4%

15-11-2006 46.800 0,77 620 891 271 0,6%

16-11-2006 43.875 1,03 2.760 2.120 -640 -1,6%

17-11-2006 48.510 1,13 1.560 2.110 550 1,2%

23-01-2007 48.410 0,96 368 847 479 1,0%

24-01-2007 43.325 1,09 440 1.210 770 1,8%

25-01-2007 43.672 1,07 489 1.160 671 1,6%

29-01-2007 29.884 1,02 392 1.420 1.028 3,5%

30-01-2007 30.555 0,89 413 1.530 1.117 3,7%

Gem. alle waarden 42.705 1,00 1.120 1.567 447 1,1%

Gem. pos. waarden 43.288 1 869 1.492 623 1,5%

Uit de tabel kan geconcludeerd worden dat er een behoorlijke variatie optreedt tussen de

monsters. De concentratie CZVtotaal varieert tussen circa 29,9 tot 50,3 g CZV/l en

CZVopgelost van 0,2 tot 2,8 g CZV/l in het ingaande slib van de desintegrator. De variatie in

CZVtotaal resultaten komt vooral door een variatie in het drogestofgehalte. De resultaten van

CZVopgelost zijn erg gevoelig voor de duur en wijze van het bewaren van het monster alvorens

te analyseren. Dit kan een verklaring zijn voor de gevonden variatie. Met name de hoogte van

het CZV opgelost in het monster van het ingaande slib is dermate hoog en variabel dat naar

verwachting de bewaartijd tussen monstername en analyse een grote rol heeft gespeeld. De

ontsluiting van het slib varieert tussen -0,7% en 3,7%, het gemiddelde is 1,1%. Indien de

negatieve waarden van de toename CZV opgelost niet worden meegenomen, is de toename van

het opgeloste CZV ongeveer 1,5%.

Op rwzi Willem AnnaPolder wordt het genomen monster direct gekoeld. Daarna wordt het

binnen 24 uur opgehaald en geconserveerd. Het laboratorium analyseert het monster na

conservering maximaal binnen 1 maand. In de maand januari is meer aandacht besteed aan de

wijze van monstername en analyse van het monster. De concentratie van CZV opgelost in het

ingaande slib is hier met waarden tussen 0,37 tot 0,49 g CZV/l ook volgens verwachting. De

ontsluiting is hier hoger met waarden tussen 1,0 en 3,7, waarbij de laatste twee dagen (29 en 30

januari) aanzienlijk hogere ontsluitingswaarden (respectievelijk 3,5 en 3,7 %) geven.


Bijlage 5

Kennisoverdracht artikelen

Bijlage 5: Kennisoverdracht artikelen


In deze bijlage is een afschrift van de volgende kennisoverdrachtmomenten opgenomen:

Persbericht door Waterschap Zeeuwse Eilanden, d.d. 21 juni 2006

Artikel in Bevelander, d.d. 22 juni 2006

Meer elektriciteit uit zuiveringsslib. In: Provinciale Zeeuwse Courant 22 juni en 3 augustus

2006

Zuivering haalt steeds meer stroom uit riool. In: Provinciale Zeeuwse Courant, d.d. 3 augustus

2006

Proef met biogas. Op: Teletekst Omroep Zeeland, d.d. 21 juni 2006

Slibdesintegratie: vrijwel nieuw in Nederland, door: Waterschap Zeeuwse Eilanden, d.d. 26 juni

2006. op www.duurzaamzeeland.nl

Vermelding in artikel over slibdesintegratie op rwzi Meppel:

Hydrodynamische slibdesintegratie rwzi Meppel in twee jaar terugverdient, door: Waterschap

Reest en Wieden en Aqa Hydrasep, d.d. 15 september 2005.

Beschrijving onderzoeksprojecten van Waterschap Zeeuwse Eilanden in Bedrijsrapportage

Waterketen:

2005, versie: DEF: Slibdesintegratie unit RWZI Willem Annapolder

2006: versie: DEF: Slibdesintegrator en onderzoek RWZI Willem Annapolder, Gashouder

RWZI Willem Annapolder, Warmtekrachtkoppeling (WKK) RWZI Willem Annapolder

Beschrijving onderzoeksproject in:

Slibdesintegratie; tussenrapportage, STOWA 2007-W06, september 2007

Presentatie door de heer Luning tijdens de ‘workshop energiebesparing in de rwzi’,

georganiseerd door STOWA en SenterNovem op 19 oktober 2006, met als titel:

‘praktijkervaringen met slibdesintegratie’. Een verslag van deze workshop is in deze bijlage

opgenomen.

slibdesintegratie rwzi willem annapolder...i&m-99060350-pcl/jj, revisie d slibdesintegratie rwzi...

Documents