SCHOON EN VEILIG WATER Publicatie Afvalwater 2011
U staat er vast niet dagelijks bij stil wat er allemaal voor nodig is om het afvalwater en regenwater in te zamelen, te transporteren en te zuiveren. Zo zijn er alleen al in het stroomgebied van het Waterschap Amstel, Gooi en Vecht 12 rioolwaterzuiveringsinstallaties voor nodig. En in de gemeente Amsterdam bijna vierduizend kilometer riolering! Omgerekend is dat een rechte lijn van Amsterdam naar Gibraltar en weer terug. De sector Afvalwater van Waternet beheert deze installaties en riolering, plus onder anderen 79 eindgemalen in opdracht van de gemeenten Amsterdam en Muiden en het Waterschap Amstel, Gooi en Vecht. Dit werk vormt een onmisbare bijdrage aan een schone en veilige waterhuishouding. Uitgangspunt hierbij is dat de kosten voor de samenleving zo laag mogelijk blijven en het milieu zo min mogelijk wordt belast. Daar hoort ook bij dat er voortdurend gezocht wordt naar innovatieve oplossingen om afval op een andere manier te hergebruiken. Deze publicatie is een terugblik op wat er in 2011 is gerealiseerd.
INZAMELEN EN TRANSPORTEREN Aanpassingen aan het rioolstelsel Bij hevige regenval is het riool soms te klein om afvalwater direct naar de waterzuiveringsinstallaties te leiden. Het oppervlaktewater kan dan verontreinigd raken door overstort (het overtollige afvalwater wordt dan naar het oppervlaktewater geleid). Om deze vervuiling van oppervlaktewater door riooloverstorten te beperken, is de basisinspanning riolering van kracht. Dit is een afspraak met het Rijk om de vervuiling door overstort met 50% te beperken. Gemengd: 1.222 ha Alternatief: 408 ha Gescheiden Omgaan met hemelwater Het grootste gedeelte van het beheergebied is aangesloten op een gescheiden rioolstelsel. Het opgevangen water wordt rechtstreeks naar het oppervlaktewater afgevoerd. In 2011 zijn bijna alle werkzaamheden voor deze basisinspanning voltooid. Wel is er nog een achterstand met het aanpassen van overstorten. Meer dan 80% daarvan is inmiddels aangepast. Voordat de overgebleven overstorten worden aangepast, moet duidelijk zijn wat de gevolgen hiervan zijn voor aangesloten souterrains. Steeds meer souterrains hebben namelijk te maken met riooloverlast. Waternet heeft in 2011 17 kilometer riool vervangen. De gemiddelde leeftijd van het riool is 28 jaar. Beheerareaal inzameling en transport Waternet 2011 amsterdam Buiten Amsterdam Eindgemalen (waarvan in eigendom AGV) 49 (37) 30 (20) Overige gemalen >600 (incl DRG) Transportriool (VW en gemengd) 242 km - Gemengd riool 523 km Vuilwaterriool 866 km Infiltratie riool 19 km Mechanisch riool (persleiding ed) 535 km 88 km Regenwaterriool 1669 km 4
Prestatie-indicatoren inzameling In onderstaande tabel leest u welke prestaties geleverd zijn volgens vier prestatie-indicatoren: Ongeplande emissies zijn emissies via nooduitlaten of via overstorten bij droog weer. Emissies bij regen via overstorten van gemengde stelsels vallen niet onder deze prestatie-indicator. Ondermaatse afname minuten is een indicatie van de service aan de burger. De prestatie wordt berekend door het aantal meldingen eerst te vermenigvuldigen met de tijd die nodig is om de storing te verhelpen. Het getal dat daaruit komt, wordt gedeeld door het aantal perceelaansluitingen. Aantal meldingen water op straat. Het gaat hierbij om meldingen van wateroverlast doordat kolken bijvoorbeeld met bladeren verstopt zitten. Aantal kilometer riool vervangen. Vorig jaar is minder riool vervangen dan gepland. Dit komt doordat enkele complexe werken moesten worden uitgevoerd. Een tweede reden is dat het