rijksdienst voor de ijsselmeerpolders
minikterie van verkeer en waterstaat
BlBLlOTnEeK
ti
4
RIJKSDIENST~VOOR 08 I~SSELMEERPOLOERS
'y,
I
werkdocument
De aansluiting van de sectie OZ op de .
.
rioolwaterzuiveringsinstallatie Zeewolde
in relatie tot een doelmatige zuivering door
R.W. Greiner en
G.D. Butijn juli 1983-153 Abw
postbus 600 8200 AP lelysted smedinghuis zuiderwagenplein2 tel. (03200) 99111 telex 40115
INHOUD
1.
ALGEMENE UITGANGSPUNTEN
5
2.
DE ZUIVERINGSTECHNISCHE MOGELIJKHEDEN VOOR AANSLUITING VAN DE SECTIE OZ
6
3.
EXPLOITATIEKOSTEN VOOR EEN AANTAL VARIANTEN
3.1. Varianten 3.2. Uitgangspunten 3.3. Berekening exploitatiekosten 4.
CONCLUSIE
5.
BRONNEN
Door de z.g. ambtelijke overleggroep' (z.z.w., R.I.Z.A., R.1J.P.) is overeensteming bereikt over de te treffen zuiveringstechnische gaatregelen voor de Zuidlob van 2-Flevoland (02 sectie, FZ sectie en Zeewolde) . . Te treffen zuiveringstechnische maatregelen:'' ' ' , " De bouw van een rioolwaterzuiveringsinstallatie ophet Trekkersveld (capaciteit 12.000 i.e.) waarop,directOZ 37 zal worden aangesloten. Of en zo ja, wanneer een uitbreiding van,de rioolwaterzuiveringsinstallatie op het Trekkersveld moe't plaatsvinden hangt af van de toekomstige groei van Zeewo1de:Een eventuele uitbreiding zal niet voor 1990 gerealiseerd worden. De installatie heeft tot 1990 voldoende capaciteit voor de zuivering van het afvalwater, afkoms tig uit Zeewolde (incl. Trekkersveld en recreatieobiecten in de FZ sectie) en de winterbelastine afkomstig uit de OZ sextie. .. . . Vanaf 1987 kan de installatie gedurende de ~omer~eriode overbelast worden. Zo nodig zal de zomerpiek ophetbestaanderietveld op kavel 02.37 van 1987 af worden gebufferd en/of gezuiverd. Voor een eventuele hernieuwde effluentlozina - na het in gebruik nemen van de rioolwaterzuiveringsinstallatie zal opnieuw een W.V.O. vergunning moeten worden aangevraagd".
.
'
'
-
-
~
-
Bovengenoemde afspraken zijn schriftelijk vastgelegd (bronnen 4 en 5). Op basis van bovengenoemde afspraken is nader onderzocht hoe de zuivering van het afvalwater in dit gebied met gebruikmaking van de zuiveringstechnische voorzieningen, zo doelmatig mogelijk (met name ook in kostentechnische zin) plaats kan vinden.
