agendapunt 3.b.10 1246457 Aan College van Dijkgraaf en Hoogheemraden INNOVATIEVE VARIANT OP NEREDA VOOR AWZI HARNASCHPOLDER Portefeuillehouder Olphen, J.W.A. van Datum 29 maart 2016 Aard bespreking Besluitvormend Afstemming ZTO/PCA Bijlagen 2 Zaaknummer 48365 Gremia Datum Aard Advies/ Parafering besluit PFO Olphen 22-02-2016 Gewijzigd akkoord - D&H 01-03-2016 Aangehouden - D&H 29-03-2016 Conform Geparafeerd door: Bos, J.L. Gevraagd besluit College van Dijkgraaf en Hoogheemraden 29-03-2016 1. Deelnemen aan de ontwikkeling van een innovatie van een continu korrelslibsysteem voor AWZI Harnaschpolder bestaande uit een PhD-onderzoek, een pilot en een schetsontwerp inclusief globale kostenraming. 2. Beschikbaar stellen van een financiële bijdrage aan de innovatie van 61.000 (incl. btw) per jaar gedurende vier jaar (totaal 244.000 incl. btw) met financiële dekking van het Delfland Innovatiefonds. Besluit College van Dijkgraaf en Hoogheemraden 29-03-2016 Gevraagd besluit College van Dijkgraaf en Hoogheemraden 01-03-2016 -Deelnemen aan het PhD onderzoek naar de ontwikkeling van een continu aeroob korrelslibsysteem op AWZI Harnaschpolder. -Beschikbaar stellen van een financiële bijdrage aan het onderzoek van 61.000 per jaar gedurende vier jaar (totaal 244.000) met financiële dekking van het Delfland Innovatiefonds. Besluit College van Dijkgraaf en Hoogheemraden 01-03-2016
Innovatieve variant op Nereda voor AWZI Harnaschpolder 1. Probleemstelling - context De afvalwaterzuiveringen van Delfland zullen in de toekomst een bron zijn voor zoet water, grondstoffen en energie en zullen bijdragen aan de circulaire economie. Daarnaast zoekt Delfland permanent naar mogelijkheden om de kosten voor zuiveringsbeheer te verlagen. Deze ambities volgen uit het WBP5. De doorontwikkeling van de zuiveringen naar installaties die voorzien in energie, grondstoffen en zoet water is een langjarig proces een lange termijn strategie. De eerste stappen met betrekking tot die lange termijn strategie worden komende jaren gezet. In 2019 zal Delfland een investeringsprogramma hebben uitgewerkt waarin is aangegeven op welke manier de afvalwaterzuiveringen, met welk tempo en kosten worden doorontwikkeld. Om de doelstellingen uit het WBP5 te realiseren en tijdig een investeringsprogramma te kunnen leveren dienen er in 2018 business cases te worden opgesteld voor de infrastructuur van de toekomst. In dat kader heeft er al begin 2015 een eerste verkenning plaats gevonden waarin de mogelijkheid is onderzocht of AWZI Harnaschpolder door te ontwikkelen is naar een Nereda batch -korrelslibsysteem. Deze technologie vertegenwoordigt de huidige stand der techniek en verhoogt het perspectief op een water- grondstoffen- en energiefabriek: Energie: een energiebesparing van ca. 30%; Grondstoffen: terugwinning alginaatachtige polymeren uit het korrelslib. Nereda- Alginaat is een hoogwaardige vervanger van alternatieve verdikkingsmiddelen en coatings, voor toepassing in de chemie, land- en tuinbouw, bouwsector en papier -en kartonindustrie; Water: verbetering effluentkwaliteit en ruimtebesparing waardoor er mogelijkheden ontstaan om vrijkomende tanks in te zetten voor verdere nabehandeling van het gezuiverd afvalwater. De conclusie van de eerste verkenning is dat een batch systeem Nereda tot de volgende risico s en nadelige effecten leidt: De ombouw is ingrijpend en risicovol omdat het huidige continu proces wordt omgebouwd naar een