steeds lastiger wordt om werken aan het riool in de stad te plannen. KPI s inzameling en transport (TJVA 2011) Tabel 1.1: KPI s van de sector Afvalwater Prestatieindicator realisatie 2011 doel 2011 Ongeplande emissies op oppervlaktewater 3 10/jaar Ondermaatse afname minuten (OAM) 0,31 minuut < 1 minuut gem./jaar Aantal meldingen water op straat 1.492 1.500-2.000 per jaar KM riool vervangen 17 24 Aansluiting woonboten op het riool In 2011 is voor 393 woonboten een aansluitmogelijkheid op het riool gemaakt. Dit is gebeurd onder de noemer SchoonSchip, een gezamenlijk initiatief van het Hoogheemraadschap Amstel, Gooi en Vecht en Rijkswaterstaat. Door alle woonboten aan te sluiten op het riool, willen beide partijen ervoor zorgen dat er geen afvalwater meer vanuit woonboten in het oppervlaktewater terecht komt. Tot 2016 staan nog 1.249 aansluitmogelijkheden bij woonboten gepland. Onderzoek aansluitingen op het riool Na klachten over stank is op vier plaatsen in de stad onderzoek gedaan naar vuilwateraansluitingen op het hemelwaterstelsel. In alle gevallen zijn foutieve aansluitingen gevonden, waarna deze zijn hersteld. In één wijk was onderzoek nodig naar hemelwateraansluitingen op het vuilwaterstelsel. De bron is gevonden, het hemelwater is juist aangesloten waardoor het rioolgemaal minder belast wordt en minder water naar de zuivering wordt afgevoerd. Tot slot is in drie gebieden onderzocht of bedrijven vervuilende stoffen zonder vergunning hebben geloosd op het riool. Deze illegale lozingen zijn door Waternet geconstateerd en aan de dienst Milieu en Bouwtoezicht of de Provincie overgedragen voor handhaving. 5
Verzakkingen Sommige delen van het transportstelsel zijn gevoeliger voor verzakking dan gedacht. Dit geldt vooral voor bouwterreinen. Daarom houdt Waternet risicolocaties sinds vorig jaar scherper in de gaten. Er zijn ook extra scenario s ontwikkeld over hoe te handelen als er toch verzakkingen ontstaan die gevolgen hebben voor het afvoeren van afvalwater. Hoeveelheden afvalwater constant In 2011 is binnen en buiten Amsterdam ongeveer evenveel afvalwater afgevoerd als de voorgaande jaren: Afvalwatertransporthoeveelheid eindgemalen binnen en buiten Amsterdam 35 30 31,5 30,9 27,2 29,4 29,1 25 20 19,5 20,6 19,5 20,3 20,3 15 10 x10 6 [m 3 ] 5 0 2007 2008 2009 2010 2011 Amsterdam Buiten Amsterdam SmaRTControl In januari 2011 is in Amsterdam-Noord SmaRTControl in gebruik genomen. Dit is een systeem waarmee gemalen centraal bestuurbaar zijn. Het gaat hierbij om gemalen in een groot aantal gebieden met gemengde riolering die op een rioolwaterzuivering zijn aangesloten. SmaRTControl heeft een aantal grote voordelen. Zo wordt ermee voorkomen dat er onnodig afvalwater wordt overgestort. Ook zorgt het systeem ervoor dat het water optimaal over het rioolstelsel en de bezinkbassins wordt verspreid. Verstandig beheer Meestal wordt riool nu vervangen als de wegbeheerder een straat van een nieuw wegdek voorziet. Samen met de TU Delft onderzoekt Waternet of met verzakkingsgegevens en BOB-metingen (binnen-onderkant-buis) beter kan worden onderbouwd waar in het stelsel maatregelen nodig zijn. Beter inzicht is nodig, omdat Amsterdam in een gebied met slappe ondergrond ligt. Gemiddeld zakt de bodem hier vijf millimeter per jaar. 6