,:"
2 . DE ZUIVERINGSTECHNISCHE SECTIE OZ
MOGELIJKHEDEN VOOR AANSLUITING VAN DE
Op grond van de prognoses met betrekking t o t de aanvoer van afvalwater d i e n t e r rekening mee gehouden t e worden d a t de rwzi Zeewolde vanaf 1987 gedurende de,.zomermatinden o v e r b e l a s t " z a 1 worden. Overbelasting kan worden voorkomen door v a n a f 1987 gedurende de zomer h e t a f v a l w a t e r ' a f komstig van d e r e c r e a t i e o b j e c t e n Eemhof e n Flevonatuur op h e t bestaande r i e t v e l d op kavel OZ 37 t e b u f f e r e n enlof t e zuiveren. Buffering enlof z u i v e r i n g kan op d i v e r s e wijzen geschieden: a ) aangevoerd a f v a l w a t e r voorbezinken op kavel OZ.37 en daarna verpompen naar de r w z i Trekkersveld; b) aangevoerd a f v a l w a t e r voorbezinken e n b u f f e r e n i n een d e e l van h e t veld (met name i n de r i n g s l o o t ) en daarna verpompen n a a r de rwzi Trekkersveld ( l e i d t nauwelijks t o t v e r l a g i n g van de benodigde OC op , . dagbasis) ; C) aangevoerd a f v a l w a t e r voqrbezinken en zuiveren op h e t veld en h e t e f f l u e n t verpompen naar de <wzi Trekkersveld; . d) a l s c en h e t e f f l u e n t lozen op t o c h t T-1-b.(huidige l o z i n g s p u n t ) . . . Met betrekking t o t d e v a r i a n t e n a t / m d kan voor ziadere verwerking van h e t bezonken s l i b gekozen worden voor t r a n s p o r t per tankwagen of t r a n s p o r t v i a de p e r s l e i d i n g . De v a r i a n t e n b, c en d bieden de mogelijkheid om hydraulische overbel a s t i n g t e voorkomen; de v a r i a n t e n a t / m d .zorgen i n meer of mindere mate voor vermindering van de BZV b e l a s t i n g van de r u z i . Voor welke v a r i a n t gekozen moet worden i s i n b e l a n g r i j k e mate afhankel i j k van de e x p l o i t a t i e k o s t e n . I n h e t navolgende hoofstuk i s een verg e l i j k e n d e kostenberekening o p g e s t e l d .
-
- .
3. EXPLOITATIEKOSTEN VOOR EEN AANTAL VARIANTEN
Bij de opzet van een exploitatiekostenberekening is uitgegaan van een drietal varianten. Voor de volledigheid en vergelijkbaarheid is onderscheid gemaakt in een zomer- en ~~interperiode. Er is vanuit g&gaan dat het afvalwater na buffering enlof zuivering wordt afgevoerd naar de rwzi Zeewolde. In deze varianten is derhalve lozing op tocht T-1-6 niet nader.in beschouwing.genomen. 3.1. Varianten Vooralsnog komen voor toepassing gedurende de winter (W) en/of de zomer ( Z ) de volgende varianten in aanmerking: I. rechtstreekse aanvoer van het ruwe afvalwater (Z 1 en W 1); 2. indirecte aanvoer van het voorbezonken afvalwater via de voorbezinktank op OZ 37. Het,bezonken materiaa1,wordt periodiek naar de rwzi afgevoerd, hetzij per tankauto (Z 2 en W 2), hetzij via de persleiding .(SZ 2 en SW 2),; 3. indirecte aanvoer van.het vboibezonken en gedeeltelijk gereinigde afvalwater via de voorbezinktank plus het zuiveringsveldop OZ 37. Het bezonken materiaal wordt periodiek naar de rwzi afgevoerd, hetzij per tankauto (Z 3 en W 3 ) , hetzij via de persleiding (SZ 3 en sw 3). 3.2. Uitgangspunten De uitgangspun6en zijn z o ~ e e lqogelijk gelijk aan die genoemd in Bron 1. ..
winter (W) zomer (2) tankinhoud systeem
.
,
.
situatie slibbelasting (k)
: :
aantal i.e.
:
BZV-afbraakcoEffici~nt BZV- zuiveringsrendement specifiek endogeen zuurstofverbruik zuurstofverbruik nitrificatie assimilatie N in slib mate van demitrificatie zuurstofproductie demitrificatie t.0.v. zuurstofverbruik nitrif icatie beluchtingsrendement specifieke OC-verhouding (x-factor)
medio september tot medio mei
: medio mei tot medio september : 2 x.1200m3 : ultralaagbelast (Pasveercondities),
: :
met beide parallel geschakelde tanks inbedrijf gedurende het gehele jaar. anno 1990 W : 0,05/dag Z : 0,07/dag dagvracht BZV (in kgtdag) 10,054 (kg/"inwoner"/dag) 0,5 kg 02/kg afgebroken BZV 100/(1+0,2 k ) %
: W : 0,07 kg 02/kg ds Z : 0,09 kg 02/kg ds
: 4,3 kg 02/kg genitrificeerd M-Kj :
25% van de aangevoerde hoeveelheid
: W:40% Z : 80%
.