batch-gewijze behandeling van afvalwater. Gedurende een lange periode zal de helft van de AWZI uit gebruik moeten worden genomen met als gevolg dat voor lange tijd niet wordt voldaan aan de lozingseisen vanwege de ongezuiverde lozingen op de Noordzee. Het is daarbij zeer de vraag hoe het bevoegd gezag (Rijkswaterstaat) dit zal beoordelen; Een eerste indicatie van het investeringsniveau komt uit op ca. 34 miljoen en moet voor 50% worden terugverdiend uit de verlaging van de bedrijfsvoeringskosten en voor 50 % uit de afzet van alginaatachtige polymeren. De terugwinning en afzet van alginaat is nog in ontwikkeling en maakt de terugverdientijd van de investering onzeker; Nereda is een batchproces waarbij tanks met hoge snelheid gevuld en geleegd worden. Het leidingwerk op de AWZI is een grote limiterende factor waardoor het niet mogelijk is om de resterende tanks te benutten voor het behandelen van grotere hoeveelheden afvalwater;
Omdat korrelslibtechnologie zoveel voordelen biedt heeft er eind 2015 een tweede studie plaats gevonden naar mogelijke alternatieven voor Nereda. In deze tweede studie is naar voren gekomen dat het huidige standaard batch Nereda systeem mogelijk kan worden doorontwikkeld naar een innovatief continu korrelslibsysteem. De topdeskundigen van de TU Delft (Mark van Loosdrecht) en Royal HaskoningDHV (Helle van der Roest) op het gebied van Nereda en korrelslibtechnologie zijn geraadpleegd. Zij zijn er van overtuigd dat het ontwikkelen van een korrelslibtechnologie op basis van een continu proces mogelijk is, maar dat hiervoor gericht onderzoek nodig is. Een continue uitvoeringsvorm van de korrelslibtechnologie ondervangt een aantal van de risico s die het batch Nereda proces heeft ten aanzien van het ombouwen op AWZI Harnaschpolder. De innovatieve continu korrelslibtechnologie biedt dezelfde voordelen als Nereda met daarnaast nog belangrijke extra voordelen: minder ingrijpende en minder risicovolle ombouw waarbij al het afvalwater tijdens de verbouwing gezuiverd kan blijven worden; verlaging investeringsniveau met ca. 13 miljoen ( 21 miljoen i.p.v. 34 miljoen +/- 40%) en daardoor verhoging van de terugverdienmogelijkheden; in tegenstelling tot het batch systeem van Nereda kan een continue uitvoeringsvorm eenvoudiger en goedkoper geïntroduceerd worden in bestaande zuiveringen die al een continue procesvoering hanteren; er ontstaat ruimte op de AWZI Harnaschpolder. Dat biedt vervolgens weer kansen voor diverse nieuwe ontwikkelingen, bijvoorbeeld het verwerken van extra afvalwater of de productie van zoet water. De techniek van een continu korrelslibsysteem bestaat op dit moment echter alleen op lab schaal. Er is nog nader onderzoek nodig naar een continu variant van de korrelslibtechnologie want het is een nog geen bewezen technologie. Er zijn meerdere partijen die geïnteresseerd zijn om te participeren in dit onderzoek, in de vorm van een promotieonderzoek, en hierin ook qua capaciteit en financieel in te investeren. Indien uit dat onderzoek blijkt dat de doorontwikkeling van AWZI Harnaschpolder naar een continu korrelslibtechniek goed toepasbaar is, dan implementeert Delfland moderne en high end techniek in het gebied dat voor de lange termijn een positieve impact heeft op de exploitatiekosten van de zuivering. Op 1 februari 2016 is het College van D&H geïnformeerd over dit innovatief onderzoek naar de ontwikkeling van een alternatieve methode om de korrelslibtechnologie toe te passen in een continu zuiveringssysteem. Het College van D&H heeft vervolgens gevraagd om dit voorstel in te dienen ter besluitvorming. 