ZUIVEREN Het ingezamelde afvalwater transporteert Waternet naar twaalf rioolwaterzuiveringsinstallaties. Nadat het daar gezuiverd is, wordt het afgevoerd naar het oppervlaktewater. Het slib wordt verder verwerkt. Om aan te geven hoe vervuild het afvalwater is, gelden inwonerequivalenten (i.e.) als meeteenheid. Eén i.e. is de hoeveelheid vervuilende stoffen in het afvalwater die één inwoner per etmaal produceert. Een andere meeteenheid is het chemisch zuurstofverbruik (CZV). Dit is een maat voor stoffen die zuurstof onttrekken aan het water, waardoor er voor vissen en andere waterdieren minder zuurstof overblijft. Daarom wordt in de waterzuiveringsinstallaties veel vuil uit het water gehaald, waardoor het CZV fors minder wordt. Zuiveringsprestatie In het afvalwater zit veel stikstof (N) en fosfaat (P). Zitten er te veel van deze stoffen in het oppervlaktewater, dan raakt het biologisch evenwicht in het water verstoord. Het streven van Waternet is, meer N, P en CZV uit het water te verwijderen (de zuiveringsprestatie) dan het landelijk gemiddelde van de laatste benchmark. Dit is in 2011 gelukt: de zuiveringsprestatie bedroeg 89,6%, terwijl die landelijk 86,4% bedroeg volgens de benchmark van 2009. Verwijdering van stikstof en fosfaat en zuiveringsprestatie t.o.v. landelijk gemiddelde zuiveringsprestatie in de laatste benchmarks (2006-84,1%, 2009-86,4%). 95 90 85 (%) 80 2007 2008 2009 2010 2011 Verwijdering P Zuiveringsprestatie Landelijk gemiddelde zuiveringsprestatie laatste benchmark Verwijdering N 7
Individuele behandeling van afvalwater Waternet beheert 122 installaties voor individuele behandeling van afvalwater (IBA s). Een IBA is een installatie die het afvalwater van één huishouden zuivert. Doel is, zoveel mogelijk organisch materiaal uit het afvalwater te halen. Wordt dit materiaal namelijk in het water afgebroken, dan verdwijnt er zuurstof uit het water. IBA s in het beheer van Waternet Gemeente Aantal Buiten AGV gebied Amsterdam 64 in AGV gebied Abcoude 7 Amsterdam 21 Breukelen 13 Diemen 4 Loenen 30 Muiden 3 Nieuwkoop 10 Utrecht 2 Weesp 32 Totaal 122 Defosfateringsinstallaties Als er te veel fosfaat in het water zit, dan wordt het water troebel en groeien er blauwalgen. Daarom worden met defosfateringsinstallaties fosfaten uit het oppervlaktewater verwijderd. Waternet beheert drie van deze installaties: bij het Naardermeer, het Botshol en de Vinkeveense Plassen. Defosfateringsinstallaties in het beheer van Waternet Installatie Behandeld water m 3 Fosfaat rendement % Botshol 890.090 81 Naardermeer 1.392.000 60 Vinkeveen 3.614.602 Strengere eisen rioolwaterzuiveringsinstallatie Vanaf 2015 gelden er strengere eisen voor het verwijderen van stikstof en fosfaat uit het afvalwater in de rioolwaterzuiveringsinstallatie Horstermeer. Om hieraan te kunnen voldoen, is Waternet in 2011 gestart met de bouw van een nabehandelingsinstallatie: het 1-STEP-filter. Bijzonder is dat dit de eerste grootschalige actiefkoolinstallatie ter wereld is voor de nabehandeling van gezuiverd afvalwater. Hiermee komen de nieuwe streefwaarden binnen bereik. Voorwaarde is wel dat de zuivering zelf ook wordt aangepast. Het 1-STEP-filter is in mei 2012 in gebruik genomen. 8
9
SLIB Behalve schoon water ontstaat er in de rioolwaterzuiveringsinstallaties ook slib. Dit bestaat uit aangegroeide bacteriën en andere vaste stoffen, zoals metaalzouten. Dit wordt vergist tot slib, waardoor tegelijkertijd biogas wordt gemaakt. Het uitgegiste slib wordt op drie rioolwaterzuiveringsinstallaties van water ontdaan: Amstelveen, Horstermeer en Amsterdam-West. Daarna wordt het slib verbrand bij het Afval Energie Bedrijf (AEB) in Amsterdam. Het biogas wordt verkocht aan hetzelfde bedrijf, dat dit gas vervolgens omzet in elektriciteit en warmte voor het stadswarmtenetwerk. Het AEB levert ook elektriciteit en restwarmte aan de rioolwateringsinstallatie in Amsterdam-West. Die restwarmte