.
,.
...,
.
. .,
- . ketelrendement .. prijs aardgas ; . . prijs electricgeit nat oppervlak veld OZ 37 . . bruto oppervlak veld OZ 37 neerslag op bruto oppervlak (Bron 2) . verdamping vanaf nat oppervlaE (Bron 3 ) ,
~
',
'
75X
.
.
. ..
'
0,053lk .&%. f 0,22/k Wh
f
1 ;56 ha' '. 3 ha
'
W : .18,8 mldag Z : 1 , 3 mmldag W :.0,6 minthag Z : 10,2 mmldag
3.3. Berekening exploitatiekosten
~
-.
..
-
Het energiegebruik per dag is onafhankelijk van de wijze van aanvoer van bezinkbaar materiaal, zodat bij de berekening van de energiekosten geen onderscheid behoeft te wordengemaakt tussen W en SW, tussen Z en SZ en tussen 1 en 2. Opgemerkt moet worden dat t.a.v. e~~loitatiekosten W 1 identiek is aan SW 2; en dat Z 1 identiek is aan SW 2. Men kan dus volstaan met een berekening voor de' varianten W 1, W 2, W 3 , Z 1 , Z 2, Z 3 , SW 3 en SZ 3 . Enige relevantebasisgegevensover debiet en gehalten aan BZV en N-Kjeldahl in de diverse influent- en effluentstromen op.02 37 zijn samengevat in tabel 1. Met behulp hiervan kunnen de aanvoergegevens vanuit de sectie OZ worden berekend (tabel 2 ) . Op basis van onder andere laatstgenoemde gegevens kan de samenstelling worden vastgesteld van het irifluent van de rwzi (tabel 3 ) . Vervolgens kan de zuurstofbehoefte van de beluchtingstanks worden berekend (tabel 4 ) , en her energieverbruik in termen k Wh (tabel 5). De totale energiekosten per seizoen en per jaar zijn vermeld in resp. de tabellen 6 en 7 . Tenslotte kunnen op basis van onder andere de in tabel 6 opgenomen gegevens de exploitaitekosten per seizoen en per jaar worden berekend; de resultaten zijn samengevat in , resp. de tabellen 8 en 9.
*'
4. CONCLUSIE
Uit tabel 9 blijkt, dat de goidk~~pste oplossing de variantencombinatie SW 3/SZ 3 is. Deze variantencombinatie komt echter niet in aanmerking .., ,* omdat : . .., a) de winterbelasting reclitstreeks naar de rwzi Zeewolde afgevocird moet worden (afspraak met ZZW/RIZA) ; b) het rietveld bij belasting in de winterperiode , geen gelegenheid krijgt om te herstellen. .. I,,
.
.
De op ken na goedkoopste oplossing, de variantencombinatie W 1/SZ 3 voldoet we1 aan bovengenoemde uitgangspunten; bovendien wordt bij deze variant zo min mogelijk energie verbruikt, wordt een zo laag mogelijke BZV belasting aangevoerd en wordt de rwzi zo laag mogelijk hydraulisch belast (mits spreiding aanvoer over een etmaal). Gekozen dient derhalve te worden voor het rechtstreeks doorpompen van het afvalwater gedurende de winterperiode en het verpompen van het effluent van her rietveld in de zomerperiode. Het materiaal dat in de zomerperiode in de voorbezinksloot achter blijft dient 1 B 2 keer per week (gedurende een nog nader te bepalen periode binnen het etmaal) eveneens via de persleiding naar de rwzi te worden verpompt.
~X
5. BRONNEN
1. Ontwerp en Voorontwerp rwzi Zeewolde (~ureauKuipers)
.