2. Beoogd effect Deze innovatie zal vormgegeven worden door parallel aan elkaar een PhD onderzoek en een pilot uit te voeren en een business case voor AWZI Harnaschpolder uit te werken. Met het uitvoeren van het PhD onderzoek naar een innovatieve continu korrelslibtechnologie, wat loopt van 2016 t/m 2019, worden de benodigde kennis, inzichten en zekerheden geleverd om een goed schetsontwerp te kunnen maken voor de ombouw van AWZI Harnaschpolder. Kennis wordt onder meer vergaard door op pilot schaal te experimenteren met een continu korrelslibsysteem. Parallel wordt gewerkt aan een schetsontwerp en een business case, naar verwachting definitief gereed in 2018 voor de doorontwikkeling van AWZI Harnaschpolder tot een water- energie- en grondstoffenfabriek. 3. Kernboodschap Delfland gaat samen met Delfluent Services BV, Evides, RHDHV en de TU Delft een innovatie starten naar de toepassing van een nieuwe innovatieve continu korrelslibtechnologie in een bestaand zuiveringssysteem op AWZI Harnaschpolder. Parallel wordt er, met de resultaten uit het onderzoek, gewerkt aan een schetsontwerp inclusief raming voor de ombouw van AWZI Harnaschpolder naar dit continu korrelslibsysteem. Wanneer het onderzoek succesvol is kan de AWZI Harnaschpolder met behulp van dit innovatieve zuiveringsconcept worden omgebouwd. Delfland kan hiermee besparen op energie (30 %), slibkosten, chemicaliën en onderhoud. Bovendien kan er een nieuwe grondstof worden gewonnen (alginaat) en ontstaat er meer ruimte voor extra afvalwaterstromen of andere toepassingen. Dit sluit aan bij onze 2
ambitie om de zuiveringen door te ontwikkelen tot energie-, grondstoffen en zoetwaterfabrieken. 4. Historie - eerdere besluitvorming In het Waterbeheerplan 2016-2021 zijn integrale doelstellingen opgenomen om te komen tot kringloopsluiting en zelfvoorzienendheid. De zuiveringen van Delfland spelen daarin een belangrijke rol, een deel van deze integrale doelstelling kan via de zuiveringen worden gerealiseerd. In het uitvoeringsprogramma van het WBP 5 is een planning opgenomen waarbij er wordt toegewerkt naar een totaal investeringsprogramma dat gereed is voor bestuurlijke besluitvorming in 2019. Voorliggend voorstel is een van de bouwstenen voor dit totale investeringsprogramma voor alle vier de zuiveringen van Delfland. Delfland en Delfluent Services zijn in 2015 gestart met verkenningen naar de mogelijkheden om de laatste stand der techniek op AWZI Harnaschpolder op dit vlak toe te passen. Op basis van deze verkenningen wordt nu voorgesteld om dit onderzoek naar een innovatieve techniek uit te laten voeren. 5. Regelgeving en Beleid De innovatie draagt bij aan de WBP 5 doelstelling ten aanzien van het bevorderen van zelfvoorzienendheid en kringloopsluiting doordat het, vooruitlopend op de uitwerking ervan, input kan leveren aan het beleid. Het voorgestelde onderzoek levert de benodigde kennis en inzichten om in 2018 een realistische business case op te leveren zodat Delfland op koers blijft om de doelstellingen uit het WBP5 te realiseren. Deze innovatie is getoetst aan de criteria die ten grondslag liggen aan het gebruik maken van het innovatiefonds. 