Vergelijking van het energiegebruik van Europese afvalwater-zuiveringsinstallaties

Zwemwater verwarmd dankzij restwarmte rioolwaterzuivering

5

6

innersmagazine

Nederlandse versie

inners geeft je energie!

Gri

mon

pont

WW

TP ©

Max

Ler

ouge

nr. 1 | Januari 2013

inners

2

pagina Het project INNERS (INNovative Energy Recovery Strategies in the urban water cycle), gesteund door de Europese Gemeenschap binnen het programma INTERREG IVB North West, beschouwt de grootstedelijke watercyclus als een systeem waarin energie wordt getransporteerd. Het gaat hier om waardevolle energie die grotendeels verloren gaat in de huidige situatie. De projectgroep bestaat uit elf partners uit zes Noordwest-Europese landen, die elk hun eigen bijdrage leveren vanuit hun technische en operationele exper-tise en kennis. Het geheel staat onder leiding van het Nederlandse Water-schap Groot Salland. INNERS loopt van 2011 tot en met 2014. De belangrijkste doelstellingen zijn:- het vergroten van effectiviteit en ef-

ficiëntie ten aanzien van energie bin-nen de grootstedelijke watercyclus;

- het aantonen van de korte- en lan-getermijneffecten van een duurzame watercyclus;

- het bespoedigen van de overgang naar een duurzame watercyclus;

- het identificeren en verhelpen van mogelijke hindernissen tijdens de invoering.

- INNERS zal leiden tot nieuwe in-

zichten in het energiepotentieel van de grootstedelijke watercyclus, wat moet resulteren in een advies aan de beleidsmakers van de EU. Hiermee levert INNERS een bijdrage aan de vraag naar EU-klimaatbeleid en het terugdringen van de uitstoot van broeikasgassen binnen de grootste-delijke watercyclus.

Een breed scala van instellingenHet projectteam bestaat uit nationale onderzoeksinstellingen, regionale waterbeheerders en lokale overheids-instellingen. De verschillende team-partners zijn een afspiegeling van de complexe aard van de grootstedelijke watercyclus met haar diverse acto-ren zoals planners, bouwerbedrijven, eigenaren en uitvoerende partijen. Er schuilt een specifieke uitdaging in het feit dat de uitvoering en het beheer rond verschillende onderdelen van de grootstedelijke watercyclus, zoals zuiveringsinstallaties, distributie- en winningssystemen, onder de verant-woordelijkheid van uiteenlopende instellingen vallen. Door samenwerking wordt het optimaliseren van ener-gie aangepakt in elk stadium van de watercyclus.

Nieuwe inzichten in het energiepotentieel van de stedelijke watercyclus

Partners of inners Nederland

Waterschap Groot SallandWaterschap Vallei & Eem

Duitsland

Wupperverband

Frankrijk

Lille Métropole-Communauté urbaine

Verenigd Koninkrijk

Universiteit van Bradford (Pennine Water Group)The council of the Borough of Kirklees

België

AquafinVLARIO Overlegplatform

Luxemburg

Openbaar Onderzoekcentrum Henri TudorUniversiteit van Luxembourg SIDEN - Syndicat Intercommunal de Dépollution des Eaux Résiduaires du Nord

INNERS is een samenwerkingsverband tussen partners uit Nederland, het Verenigd Koninkrijk, Frankrijk, Duitsland, België en Luxemburg. Het Waterschap Groot Salland is de leidinggevende partner. Zie de kaart voor een overzicht van de deelnemende organisaties.

inners

Elke zes maanden ontmoeten de partners elkaar. In dit geval bij een meeting in Zwolle.

inners

3

pagina

Jan Oggel: “Met INNERS staat innovatie duidelijk op de agenda”

Bestuurslid Jan Oggel: “We hebben dat gedaan omdat we al ervaring hadden met internationale projecten. Dat smaakte naar meer! We staan als waterschap open voor innovatieve ontwikkelingen en internationale contacten. Innovatie staat ook steeds prominenter op onze agenda. Innovatie uit zich bijvoorbeeld in het halen van energie uit afvalwater en in het feit dat afvalwater steeds meer een grondstof wordt. Dan is het een maatschappelijk belang om daarin mee te gaan.”

