ing.Th. Ekelmans en ing.P.L.WuiteWitteveen + Bos, Raadgevend Ingenieursbu-reau, DeventerRenovatie van derioolwaterzuiveringsinrichtingEnschede-westInleiding en voorgeschiedenisEen van de eerste rioolwaterzuiveringsin-richtingen in Nederland die na de tweede we-reldoorlog in bedrijf kwamen, was die in En-schede (1951). In de loop der tijd nam devuillozingsteeds meer toe en tegen het eindevan de jaren zestig ontstonden problemen inde vorm van stankbezwaren, waardoor klach-ten van de omwonenden binnenkwamen bijhet Bestuur van het Waterschap Hegge enDinkeI.Een en ander had tot gevolgd dat direct maat-regelen werden getroffen. Voorlopig kon wor-den volstaan met enige proces-technischeingrepen. Voor een definitieve oplossing waseen uitbreiding van de inrichting noodzake-lijk.Het waterschap was reeds enige jaren bezigzich te bezinnen op de uitbreiding van deinrichting. In die tijd was er echter een dusda-nige hausse in de bouw van rioolwaterzuive-ringsinrichtingen in het gebied van het wa-terschap (noodzakelijk vanwege de ernstigevervuiling van de Twentse beken), dat plaat-sen zonder zuiveringsfaciliteiten nog voor-gingen. Het waterschap liep landelijk gezienvoorop met zijn programma van activiteiten.De rioolwaterzuiveringsinrichting was ca. 20jaar in bedrijf toen de behoefte tot uitbreidinggroter werd. Deze inrichting was geschiktvoor het zuiveren van 220 000 inwonerequiva-tenten: Na bestudering van een aantal variant-oplossingen werd besloten tot een uitbrei-ding meteen capaciteit van 150 000 i.e. en de'bestaande inrichting daarna te renoveren.Enige informatie over de omvang van de in-richting is nuttig voor een goed begrip. Voordat doel wordt verwezen naar de figuren 1t/rn3. Kenmerkend is, dat de toegepaste zuive-ringsprocessen ook nu nog actueel zijn. Hetgaat er dus om installatie-onderdelen te ver-vangen door modernere apparatuur enbouw-kundige werken te verbeteren. Sommigedaarvan kunnen door aantasting en vorst-schade niet meer goed functioneren.De plannen voor het oude deel werden ge-maakt door de gemeente Enschede. De bouwvond plaats van 1941-1943 en vanaf 1946 tot1951. In die tijd waren de bouwmaterialen opde bon, het beton werd gestort met japannersen er waren circa 50- 60 arbeiders aan hetwerk. Deze inrichting stamt dus uit de am-bachtelijke periode, wat te zien is aan de veel-Cement XXXII (1980) nr. 9vuldige toepassing van metselwerk, onder an-dere voorde wanden van de oxydatiebedden.De uitbreiding van de zuiveringsinrichtingmet 150 000. i.e, vond plaats in 1975-1976. Derenovatie van de bestaande inrichting koneerst daarna geschieden en heeft twee jaargeduurd.5851Situatie rioolwaterzuiveringsinrichtingEnschede-west v??r 19742Situatie van de inrichting Enschede-west in1976Methet uitwerken van hette renoveren onder-deel zal meestal rekening moeten worden ge-houden met het in bedrijfblijven van de overi-ge installatie-onderdelen. Dit gegeven zalsteeds als een rode draad door het ontwerp ende uitvoering lopen. Bij ingewikkelde situa-ties zijn gedetailleerde werkschema's en tijd-planningen reeds in het ontwerpstadium on-ontbeerlijk_ Hiermee wordt een beter inzichtverkregen over in te zetten hulpmateriaal en-materieel alsmede van de eventueel te makentijdelijke voorzieninqen. Tevens kan dan wor-den vastgesteld, hoe lang een