lr.J, C. de Goedehoofdingenieur chef afdeling Utiliteitsbouw,Rotterdamir.K.K.Liehoofdingenieur chef onderafdeling Riool-waterzuivering, Rotterdam1 QMMOORD (A)2 LAGE LAND (B)3 ZEVENKAMP4 SCHOLLEVAART5 OOSTGAARDE6 SCHENKEL7 KRALlNGSEVEER8 RIOOLWATERZUI VER1NGSl NSTALLATIE (max.2S0.000i.eJBfGRAAFPlAAT51Situatietekening van het bedieningsgebied3Luchtopname tijdens de bouw van deeerste fasefoto: Aero-camera/RotterdamCement XXII (1970) nr. 12De rioolwaterzuiveringsin-staliatieRotterdam-Oost -Capelle aId IJssel1. OntwiikkelingsgeschiedenisDe toenemende behoefte aan woningen voor Rotterdam en Capelle aan den IJssel heeft in depolder 'Prins Alexander' (oostelijk gelegen van rijksweg 16, tussen de Rotte en de HollandscheIJssel) een woongebied doen ontstaan (fig. 1). Het afvalwater van dit nieuwe woongebied kanniet ongezuiverd op de Hollandsche IJssel geloosd worden.In 1963 waren de plannen voor een rioolwaterzuiveringsinstallatie zover gevorderd, dat metde bouw hiervan begonnen kon worden. Hoewel een situering in het woongebied goedkoperzou zijn, werd toch besloten de installatie buiten het woongebied te bouwen, om redenen vanplanologische aard en oni eventuele overlast te vermijden. Besloten werd de installatie tebouwen op een stuk buitendijks gelegen terrein langs de Hollandsche llssel, oostelijk van hetoude gedeelte van Capelle aid IJssel en ver genoeg (nI. 9 km) verwijderd van het toenmaligewaterinlaatpunt van de Drinkwaterleiding Rotterdam (fig. 2).Volgens de oorspronkelijke uitbreidingsplannen zou het aantal inwoners van het nieuwewoongebied rond 150000 bedragen in 1980. Op deze grondslag is een installatie ontworpen;te bouwen in drie fasen, elk met een capaciteit van 50000 inwonerequivalenten (afgekort: i.e.).Tijdens de bouw van de eerste fase (foto 3) werden de uitbreidingsplannen gewijzigd, waar-door voor 1980 op ruim 170000 i.e. gerekend moest worden. De nog te realiseren twee fasenzouden elk voor 60000 i.e. gebouwd moeten worden. De eerste van deze twee is kort geledenin bedrijf genomen.Inmiddels zijn de uitbreidingsplannen opnieuw gewijzigd met het gevolg dat nu moet wordengerekend op een totale capaciteit van 250000 i.e., zodat de nog te bouwen derde fase moetworden opgezet voor 140000 i.e. Aangezien het nog resterende terrein beperkt is, zal dezederde uitbreiding volgens het actlef-sltbproc?d? uitgevoerd worden, dit in tegenstelling tot deeerste en tweede fase, die uitgerust zijn met oxydatiebedden.Voor de slijkverwerking waren in het oorspronkelijke plan slijkgistingstanks en droogbeddenopgenomen. In verband met bijzondere funderlnqsproblernen moesten alle benodigde slijk-gistingstanks reeds tijdens de eerste fase volledig gebouwd worden. In de oorspronkelijkeopzet was ruimte gereserveerd voor slijkdroogbedden op een gedeelte vaneen binnendijksaan te leggen industrieterrein, op enige afstand van de installatie. Een aantal tijdelijke droog-bedden werd voorlopig aangelegd op de plaats van de toekomstige, derde fase.Door een gewijzigd bestemmingsplan moet het geplande complex definitieve droogbeddenplaats maken voor woningbouw. Hierdoor vervalt de mogelijkheid, het uitgegiste slijk opdroogbedden te drogen.Er moest dus worden gezocht naar een andere methode van slijkverwerking, temeer daar ookde reeds gerealiseerde slijkgistingstanks onvoldoende capaciteit zullen hebben, wanneer het5632Plattegrond van de rioolwaterzuiverings-installatie4Hoofdgebouw metverdeeltoren en zand-vanginrichtingfoto's: Gemeentewerken HotterdamCement XXII (1970) nr. 12? ?