Processen doorbreken“Ik vind het geweldig om een bijdrage te kunnen leveren aan INNERS. Het is een mooi project, mede omdat het zo concreet is en dichtbij ons ligt. Er is de laatste jaren in de zuiveringstechnologie een enorme omslag geweest van een simpel fabrieksmatig proces naar een hoogpotentieel proces. Dat komt ook door afspraken met andere overh-eden (het Bestuursaccoord Water) die ons een hoge druk opleggen om afvalwater efficiënter en slimmer te ver-werken. Dat dwingt je om je open te stellen, om samen te werken en om te innoveren. INNERS is daar natuurlijk een treffend voorbeeld van.”

inners, je moet het sámen doenEen interview met Jan Oggel en Katrien BijlWaterschap Groot Salland is voor INNERS vanaf het begin opgetreden als lead partner. Bestuurslid Jan Oggel vertelt over de achtergronden van deze keuze. Projectleider Katrien Bijl beschrijft de eerste fase van INNERS.

Bestuurslid Jan

Oggel: “We staan als

waterschap open

voor innovatieve

ontwikkelingen

en internationale

contacten”

inners

4

pagina

Katrien Bijl: “Het vliegwiel in werking stellen”

Katrien Bijl is sinds het begin van INNERS in april 2011 projectleider. Het is nu anderhalf jaar later. Hoe loopt het nu? Katrien: “We zitten nu in het laatste deel van de opstartfase. Het loopt goed, maar we hebben wat meer tijd nodig gehad om uit te vinden hoe we alle plannen precies moeten uitvoeren en welke stappen daarvoor nodig zijn. Ik verwacht dat 2013 echt het jaar van de uitvoering wordt. Dat wordt een vliegwiel. De eerste resultaten worden dan bekend, en die gaan we uiteraard delen.”

Procesbewaker“Als projectmanager ben ik op afstand aanwezig. Ik richt mij vooral op het proces en minder op de inhoud. De partners rapporteren mij over de voortgang, sowieso ieder half jaar. Tussendoor hebben we ook contact: hoe loopt het, zijn er problemen, waar loop je tegenaan. De sfeer is open en dat is heel prettig.

Elk half jaar komen de deelnemers bij elkaar voor een algemene vergadering. Dat is nu vijf keer gebeurd: twee keer in Nederland, een keer in Engeland en een keer in Duitsland. De laatste bijeenkomst was in november 2012 in Luxemburg. “Voor de inhoudelijke contacten zijn de partners zelf verantwoordelijk. Die moeten inhoudelijk met elkaar samenwerken, afstemmen etc. En we hebben gemerkt dat die afstemming daadwerkelijk plaatsvindt. INNERS is een echt samenwerkingsproject. Je zult merken dat dat in de nabije toekomst, als de eerste resultaten zichtbaar worden, nog meer gestalte krijgt. Ik kijk er naar uit!”

Warmte-energie in een WZIWaterschap Vallei en Eem, NederlandHet Waterschap Vallei en Eem (Nederland) is één van de veertien waterschappen die deelnemen aan het Nederlandse initiatief ‘De Energiefabriek’ dat zich richt op het realiseren van groene energie. Het concept zal verder worden ontwikkeld voor de waterzuiveringsinstallatie (WZI) in Amersfoort. In de komende jaren zullen veel van de voorgestelde veranderingen in deze WZI worden doorgevoerd. Voorbeelden zijn het invoeren van biologische fosfaatonttrekking, vervangen van de gasaan-drijving en het plaatsen van zandfilters. De gevolgen van de invoering van deze maatregelen voor de warmtebalans van de WZI, zijn op dit moment nog niet bekend.

WZI als casusBinnen INNERS zal het Waterschap Vallei en Eem onderzoek uitvoeren naar het leveringspotentieel en het vraagpotentieel van warmte-energie in een WZI. Daarbij wordt WZI Amersfoort als casus gebruikt. Met de uitkomsten kan een kwantitatieve schatting worden gemaakt van de verschillende mogelijkheden voor warmte-optimalisatie van de WZI.

ResultatenHenry van Veldhuizen over de mogelijke resultaten: “Dankzij de Amersfoortse casus krijgen we inzicht in de mogelijkheden rond het gebruik van de eigen warmte-energie van de WZI voor de verwarming van de WZI zelf. Specifieke resultaten worden gebruikt voor het ontwikkelen van verschillende energieconcep-ten die geschikt zijn voor de huidige en toekomstige zuivering van afvalwater. Ook willen we inzicht verkrijgen in de impact die het gebruik van warmte-energie heeft op de totale hoeveel-heid energie die kan worden bespaard en de mogelijke bijdrage aan (inter-) nationale programma’s voor energiebesparing.”