wordt daar weer gebruikt voor de gisting. Ontwaterd slib Jaar productie ton slib/jaar Productie % droge stof 2007 102068 22,4 2008 102289 21,4 2009 94453 22,4 2010 96135 22,2 2011 94106 22,0 Overzicht ontwaterd slib productie slibontwateringen Waternet Duurzaam verwerken In 2011 heeft Waternet onderzocht wat de meest duurzame methode is om slib te verwerken. Dit bleek vergisten te zijn. Vervolgonderzoek moet uitwijzen of het proces zo verbeterd kan worden dat er meer biogas wordt geproduceerd. Hierbij worden diverse technieken vergeleken om slib vóór vergisting te behandelen. Fosfaat terugwinnen Sinds fosfaten in Nederlandse rioolwaterzuiveringsinstallaties biologisch worden verwijderd, raken leidingen en apparatuur door afzettingen sneller versleten en verstopt. Dit probleem komt vooral voor bij het verwerken van slib. Daardoor kan het water slechter uit het slib worden gehaald. En dat leidt er vervolgens toe dat het duurder is geworden om slib te verwerken. In 2010 heeft Waternet vastgesteld dat het slib veel beter ontwaterd wordt als het struviet (magnesiumammoniumfosfaat) op een gecontroleerde manier wordt gekristalliseerd. Ook de hoeveelheid afzettingen en de fosfaatbelasting is lager. Omdat deze methode uit economisch én milieu-oogpunt de beste oplossing is, gaat Waternet deze invoeren in de rioolwaterzuiveringsinstallatie in Amsterdam-West. In 2011 is Waternet gestart met de beschrijving van technologische uitgangspunten. In 2013 zal de installatie haar eerste struviet produceren. 10
MILIEU In alle taken van de sector Afvalwater wordt een bijdrage geleverd om inwoners, ondernemers en partners milieubewust te maken. Ook wil de sector de markt voor duurzame producten stimuleren door duurzaam in te kopen. Energie De sector Afvalwater van Waternet verbruikt rond de 40.000 MWh per jaar. Dit aantal is de laatste jaren vrijwel constant. Het aardgasverbruik is wel sterk afgenomen. Dit komt vooral doordat het verbruik bij AEB en bij de rioolwaterzuiveringsinstallatie Hilversum is verminderd. De eigen energieproductie is licht gestegen ten opzichte van het energieverbruik. Dit komt allereerst doordat de warmtekrachtkoppelingsinstallaties (WKK s) zijn verbeterd, met name bij het AEB. Daarnaast wordt meer groen gas geproduceerd. Op dit moment wordt ongeveer twee derde van het energieverbruik in de afvalwaterzuivering zelf opgewekt. In onderstaande tabellen ziet u hoeveel elektriciteit en aardgas wordt verbruikt en geproduceerd. De grootste rioolwaterzuiveringsinstallatie (Amsterdam-West) is gekoppeld aan het AEB. Het biogas van deze rioolwaterzuiveringsinstallatie wordt bij het AEB in WKK s omgezet in elektriciteit en warmte. Daarom is ook het aandeel van deze WKK s bij het AEB in de tabellen opgenomen. Elektriciteit zuiveren Beluchting Verbruik Productie Productie Productie afvalwater rwzi s aeb totaal Jaar kwh/verw. i.e. kwh/verw. i.e. MWh mwh nm3 nm3 2007 23,0 12,3 40.730 4.963 22.505 27.468 2008 22,9 12,8 41.329 5.236 20.133 25.369 2009 22,9 12,4 39.946 4.623 20.457 25.080 2010 23,0 12,0 39.779 3.455 22.369 25.824 2011 22,6 11,9 39.707 3.229 23.190 26.419 Aardgas en groen gas Verhouding productie/verbruik Verbruik rwzi s Verbruik AEB Verbruik totaal Productie totaal (elektr.+gas) Jaar Nm3 Nm3 Nm3 Nm3 % 2007 138.499 706.435 844.934 0 63 2008 161.040 77.094 238.134 0 60 2009 243.926 0 243.926 55.065 62 2010 252.304 0 252.304 129.210 65 2011 144.385 0 144.385 156.856 67 11