_ o..aooir--c=~-=c-=---::o-~~~~~~~~~~~~~~-aantal aangesloten .l.e, dat van de oorspronkelijk geplande 150000 belanqrljk gaat overschrl]-den. Besloten is, om het slUk te gaan behandelen volgens een thermische conditionerings-methode.De aanwezige eerste-traps slUkgistingstanks zullen dienen als verwarmde voorraadtanks,waarin het alijk een verkorte gisting ondergaat om het te conditioneren volume slijk te ver-kleinen. De onverwarmde tweede-traps slljkqlstlnqstanks komen vr[] en kunnen, in geval vanstoring in de thermische slijkverwerking, dienen voor de opslag van slijk. Het geconditioneer-de slljk zal met een persfilter worden ontwaterd en daarna verbrand.2. Beschrijving van de installatieDe eerste fase van het project is sinds 1967 in bedrijf. Het afvalwater stroomt via een ge-mengd rioolstelsel naar twee rioolgemalen, en wordt van daar naar de verdeeltoren van dezuiveringsinstallatie gepompt (foto 4). De verdeeltoren is hoog gelegen en biedt de mogelijk-heid het binnenkomende afvalwater over de fasen te verdelen.5645Zandvanggoten met parabolische doorsnedeen venturie-overlaatNa de verdeeltoren passeert het afvalwater eerst de zandvanginrichting (foto 5). Deze be-staat uit negen parabolische zandvanggoten (drie per fase), waarin de stroomsnelheid vanhet water wordt beperkt om zand met een korrelgrootte groter dan 0,1 mm te doen bezinken .Aan het eind van de goot is een vaste venturie-overlaat. Door de bijpassende combinatie vande parabolische doorsnede van de goot en de keelbreedte van de ventune-overlaat is bijiedere vulhoogte de stroomsnelheid in de goot 30 cm per sec. Het zand verzamelt zich in eendieper gelegen zandvanqput, van waaruit het regelmatig door wateroverdruk wordt afgevoerdnaar een zand-droogbed.Het afvalwater stroomt via een verzamelgoot en een afvoerleiding naar het middelpunt vaneen voorbezinktank (foto 6). Het verlaat die tank via een overstort in de ringgoot. Hieruitwordt het op drie punten door ondergrondse leidingen naar de oxydatiebedden gevoerd.De oxydatiebedden bezitten een enigszins hellende vloer, waarop een roosterconstructie vanpassavant-boogjes is opgesteld (foto 7). De vulling bestaat uit Eiffellava met een korrel-grootte van 6 tot 9 cm. Door een zesarmige draaisproeier wordt het voorbezonken watergelijkmatig over de lavavulling verdeeld. De constructie van het oxydatiebed waarborgt eenvoldoende luchtdoorvoer om in de zuurstofbehoefte van de in de vulling levende micro-organismen te voorzien. Het onder uit de bedden stromende water wordt ingevoerd in eennabezinktank.6Voorbezinktank7Oxydatiebedrooster met passavant-boogjesCement XXII (1970) nr. 12De inrichting van de nabezinktank (foto 8) is identiek aan die van de voorbezinktank. Nabezinking van de humus, afkomstig uit de oxydatlebedden, wordt het biologisch gereinigdeafvalwater via de ringgoot naar de effluentafvoerput gevoerd en vandaar onder eigen vervalop de Hollandscha IJssel geloosd.Het verse slijk en de humus, die zich verzameld hebben op de hellende bodems van resp. devoor- en nabezlnktank, worden door een rondgaande slibschuiver in een centrale slibzak ge-schoven. Van hieruit heeft discontinue afvoer plaats met behulp van de overdruk van hetwater in het bassin.Hierna wordt het zgn. gemengde slijk (mengsel van vers slijk en humus) in een slijkput ver-zameld en van hieruit door centrifugaalpompen naar de slijkgistingstanks gevoerd. Bij eentemperatuur van 35?C heeft daar in het huidige bedrijf uitgisting plaats gedurende ca. 30dagen.De verwarming van het slijk gebeurt met externe warmtewisselaars, die geplaatst zijn in demachine-ruimte onder de zandvanginrichting (foto 9).In de niet-verwarmde tanks dikt het uitgegiste slijk in; hieruit wordt uiteindelijk slijk afgetapt.met een droge-stofgehalte van ? 