De belangrijkste uitdaging binnen het promotieonderzoek ꞋTemmen van brakke kwelꞋ, is het bedenken van een haalbare oplossing voor het duurzaam uit het lokale watersysteem afvoeren van de zoutvracht die vrijkomt bij de drinkwater- productie uit brakke kwel. Met het lokale watersysteem worden hier alle water- stromen (grond- en oppervlaktewater) in het projectgebied (figuur 1) bedoeld, die een lagere natuurlijke chlorideconcentratie hebben dan het concentraat dat vrijkomt bij de drinkwaterproductie.
Om te voorkomen dat bij het lozen van het concentraat op oppervlaktewater het probleem slechts verplaatst wordt, moet het ontvangende oppervlaktewater een voldoende hoog zoutgehalte hebben of voldoende debiet om het concentraat te verdunnen. Hierbij is het ook gunstig, maar niet vereist, dat de zoutbelasting op het Amsterdam-Rijnkanaal kan worden verminderd. Het indringen van zout op het Amsterdam-Rijnkanaal is een punt van aandacht. De aanstaande bouw van een grotere sluiskolk bij IJmuiden en de verwachte klimaatverandering met in de zomer een lagere wateraanvoer vanuit de Rijn, vergroten beide de kans op toename van de chlorideconcentratie in het Amsterdam-Rijnkanaal.
11
8 17-5-2017
Onderzoek naar mogelijkheden voor transport van concentraat via de afvalwaterketen – Definitief v1 Voor duurzaam afvoeren van het concentraat is in het promotieonderzoek ꞋTemmen van brakke kwelꞋ een aantal mogelijkheden benoemd en toegelicht. De mogelijkheden zijn (verder toegelicht in bijlage B):
1. injecteren in een diepe aquifer12,
2. in de zomer opslaan in een diepe aquifer en in de winter op oppervlakte- water uitslaan,
3. lozen op het rioolstelsel13 en na transport, verdund met het effluent via een rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) op oppervlaktewater uitslaan, 4. met een aparte leiding naar een RWZI transporteren, eenvoudig zuiveren,
verdunnen met het effluent en uitslaan,
5. volledig indampen met restwarmte van de nabije elektriciteitscentrale, 6. per as of binnenvaartschip afvoeren naar het Noordzeekanaal of zelfs de
Noordzee.
De vragen vanuit het promotieonderzoek aan de afdeling Assetmanagement Waterketen hebben betrekking op afvoermogelijkheden met volgnummer 3 en 4: afvoer en transport van concentraat via de afvalwaterketen. Hierbij is als
uitgangspunt meegegeven, dat het concentraat vrijkomt op de drinkwater- productielocatie Weesperkarspel (figuur 1 en figuur 5).
Vanuit het promotieonderzoek en aanvullende besprekingen is gekozen om in dit onderzoek de aandacht te richten op de volgende twee routes voor afvoer van het concentraat:
1. het concentraat door middel van de afvalwaterketen van de gemeente Amsterdam vanuit Amsterdam Zuidoost, te transporteren naar de RWZI West, om het daar via het effluent te lozen op het Noordzeekanaal14, 2. het concentraat door middel van een aparte leiding te transporteren naar
de RWZI Weesp, daar te zuiveren en mengen met het effluent, om te lozen op het Amsterdam-Rijnkanaal15.
Mogelijk zijn wederzijdse voordelen te behalen door één van deze routes voor het concentraat te kiezen, hetzij op het vlak van de afvalwaterinfrastructuur, hetzij op het vlak van het proces van zuiveren van de stedelijke afvalwaterstroom.
Hierbij wordt onder andere gedacht aan:
verbeteren van de bedrijfszekerheid en de afvoermogelijkheden van de afvalwaterketen in Amsterdam Zuidoost,
benutten van het opgeloste ijzer in het concentraat bij het zuiverings- proces van stedelijk afvalwater.
Bij het onderzoeken van de genoemde twee routes wordt kennis opgedaan voor eventuele uitwerking van andere transportroutes voor het concentraat via de afvalwaterketen. Daarbij wordt kennis opgebouwd over de interactie tussen de afvalwaterketen en chloride.
12Een bodemlaag in de ondergrond die water kan opnemen.
13
Het geheel van putten, leidingen en gemalen voor inzameling van het stedelijke afvalwater.
14De chlorideconcentratie in het Noordzeekanaal varieert van 4.800 mg/l ter hoogte van IJmuiden tot
1.900 mg/l ter hoogte van Amsterdam (Rijkswaterstaat, 2012a).
15De hoogste gemiddelde chlorideconcentratie (grens tussen het Amsterdam-Rijnkanaal en het
Noordzeekanaal) ligt op 300 mg/l, ongeveer 5 km ten zuidoosten van de Amsterdamsebrug
17-5-2017 9 Onderzoek naar mogelijkheden voor transport van concentraat via de afvalwaterketen – Definitief v1
3
Doel en kaders van dit onderzoek
In diverse afstemmingsbesprekingen en met het ingangsdocument ꞋVragen uit onderzoek temmen brakke kwelꞋ (bijlage B) als leidraad, zijn hieronder de probleemstelling, de onderzoeksvragen en de uitgangspunten voor dit onderzoek geformuleerd. Ook is aangegeven welke partijen belanghebbende zijn in dit onderzoek.