6. Financiën Kostenraming De out-of pocket kosten van het vier jaar durende PhD onderzoek inclusief pilot en business case zijn geraamd op 832.000 (incl. btw). Voor een uitwerking van de raming zie bijlage 1; Plan van Aanpak PhD Ontwikkeling van een Continu Aeroob Korrelslibsysteem. Van Delfland wordt een totale bijdrage van 244.000 (incl. btw) gevraagd. Het onderzoek loopt 4 jaar dus dat betekent een jaarlijkse bijdrage van 61.000 (incl. btw) per jaar (2016-2019). Er is dekking gevonden binnen het Innovatiefonds van Delfland. Toelichting financiering Innovatiefonds Delfland In het WBP 5 staat dat de inzet van het innovatiefonds vooral geënt is op het dichterbij brengen van de vergezichten. In de uitwerking van een van de vergezichten staat dat de waterzuivering Harnaschpolder wordt omgebouwd met nieuwe ruimtebesparende en energiezuinige installaties. Er vindt productie van onder meer bioplastics en alginaat plaats. Delfland streeft naar een energie-neutrale zuivering en er ontstaat veel extra ruimte die doelmatig wordt gebruikt. Financiering van het project uit het innovatiefonds past geheel bij de doelstelling van het innovatiefonds en uitwerking van het vergezicht. De toetsprocedure van het innovatiefonds is doorlopen en er is een positief advies afgegeven. Er is nog voldoende financiële ruimte in het innovatiefonds om dit innovatieve project te financieren. Het College van D&H is bevoegd om de inzet van middelen uit het innovatiefonds van Delfland voor voorstellen groter dan 50.000 vast te stellen. In de vastgestelde meerjarenraming is jaarlijks tot en met 2019 een miljoen euro voor het innovatiefonds opgenomen. De toezegging uit het innovatiefonds voor toekomstige jaren geldt onder voorbehoud van goedkeuring van continuring van het fonds door de VV. 3
7. Duurzaamheid De innovatie van de continu korrelslibtechnologie ten behoeve van een business case in 2018 draagt op de volgende aspecten bij aan duurzaamheid: energiebesparing (~ 30 % reductie); minder slibafzet (~ 10 % reductie); verlaging chemicaliënverbruik o geen ijzerzout voor fosfaatproductie (100 % reductie) o Minder polymeer voor slibindikking (~45 % reductie) o Minder polymeer voor slibontwatering (~ 10 % reductie) verbetering effluentkwaliteit (Ntotaal < 6 mg N/l en P-totaal < 0,7 mg P/l); terugwinbaarheid van grondstoffen: alginaatachtige polymeren uit korreslib. Korrelslib bevat 10 tot 15 % alginaat. Terugwinbaarheid wordt momenteel onderzocht. Als indicatie: Marktprijzen van alginaat uit zeewier kunnen oplopen tot 5 euro per kilo. Echter alginaat uit zuiveringsslib is laagwaardiger en de markt moet zich nog ontwikkelen. De verwachting is dat, wanneer er een stabiele afzetmarkt is ontwikkeld, het alginaat uit korrelslib 1,50 per kg kan opleveren. Wanneer het systeem stabiel draait kan er potentieel 1700 ton alginaat worden geproduceerd per jaar; creëert ruimte voor nabehandeling van het gezuiverd afvalwater tot een betere kwaliteit. Een eerste inschatting is dat er tien van de zestien nabezinktanks buiten gebruik kunnen worden genomen en twee van acht beluchtingstanks. Hiermee wordt ook op onderhoudskosten bespaard. 8. Organisatorische en personele consequenties De inzet van mensuren voor de begeleiding van het onderzoek en afstemming met de partners is geraamd op 300 uren/jaar. Dit wordt in de bestaande formatie opgevangen. 9. OR/GO Niet van toepassing. 