10%, en afgevoerd naar de droogbedden.5658Nabezinktank9Slijkverwarmingsinsta/Iatie, geplaatst inruimte onder de zandvanginrichting10Laboratorium; tegen de wand staat appara-tuur voor CaO-bepaling11CaO-bepaling met de Aquarator12Slijkgistingstanks in aanbouw13Slijkgistingstanks met gashouders3. Enkele bouwkundige aspectenElk van de drie fasen zou volgens de oorspronkelijke opzet bestaan uit ??n voorbezinktank,drie oxydatiebedden, ??n nabezinktank, twee slUkgistingstanks, ??n gashouder en shjkdrooq-bedden.Hieraan dienden, voor de drie fasen qemeenschappelljk, nog te worden toegevoegd: een ver-deeltoren. een zandvanginrichting, machine- en pompenruimten, een laboratorium (foto 10-11)en verder nog enige centrale ruimten. Om terrein te sparen zjjn al deze functies samenge-bracht in ??n hoofdgebouw. Dit was mogelijk door de hoge ligging van de verdeeltoren en dezandvanginrichting. Ze konden daardoor worden gecombineerd met de dakconstructie vanmachine- en pompenruimten.Een onderzoek naar de grondgesteldheid ter plaatse van het hoofdgebouw bracht aan hetlicht, dat de kwaliteit van de bovenlagen geen fundering op staal toeliet en dat een funderingop betonnen palen praktisch onuitvoerbaar was door de diepe ligging van voldoend draag-krachtige laqen..Naar het advies van de afdeling Grondmechanica van Gemeentewerken Rotterdam is eenfundering op houten kleefpalen ontworpen. Hierbij moest evenwel rekening worden gehoudenmet het risico van zakkingen in een orde van grootte van 10 tot 13 cm.Het nadeel van onqelljke zettingen kan in het algemeen gedeeltelUk worden ge?limineerddoor gebouwen samen te voegen op een gemeenschappelUke betonnen funderingsplaat. Indit opzicht kon de compacte opzet van het hoofdgebouw c.a, een voordeel worden genoemd.Op grond van deze overwegingen is tevens besloten om in plaats van zes slUkgistingstanksnegen kleinere te bouwen en die tot ??n constructief geheel samen te voegen (foto's 12 en 13).Cement XXII (1970) nr. 12 56614Uitvoering van de kegelvormige (onderste)gedeelten van de negen s/ljkgistingstanksCement XXII (1970) nr. 12AlsgevoJg daarvan moesten die negen tanks, evenals het hoofdgebouw, een onderdeelvormen van de eerste bouwfase. Van de negen slijkgistingstanks zullen er zes worden ver-warmd terwijl er drie niet verwarmd worden. Door op elk van de drie onverwarmde een gas-houder te plaatsen, kon op het terrein de ruimte voor drie gashoudertanks worden gespaard.Onder de slijkgistingstanks, met voorbouw, bevinden zich 1180 stuks houten kleefpalen. lang14 m, waarover een betonvloer van 75 cm dikte is aangebracht. Deze funderingsplaatmeet32,00 bij 37,00 m, en de onderkant ligt op 3,50 m -NAP. Het maaiveld bevindt zich op 3,60 m+NAP. Bij het bepalen van de belasting op de funderingsplaat is een gedeelte van de op-waartse grondwaterdruk in mindering gebracht.De tanks zijn inwendig cilindrisch meteen binnendiameter van 10,20 m, en een hoogte van11,85 m. Uitwendig zijn ze achtkantig. Over de onderste 3,25 m gaat de cilinder over in eenkegelvorm. De doorsnede van de kegel verloopt van een middellijn van 10,20 m tot 6,45 m(foto 14).Doordat de tanks tegen elkaar geplaatst zijn, ontstonden in verticale richting diverse kokers,terwijl door de overgang van cilindervorm op kegelvorm boven de gemeenschappelijkebodemplaat ook kokers ontstonden in horizontale richting. Deze kokers konden benut wordenvoor het onderbrengen van diverse leidingen.Om uitvoeringstechnische redenen zijn de tanks per stuk opgebouwd, in gedeelten van 3,50 mhoogte. Gemeenschappelijke wanden werden daarbij in twee?n vervaardigd, in die zin, datde tussenwand bij de bouw van de eerste van twee elkaar rakende cellen werd aangelegdmet de halve dikte, om later, bij het bouwen van de tweede cel de volledige zwaarte te krij-gen.Extra wapening zorgde voor het monoliete karakter van het geheel. De bovenste schijfmet een hoogte van 50 cm is voor alle tanks tegelijk gestort samen met de afdekvloeren vande zes gesloten tanks.Als cement is hoogovencement toegepast, klasse A, 325 kgfm3, terwijl de betonvlakken diemet rioolwater in aanraking komen, driemaal gefluateerd zijn met 'Larnurlte'.Voor zover ze boven het maaiveld liggen, zijn de slijkgistingstanks bekleed met een isoleren-de bemetseling van 'Durox-blokken, dik 12 cm, van de wand gescheiden door een geventi-leerde spouw van 10 cm.Het dak van de