Probleemstelling
Is het technisch en functioneel mogelijk om het restproduct (concentraat) van drinkwaterproductie uit brakke kwel, aangeboden vanuit de productielocatie Weesperkarspel met een chlorideconcentratie van 7.000 mg/l en een debiet (Q) van 260 m3/uur, te transporteren via de afvalwaterketen?
Onderzoeksvragen
Kan dit concentraat via een leiding (zie figuur 7):
op de riolering (inclusief gemalen en persleidingen) van Amsterdam Zuidoost worden geloosd om na transport en zuivering, met het effluent van RWZI West te worden geloosd op het oppervlaktewater van het Noordzeekanaal?
naar RWZI Weesp worden getransporteerd om na zuivering, met het effluent te worden geloosd op het oppervlaktewater van het Amsterdam- Rijnkanaal?
figuur 7 Overzicht onderzoeksrichtingen.
De rode pijldelen markeren de onderzoeksrichtingen voor de afvoer van het concentraat.
Achtergrondkaart aangepast overgenomen (Geoweb, 2015).
Onderliggende vragen:
Kan dit met de aanwezige middelen (assets)?
Wat is eventueel aanvullend nodig of wat zou juist een toegevoegde waarde geven aan het systeem?
Wat zijn de effecten op en risicoꞋs voor de onderdelen in de afvalwaterketen en het effluent?
0 5km Polder Horstermeer Weesp RWZI Weesp Drinkwater productie locatie Weesperkarspel Amsterdam Amsterdam- Zuidoost RWZI West N
10 17-5-2017
Onderzoek naar mogelijkheden voor transport van concentraat via de afvalwaterketen – Definitief v1 Door via backcasting te onderzoeken welke maatregelen nodig zijn om het concentraat vanuit de productielocatie Weesperkarspel te transporteren naar gemaal Flierbosdreef in Amsterdam Zuidoost of naar RWZI Weesp, worden de onderzoeksvragen en ook de deelvragen uit bijlage B waar mogelijk beantwoord. De deelvragen, die in de uitwerking van dit onderzoek zijn beantwoord, zijn als lijst opgenomen in bijlage F.
Uitgangspunten
De focus van dit onderzoek zal liggen op de technische en functionele mogelijk- heden, kansen en risicoꞋs van het transporteren van het concentraat via de afval- waterketen. Het is hierbij de opzet om de randvoorwaarden te onderzoeken, waarbinnen de voor de optimale drinkwaterproductie gewenste hoeveelheid concentraat kan worden getransporteerd.
Vragen met betrekking tot het benutten van het concentraat in de afvalwaterketen worden uitgewerkt op basis van beschikbare informatie en/of kennis van collegaꞋs, of vallen buiten de scope van dit onderzoek. Te denken valt hierbij aan proces- technologische vragen met betrekking tot het functioneren van de rioolwater- zuiveringsinstallaties en de effecten op het influent en het effluent.
Ook daar waar vragen en/of uitkomsten van het onderzoek op het vlak van beleid, wet- en regelgeving liggen, zal dit niet verder in detail worden uitgewerkt binnen dit onderzoek.
Belanghebbende partijen
Voor dit onderzoek zijn minimaal de volgende belanghebbenden aan te wijzen:
gemeenten Amsterdam en Weesp,
hoogheemraadschap Amstel, Gooi en Vecht,
Rijkswaterstaat,
omgevingsdienst Noordzeekanaalgebied.
Waternet behartigt hierbij als uitvoerende organisatie voor de gemeente Amsterdam en het hoogheemraadschap AGV, de belangen van de drinkwater- keten, de afvalwaterketen en de toegewezen oppervlaktewaterlichamen.
De meeste belanghebbenden staan voor de behartiging van het hen toegewezen individuele belang en taakveld. De uitdaging is het in een oplossing gezamenlijk behartigen van alle belangen als een gedeeld belang en het vinden van het optimum voor alle partijen.
17-5-2017 11 Onderzoek naar mogelijkheden voor transport van concentraat via de afvalwaterketen – Definitief v1
4
Beschikbare informatie
De beschikbare en voor het onderzoek benodigde informatie is in dit hoofdstuk uitgewerkt. Deels is dit gebaseerd op literatuuronderzoek en deels op informatie uit verschillende databases van Waternet en interviews met ervaringsdeskundigen.
Voor de inventarisatie van de toegepaste materialen en objecten is met name gebruik gemaakt van:
technisch jaarverslagen,
gemeentelijke basisrioleringsplannen (BRPꞋs),
rioleringsdatabase ontsloten via de beheerapplicatie RioGL en
interviews met collegaꞋs Joyce Dankelman (2015), Wim van Bakel en Erik Voost (2015).
Een door Waternet erkend aandachtspunt is dat de actualiteit en beschikbaarheid van deze gegevens nog een stevige verbeterslag nodig heeft.
In de onderstaande paragrafen zijn de volgende onderdelen uitgewerkt:
de benodigde kenmerken van het relevante deel van de afvalwaterketen,
de toegepaste materialen en de gevoeligheid hiervan voor aantasting door middel van chloride,
de achtergrond waarden van chloride in de afvalwaterketen en
de bevindingen.