PlanningDit project (augustus 2011 tot en met februari 2012) wordt uit-gevoerd in sterke samenhang met een project voor de Neder-landse Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA), genaamd ‘Het gebruik van warmte in de Nederlandse WZI’s’. Het project in Amersfoort zal als praktijkcasus worden inge-voerd in het meer algemene onderzoek van STOWA.

Een schets van het project in Amersfoort.

Project

manager

Katrien Bijl:

“INNERS is een

echt samen-

werkingsproject”.

inners

5

pagina

Er bestaan verschillen in het energieverbruik van de diverse waterzuiveringsinstallaties (WZI’s) als gevolg van verschillen in samenstelling van afvalwater, behandelingstechnologie, ontwerp van de installaties en afvalwaternormen. Er zijn verschillende opties beschikbaar voor het terugdringen van het energieverbruik binnen de grootstedelijke watercyclus. WZI’s spelen een centrale rol, aangezien voor de behandeling van afvalwater veel energie wordt gebruikt. Bovendien wordt een deel van het biologische afval gebruikt voor het opwek-ken van biogas als herbruikbare energie.

Benchmarkonderzoek In de landen van Noordwest-Europa worden verschillende technologieën en methodes gebruikt voor het terugdringen van energieverbruik en het verhogen van de energieproduc-tie in WZI’s. Ook het energieverbruik en de methodes voor energie-analyse verschillen binnen deze regio. Er is behoefte aan een benchmarkonderzoek (van april 2011 tot eind 2013)

naar de energetische situatie van WZI’s in Noordwest-Europa om inzicht te krijgen in de prestaties die met deze uiteenlopende methoden en technieken gepaard gaan.

ResultatenMarcus Becker van de universiteit van Luxemburg: “Binnen INNERS voeren we onderzoek uit waarin we vooral kijken naar verschillen in samenstelling van afvalwater, ontwerp van WZI’s, eisen rond afvalwater en technologieën die worden ingezet voor de zuivering van afvalwater. Het doel dat we voor ogen hebben is het vergelijken van het energie-verbruik in WZI’s in Noordwest-Europa. Daarnaast maken we een uitvoerige energie-analyse van WZI’s in Luxemburg. Ook vergelijken we verschillende installaties binnen de regio Noordwest-Europa. Ten slotte willen we een inventarisatie-rapport samenstellen over de technologie, de processen en de methoden voor het terugdringen van het energieverbruik en het optimaliseren ven de energieopwekking.”

Op zaterdag 22 september 2012 nam CRP Henri Tudor’s Onderzoekcentrum voor Milieu Technologie deel aan het INTERREG evenement “Europäescht Waasserfest” (Europees Water Festival) in Rosport, georganiseerd als onderdeel van European Cooperation Day (ECD). Tudor presenteerde twee op dit mo-ment lopende INTERREG IVb projecten: PILLS en INNERS. De presentatie over INNERS werd verzorgd door Prof. J. Hansen (Universiteit van Luxembourg) en R. Schaack (Zuivering afvalwater

Noord-SIDEN), de nationale partners in het project.

Unieke kansHet evenement, dat ging over water-projecten die worden gecofinancierd door het Europese Interreg-programma, werd geopend door de heer J.M. Hals-dorf (minister van Binnenlandse zaken in Luxemburg) en door de heer G. Bingen (lid van de Europese Commissie). In zijn toespraak en tijdens zijn bezoek aan de vergadering benadrukte minister

Halsdorf het belang van de projecten INNERS en PILLS op nationaal en Europees niveau. Bezoekers kregen de unieke gelegenheid om direct vanuit de onderzoekers tekst en uitleg te krijgen over de Interreg-projecten in Luxemburg. ‘s Middags leidde TUDOR de bezoekers rond over de internationale pilot-installatie Reisdorf-Wallendorf, die operationeel geleid wordt door SIDEN. TUDOR bedankt INTERREG en iedereen die geholpen heeft om deze dag tot een succes te maken.