gistingstanks is met Roofmate-platen ge?soleerd, en voorzien van een water-dichte afplaklaag.4. Toekomstige slijkverwerkingVoor de toekomst geldt, zoals reeds vermeld. een prognose van 250000 i.e. Dit betekent, datdan de capaciteit van het slijkgistingsbedrijf niet meer toereikend zal zijn. Bovendien zullener geen slijkdroogbedden meer beschikbaar zijn.Een oplossing ligt besloten in de mogelijkheid om thermische conditionering van gedeeltelijkuitgegist slijk toe te passen, gevolgd door pers-filtratie en verbranden van de filterkoeken(fig. 15). Bovengenoemd systeem kan als volgt achter het slijkgistingsproces geschakeldworden.Slijk met een gehalte aan droog stof van ca. 4 tot 6% zal uit de verwarmde gistingstanksdoor middel van een hogedruk-pomp door een buizenpakket worden gestuurd, bestaande uitwarmte-wisselaars en een reactor. Hierin ondergaat het slijk een warmtebehandeling enverandert zijn structuur dusdanig, dat hoge bezinksnelheden en gunstige ontwaterings-eigenschappen worden verkregen, zonder dat hiervoor chemicali?n e.d. gebruikt hoeven teworden. Bovendien is het aldus behandelde slib volkomen steriel, door de verblijftijd van eenhalf uur op 200 ?C. Na afgifte van warmte aan het nog te behandelen slib, wordt het gecon-ditioneerde slib ingedikt tot ? 12% droge stof. Dit ingedikte slib wordt in een pers-filter ont-waterd; de gevormde filterkoek met een droge-stofgehalte van:?: 55% zal worden gebrokenen in een 'flu?disatie-oven' worden verbrand bij 850 0 C. De gevormde as wordt in een gas-wasser uit de afgassen afgescheiden, en naar een vloeiveld afgevoerd.De niet-verwarmde, 2e traps-gistingstanks, waarop zich de gashouders bevinden, zullen danalleen nog dienst doen als gashoudertanks, en gevuld zijn met schoon water. Alleen bij even-tuele voorkomende langdurige storingen zullen de gashoudertanks voor slijkopslag moetendienen. De opslagcapaciteit bedraagt 2550 rn".56715Schema thermische slijkverwerkingsmethodeSLlJKG:rANKS SLIB NA-INDIKKING SLIBVERBRANDING GASREINIGINGTHERMISCHE SLIB CONDITIONERING SLIB PERSFILTRATIE WATERVERHITTING-ENERGIE WINNING.96 delen water 62,7delen water4 delen vaste stof 4 delen vaste stof=6 %29.3 delen water 4delenwat?r Odelen water4 delen vaste stof 4 delen vaste stof 1 deel as=12010=50 % =100 %5. Grondslagen van het ontwerp voor de eerste en tweede faseOntwerp grondslagenAantal i.e.Maximaal biologisch te zuiveren: 2?X droog. weer afvoer,gebaseerd op een maximum uur-d.w.a. van 15 I/Le. uur(= 37,5 I/uur)Zandvanggoten, drie stuks per fasesnelheid in de gotenoppervlaktebelastingVoorbezinktankhoogte vloeistofspiegel boven maaivelddiameterkantdiepteverblijftijdoppervlaktebelastingOxydatiebeddenhoogte 6-armige draaisproeiers boven maaiveldcapaciteit draaisproeiersdiameter filtersfilterhoogtefilterbelastingspoelbelastingNabezinktankhoogte vloeistofspiegel onder maaivelddiameterkantdiepteverblijftijdoppervlaktebelastingSfijkgistingstanksper fase twee verwarmde tanks (le trap)en ??n niet verwarmde tank (2e trap)bovenkant tanks t.o.v. maaivelddiameter tankshoogtegistingsruimte per inwonergistingstemperatuur van verwarmde tanksfase 1500001875 m3/uur30 cm/sec25 m3/m2uur6m36 m1,50 m1 uur1,8 m3/m2uur3,50 m625 m3/uur23,30 m2m20 Le.fm31,4 m3/m2uur25 cm36 m1,50 m1 uur1,8 m3/m2uur6m10,20 m11,85 rn50 I35?Cfase 2600002250 m3/uur30 cm/sec30 uur6m36m1,50 m50 min.2,2 m3fm2uur3,50 m750 m3/uur25,20 m2m201,4 m3/m2uur25 cm36 ml,50m50 min.2,2 m3/m2uur6m10,20 rn11,85 m42135?CCement XXII (1970) nr. 12Ontwerp, detailleringen directievoering: Dienst van Gemeentewerken RotterdamUitvoering:Bouwkundige Werken: N.V. Aannemingsbedrijf W.C. van Dijk te Hardinxveld-GiessendamSlijkschuivers en draaisproeiers: Techn. Bur. voor Waterzuivering N.V., UtrechtSlijkverwarmingsinstallatie: Machinefabriek Keiler NV., RotterdamElektrische installatie: NV. Gebr. Van Swaay, Den HaagLavakies: Gebr. Rook te Krimpen aid IJssel568