MILIEU Energie-efficiëntie In de Meerjarenafspraak energiebesparing, die het Waterschap Amstel, Gooi en Vecht net als alle andere waterschappen heeft ondertekend, is afgesproken dat de sector Afvalwater tussen 2005 en 2020 in totaal 30% efficiënter omgaat met energie voor het transporteren en zuiveren van afvalwater. In het Energie-efficiëntieplan (EEP) geeft Waternet elke vier jaar aan met welke technische maatregelen deze doelstelling behaald moet worden. In 2009 is een eerste EEP opgesteld. De maatregelen die daarin zijn voorgesteld, zorgen er naar verwachting voor dat de sector Afvalwater van Waternet eind 2012 10% efficiënter met energie omgaat dan in 2009. Vergeleken met 2005 is de efficiencywinst bij het transporteren en zuiveren zelfs 25%. De prestatie met duurzame energie is ook verbeterd. In 2005 werd een derde van het energieverbruik zelf opgewekt. Nu is dat ongeveer het dubbele. Wordt de inkoop van groene energie meegerekend, dan is het verbruik van duurzame energie 100%. Klimaatakkoord Behalve aan de Meerjarenafspraak energiebesparing heeft Waternet zich ook verbonden aan het Klimaatakkoord van de Unie van Waterschappen. In dit akkoord zijn streefwaarden afgesproken, ook voor energieverbruik. Het verschil met het Meerjarenakkoord is dat deze streefwaarden gelden voor alle waterschapstaken en dus niet alleen voor het transporteren en zuiveren van afvalwater. De streefwaarden zijn: 1. 30% energie-efficiënter in 2020; 2. 40% zelf geproduceerde duurzame energie in 2020; 3. 100% duurzame energie. Op dit moment voldoet Waternet al aan streefwaarde 2 en 3. Kijken we naar streefwaarde 1, dan is de efficiencywinst (gerekend over alle waterschapstaken) nu 20% in vergelijking met 2005. Fosfaat verwijderen Op de rioolwaterzuiveringsinstallaties worden fosfaten uit het water verwijderd. Op zes installaties gebruikt Waternet hiervoor een biologische methode. Op de andere zes worden de fosfaten op chemische wijze verwijderd: met metaalzouten. Daarnaast worden bij de defosfateringsinstallaties fosfaten op chemische wijze uit het water verwijderd. Het gebruik van de chemicaliën op de defosfateringsinstallaties is in 2011 sterk gedaald. Dit komt onder meer doordat de defosfateringsinstallatie in Vinkeveen is geoptimaliseerd. Maar ook de installaties Naardermeer en Botshol hebben in 2011 beter gepresteerd dan in de jaren daarvoor. Chemicaliën gebruik defosfateringsinstallaties doseerverhouding defosfateringsinstallaties mg Me/l 2011 5,3 2010 10,2 2009 9,9 2008 9,8 2007 9,5 12
CHEMICALIën gebruik defosfateren op rwzi s 0,6 0,52 0,54 0,5 0,46 0,4 0,49 0,56 0,3 0,2 mol/mol 0,1 0 2007 2008 2009 2010 2011 Me/P alle rwzi s Slib ontwateren Op alle rioolwaterzuiveringsinstallaties ontstaat slib. Dit slib wordt op drie locaties ontwaterd: Amstelveen (met een filterpers); Amsterdam-West (met centrifuges); Horstermeer (met centrifuges). Om het slib goed te kunnen ontwateren, wordt polyelektrolyt toegevoegd. Hiermee verandert het slib in een grote vlok. Verbruik PE ontwatering en DS percentage ontwaterd slib In 2011 is iets minder polyelektrolyt gebruikt, zo valt af te lezen uit de tabel: 25,0 22,1 21,1 22,1 22,2 22,1 25,0 20,0 15,0 10,0 10,7 11,3 15,1 17,0 14,6 20,0 15,0 10,0 gr PE/kg DS 5,0 0,0 2007 2008 2009 2010 2011 5,0 0,0 DS % PE verbruik DS % 13
Groengas Sinds 2009 rijden er auto s van Waternet op biogas dat ontstaat bij het vergisten van zuiveringsslib. Dit groengas heeft dezelfde kwaliteit en eigenschappen als aardgas, terwijl de auto veel minder CO2, fijnstof en stikstofoxide uitstoot. In 2011 reden er vijf auto s van Waternet op groengas. In 2012 komen er ongeveer 55 groengasauto s bij. De helft hiervan gebruiken de medewerkers als poolauto. 14
Waternet Postbus 94370 1090 GJ Amsterdam