Lille Metropole, WWTP Ennetières (Max Lerouge)

Hoeveel energie verbruiken Europese waterzuiveringsinstallaties? Universiteit van Luxemburg

INTERREG evenement ‘Europäescht Waasserfest’

inners

6

pagina

Binnen INNERS zet Waterschap Groot Salland in Raalte (The Netherlands) een demonstratieproject op voor warmtelevering vanuit de rioolwaterzuiveringsinstallatie aan het Raalter zwembad Tijenraan. Regionaal projectleider Ben Sluiter: “De temperatuur van het effluent van de waterzuivering varieert van 8 tot 20ºC en bevat dus thermische energie. Effluent wordt geloosd op het oppervlaktewater. Dit is geen optimale situatie, omdat de thermische energie een negatief effect heeft op het oppervlaktewater en de thermische energie verloren gaat. Samen met de gemeente Raalte gaan we deze thermische energie gebruiken om het dichtbijgelegen zwembad Tijenraan te verwarmen.”

UitstapjeKortom, het afvalwater-effluent ‘maakt een uitstapje’: In plaats van dat het direct geloosd wordt op het oppervlaktewater, gaat het eerst nog langs het zwembad. Daar geeft het de warmte af die er nog in zit. De verwachting is dat het zwembad daardoor zo’n vijftig

procent kan besparen op de stookkosten (gasverbruik). Uiteraard vermindert daarmee ook de CO2-uitstoot.

Haalbaarheidsonderzoek positiefIn de zomer van 2012 is het haalbaarheidsonderzoek door een onafhankelijk en gespecialiseerd bureau afgerond met een positief resultaat. Over de te gebruiken techniek is al veel bekend. Er is daarom in het onderzoek vooral gekeken naar de financiële haalbaarheid. Is het verantwoord om het project op de geplande manier uit te voeren? Ja dus. De terugverdientijd is zeven jaar.

Nadere invullingHet hart van de installatie wordt gevormd door de leidingen, aangevuld met een warmtepomp en een warmtewisselaar. Die zetten het warme water om in energie. Momenteel wordt het project op detailniveau ingevuld. Daarbij verdiept het projectteam zich in vragen zoals: Hoe en op welke plekken moeten de technische onderdelen worden ingezet? En hoe past alles in en aan elkaar van rwzi naar zwembad?

De officiële openingshandeling van het deelproject: eind juni 2011 werd symbolisch het water in het Raalter zwembad Tijenraan voor het eerst verwarmd door het ‘warme water’ van de Raalter rioolwaterzuiveringsinstallatie. Dit in aanwezigheid van alle Inners-deelnemers.

Restwarmte van een rioolwater-zuivering efficiënt benutten Raalte, Nederland

inners

7

pagina

In de toekomst zal Europa een antwoord moeten hebben op vragen rond de veiligstelling van haar energietoevoer, en zal het een begin moeten maken met het bespreken van de impact die energiebehoefte heeft op klimaatverandering en de energietoevoer. De overstap van de huidige energiepraktijk naar een duurzaam gebruik van energie is essentieel. Eén van de mogelijke wegen die in de richting van dit doel leiden is het verbeteren van gedecentraliseerde energieconcepten. Het is specifiek van belang dat de huidige generatie Europeanen zich bewust is van deze problematiek en de mogelijke bijbehorende oplossingen.

Afvalwater van 400.000 inwonersDe Waterzuiveringsinstallatie Buchenhofen, de grootste waterzuiveringsinstallatie van het Wupperverband, zuivert het afvalwater van 400.000 inwoners van de stad Wuppertal. Op het terrein in Buchenhofen is ook de slibverbrandingsinstallatie van het Wupperverband gevestigd. Hier wordt het slib uit de waterzuiveringsinstallaties gedroogd en door middel van hitte tot verbranding gebracht. In de directe nabijheid van de WZI Buchenhofen (<500m) bevinden zich bedrijven met een aanzienlijke vraag naar elektriciteit en warmte-energie, evenals een aantal van de centrale laboratoria en bestuursgebouwen van het Wupperverband. Ook wonen

er potentiële energieconsumenten binnen een straal van twee kilometer.

Doel en resultatenCatrin Bornemann van het Wupperverband: “Het doel van dit regionale project is het bewerkstelligen van een hoger benuttingsniveau van de bestaande energiebronnen binnen de Installatie Buchenhofen. De huidige rol van energieverbruiker verandert in die van energieleverancier. Er moeten gedecentraliseerde warmtenetwerken worden ontwikkeld en de invoering van zulke netwerken moet worden gedemonstreerd. Ons beoogd resultaat is de ontwikkeling van nieuwe gedecentraliseerde warmtenetwerken, naast een efficiënter gebruik van de warmte-energie die aanwezig is in het afvalwater en slib. Vanuit een balansperspectief bezien willen we komen tot een zelfvoorzienende waterzuiveringsinstallatie. Het proces omvat een overgang van de positie van energieverbruiker naar die van een energieleverancier. Verder willen we de waterzuiveringsinstallaties, een slibverbrander en de omringende randstructuren integreren in een overkoepelend energie-masterplan, zodat er minder energie afkomstig uit bestaande hulpbronnen wordt verbruikt en er effectieve gedecentraliseerde energieconcepten tot stand komen.”