10. Risico- en beheersmaatregelen Vertraagt het onderzoek naar continu korrelslib het opleveren van het investeringsprogramma in 2019? Nee, gedegen onderzoek is nodig om alle vragen die er nu nog zijn eerst te beantwoorden voordat een onderbouwde business case kan worden ontwikkeld. De kans dat er een toepasbare continu korrelslib procesvariant wordt ontwikkeld waarmee de beoogde voordelen worden behaald is hoog. Bovendien is een continu korrelslib procesvariant feitelijk de enige reële mogelijkheid om de AWZI Harnaschpolder om te bouwen naar een Nereda proces. Kunnen de onderzoekskosten worden terugverdiend middels het vestigen van intellectueel eigendom? Op dit moment vinden er gesprekken plaats met alle partijen hoe om te gaan met de verkregen kennis en mogelijke patenten die uit het onderzoek voort kunnen komen. Er zal een aparte overeenkomst worden afgesloten waarin deze zaken geregeld worden. Het team JVI zal bij de overeenkomst betrokken worden. Een eerste aanzet van een concepttekst over dit onderwerp komt erop neer dat alle partijen die deelnemen aan het onderzoek, eventueel nieuw intellectueel eigendom kosteloos en onbeperkt licenseren aan elkaar. Het een en ander staat verwoord in bijlage 1, hoofdstuk 12. Wat gebeurt er wanneer de VV besluit het innovatiefonds af te schaffen? Voor het resterende bedrag zal een andere dekking moeten worden gezocht bijvoorbeeld uit de exploitatiebegroting van het programma Gezuiverd Afvalwater. Dit zal overigens ook voor andere meerjarige projecten gelden die vanuit het innovatiefonds gefinancierd worden (de projecten Analyse maaivelddaling en Smart Monitoring). 4
11. Communicatie (in- en extern) Bij de start van het onderzoek en gedurende het onderzoek wordt in overleg met de partners invulling gegeven aan de communicatie en PR. 12. Bekendmaking en vervolgprocedure Niet van toepassing. 13. Bevoegd orgaan Het College van D&H is bevoegd om de inzet van middelen uit het innovatiefonds van Delfland voor voorstellen groter dan 50.000 vast te stellen. 14. Toelichting Meer informatie over de inhoud en vormgeving van het onderzoek is opgenomen in bijgevoegd plan van aanpak wat dient als basis voor de aanvraag van het budget uit het innovatiefonds van Delfland. Daarnaast wordt er gewerkt aan een samenwerkingsovereenkomst. Een van de onderdelen van deze samenwerkingsovereenkomst is eigenaarschap en intellectueel eigendom. 15. Bijlagen 1 Plan van aanpak Ontwikkeling van een Continu Aeroob Korrelslibsysteem 2 Informatieve brief aan de VV betreffende innovatieve variant Nereda (kenmerk 1250321) 5
Alleen in te vullen indien het een VV-voorstel betreft ** = in te vullen door team Bestuur Kenmerk VV : ** Vergaderdatum : Beleidsveld : Agendapunt : ** De Verenigde Vergadering van Delfland, gelezen het voorstel van dijkgraaf en hoogheemraden van (datum van de VV-vergadering), kenmerk (kenmerk van het voorliggend VV-voorstel; dit betreft een voorstel van D&H aan VV); gelezen het positieve/negatieve (bij ondertekening doorstrepen wat niet van toepassing is) advies van de commissie(s) (commissie noemen); overwegende dat: - (motiveer het besluit, waarom wordt dit besluit genomen). Gelet op: - artikel 84 van de Waterschapswet (bij D&H-voostellen); - artikel 77 van de Waterschapswet (bij VV-voorstellen); - alle andere wetgeving (zoals KRW, NBW, verordening Zuid-Holland, delegatiebesluit etc.; Besluit: Dit moet in overeenstemming zijn met het ontwerpbesluit (ontwerpbesluit kopiëren). Aldus besloten in de openbare vergadering van (datum) De Verenigde Vergadering voornoemd, de Secretaris, de Voorzitter, mr. drs. P.I.M. van den Wijngaart mr. M.A.P. van Haersma Buma