2. Neerslagcijfers "De Schreef", maandgemiddelden 1964-1978. ,<,: 3. Kampf, R. (1.982) rapport A122.
. "Verwerking van slib
in eei rietveld" IMG-TNO, ,)
2
, ,
4. Brief RIJP aan ZZW d.d. 17-1-1983, kenmerk Abw 1855. 5. Brief ZZW aan RIJP d.d. 4-2-1983, kenmerk AN 1181.
3
Tabel 1. Basisgegevens OZ 37, 1981/1982
influent voordezinktank W Z effluent voorbezinktank
W
380') 6602)
Z-
380') 660~)
voorbezonken materiaal W Z effluent veld W Z
9357) 570~)
Q (m3/dag) = debiet B (g/m3) = B Z V ~ ~ N (g/m3) = N-Ki als N bron: prognose RIJP d.d. november 1982 gemiddelde van de in Koot (19801, tabel 3.12 vermelde waarde en de over 1981 gemiddelde concentratie, zoals gemeten op plek 580 bron: analysegegevens plek 5791, gemiddelde over 1982 produktie: ongeveer 50 m3 per maand conc. in voorbezonken materiaal = (conc.influent voorbezink -conc. effluent voorbezink) x debiet influent/volumeproduktie voorbezonken materiaal debiet effluent = debiet influent + neerslagoverschot debiet effluent = debiet influent - verdampingsoverschot hron: analysegegevens plek 579, gemiddelde over winterperiode c.q. zomerperiode 1982 W = winterperiode; Z = zomerperiode
Tabel 2. ~anvoergegevensvanuit de sectie OZ -
1)
variant
1) zie tabel 1, voetnoot 1 2) berekend uit massabalans ter plaatse van samenvoeging effluent veld en voorbezonken materiaal, hetzij op de rwzi (W,Z), hetzij in de persleiding (SW,SZ)
Tabel 3. Samenstelling influent rwzi2)
variant3)
1) zie tabel 1 , voetnoot 1 2) berekend uit massabalans ter plaatse van het aanvoerpunt (inclusief eventueel per tankauto aangevoerd slib, omgerekend op dagbasis). De samenstelling van de gecombineerde afvalwaterstromen (excl.OZ) is namelijk als volgt (zie Bron 1): 1)
winterperiode
zomerperiode
3) Eventuele afbraakprocessen in de persleiding zijn buiten beschouwing gelaten
s
Tabel 4. Berekening zuurstofbehoefte beluchtingstanks --
variant
aantal i.e. aanvoer N (g/i.e.dag) nitrif iceerbare N (g/i .e .dag) droge-stof tanks (kg/rn3) zuiveringsgraad BZV (%) (a) BZV-afbraak (b) endogene ademhaling (c) nitrificatie (d) demitrificatie zuurstofbehoefte (a+b+c-d; kgtdag)
I
Tabel 5. ~erekeningenergieverbruik1)
variant %
,d
W 1 /2
175741 (a) beluchting (b) bezinktanks, slibretour 8000 (c) verwarming dienstgebouw 23838 7787 (d) verlichting, overige (e) pomp persleiding 8322
--
Electriciteit ---- - ------
W/SW 3
z 112
z/sz 3
172226 8000 23838 7787 22302
126533 4000 917 3893 14454
190230 4000 917 3893 12483
199850
210315
148880
129606
31784
31784
1223
1223
(a+b+d+e)
--
Aardgas ----
(~10,751
1) i n k Wh b,c,d : volgens Bron 1 e : volgens opgave Civieltechnische Werken
-. variant
W 1 W 2 W 3 SW 3 Z 1 Z 2 Z 3 SZ 3
energie 45652 45652' 448 17 44817 32819 32819 26378 26378
/
onderhoud.
slibafvoer
56171 56171 56171 56171 28086 28086 28086 28086
7955 . 7955 7368 7368 6493 6493 5472 5472 :
slibaanvoer .
12000 12000
'.
6000 6000
totaal 109778 121778 120356 108356 67398 73398 65936 59936
1) in guldens
Tabel 9 . Exploitatiekosten per jaar 1)
variantencombinatie
W 1
1) in guldens
W 2
W 3
SW 3