Energie inzetten waar het nodig isDe invoering van een gedecentraliseerd warmtenetwerk waterzuiveringsinstallatie Buchenhofen Wuppertal, Duitsland

Laboratorium KantorenbeheersorganisatieBedrijfsgebouwPersoneelsgebouwRoostergoedverwijderingControleruimteWerkplaatsSlibverbrandingsinstallatieDrogenstookhoutSlibgistingstanksKetelhuisGebouwslibcentrifugeGecombineerdewarmte-enkrachtinstallatie

WarmteproducentWarmteconsumentToevoerAfvoer

8

pagina

Takenpakketten:samen kennis delen!De aandachtpunten van INNERS zijn vertaald naar vier werkpakketten voor terugwinning van energie:

Werkpakket 1

Beoordelen van de Energiebalans in de grootstedelijke watercyclusBij het optimaliseren van de grootstedelijke watercyclus van het afgelopen decen-nium is nauwelijks aandacht besteed aan de energiebalans. Dit is een gemiste kans, aange-zien juist deze energiebalans enorme kansen biedt voor verdere optimalisering, door het terugdringen van het energieverbruik en de uitstoot van koolwaterstoffen. Daarom wordt met dit werkpakket beoogd om onderzoek te ver-richten naar zowel het poten-tieel voor het terugdringen van operationele energiebe-hoefte als naar het potentieel van hergebruik van chemische energie en warmte-energie.

Werkpakket 2

Optimaliseren van technologie voor terugwinning van warmte-energieHet terugwinnen van warmte-energie is een beslissende factor in het ontsluiten van de duurzame grootstedelijke wa-tercyclus, omdat deze energie-bron het grootste potentieel heeft voor terugwinning. Dit pakket toont de voordelen aan van terugwinning van warmte-energie uit de grootstedelijk watercyclus en de gebruikma-king daarvan binnen verschil-lende toepassingen. Om het overkoepelende INNERS-doel te bereiken met betrekking tot het optimaliseren van ener-gieverbruik binnen de groot-stedelijke watercyclus, zullen de partners nieuwe manieren ontwikkelen om energie op te wekken/ terug te winnen, wat leidt tot terugdringing van het energieverbruik over de grootstedelijke watercyclus als geheel.

Werkpakket 3

Innovatieve benaderingen van operationele energie en chemische energieHier is het de bedoeling om nieuwe technologieën en nieuwe (combinaties van) technieken in te voeren rond optimalisering van operatio-nele energie en terugwinning van chemische energie in de huidige situatie. De WZI speelt binnen dit traject een sleu-telrol, aangezien veel energie wordt verbruikt voor het zuiveren van afvalwater. Het doel is het verkrijgen en delen van informatie over de hoe-veelheid verbruikte energie, de hoeveelheid te besparen energie, de hoeveelheid duur-zame energie die in de WZI kan worden opgewekt en de werkelijke kosten daarvan.

Werkpakket 4

Realiseren van de uitvoeringHoe kunnen de achterlig-gende ideeën van INNERS algemeen worden ingevoerd, zodat beleidsmakers, planners en waterspecialisten in staat worden gesteld om gebruik te maken van de resultaten van INNERS? De voornaam-ste doelstelling is hier het inzetten van een overgang naar een nieuwe kijk op de grootstedelijke watercyclus als een systeem dat zowel water als energie transporteert. Dit bereiken we door de gelegen-heid te bieden om de resul-taten van INNERS op grotere schaal te implementeren, ter verbetering van de duurzaam-heid ten aanzien van energie binnen de grootstedelijke watercyclus.

Waterschap Groot SallandDr. van Thienenweg 18025 AL ZWOLLE

T. +31 (0)38 455 72 00E. info@inners.eu

Volg ons op:

www.inners.eu

@innerseu

linkedin.com/groups/ INNERS-4318341

inners

Katrien Bijl presenteert INNERS tijdens de EWA Conferentie in Dublin.