onderdeel enlof de gehele installatie noodzakelijkerwijsbuiten bedrijf moet worden gesteld_Uitvoeringrenovatiewerken.Van de gerenoveerde rwzi Enschede-westworden in dit artikel twee onderdelen bespro-ken, te weten de oxydatiebedden en deslibgistingstank met de stalen gashouderkap(fig_ 5, 6 en 7)_ Bij deze twee onderdelen heefthet renovatiebestek voor de rwzi Enschede-west een inspectierapport gemaakt van deoxydatiebedden (fig. 4). Indien nog tekenin-gen beschikbaar zijn, dan zullen deze nauw-keurig in het werk moeten worden gecontro-leerd, waarbij controle van de hoogtematenniet mag worden vergeten. Daarbij dient reke-ning te worden gehouden met eventueelscheetqezakte onderdelen. Een goed hulp-middel - ook voor een beter inzicht op detekenkamer -is het nemen van fotos, bijvoor-keur in kleur, omdat deze een beterscheid maken tussen de diverse onderdelenen de staat waarin deze zich bevinden. Hetinwinnen van informatie zal moeten wordenuitgebreid tot die onderdelen die niet bereik-baar zijn, zoals onder andere de slibgistings-tanks, funderingen, ondergrondse leidingenen kabels. Vooral zij die eertijds bij de bouwbetrokken waren, hoe directer hoe beter,kun-nen waardevolle gegevens verstrekken.VoorbereidingDe renovatie van de rwzl Enschede-west, enook andere installaties, heeft geleerd dat devoorbereiding tot uitvoering een andere aan-pak vereist dan bij nieuwbouw. Voor deze rwzibetrof dit in het bijzonder de volgende aspec-ten: verzamelen van gegevens bestaande toe-stand, kostenvergelijkingen van alternatieveoplossingen en het in stand houden van dezuiverende taak van de bestaande inrichtingtijdens de uitvoering van de renovatiewerk-zaamheden.Aan de hand van plaatselijk onderzoek eninformatie bij klaarmeesters kan de omvangvan de renovatieglobaal worden opgesteld enkunnen de kosten worden geraamd. Daarnavalt pas een besluit te nemen over wel of nietrenoveren. Indien tot renovatie wordt beslo-ten, moet het onderzoek worden uitgebreid.Zo is onder andere bij de voorbereiding vanRenoveren houdt in dat onderdelen zodaniqworden opgeknapt dat zij aan de huidige ei-sen voldoen en dat dit tevens financieel ver-antwoord is. Bij nadere bestudering kan hetrenoveren uitmonden in totaal slopen en op-nieuw bouwen. Om tot een besluit te komen iseen plaatselijk onderzoek naar de toestandvan de civiele en bouwkundige constructie envan de elektro-mechanische installatie nood-zakelijk.Eenvoudig is dit niet, want van diverse onder-delen van een rwzi zoals voor- en nabezin-kingstanks, is weinig te zien, tenzij de tanksworden drooqqezet. Moeilijker wordt het bijoxydatiebedden voor wat betreft de vloer- engootconstructies, die zichonder in het bedbevinden. Dit geldt ook voor slibgistings-tanks. Zo was het leegzetten van de ca.25 jaarin bedrijf zijnde tanks van de inrichting En-schede-west niet eenvoudig en kostbaar inverband met de aanwezlqe drijflaag en vaste(zandjlaaq onder in de tank.6Renovatie gaskap slibgistingstank3Schematisch overzicht van de werking van deinrichting5Ontmanteld oxydatiebed4Checklist uit het inspectierapport van deoxydatiebedden.. ? --- -- .. -__ __-- ..-- - - - - - - "bedden --- 1-- -- --- ---- -'",-_.-_- .. _ - -.._-_.- ...- - - -- - ----.... - . _-... -_._.._--Cement XXXII (1980) nr. 9 5867Gerenoveerd oxydatiebed8-9Oude oxydatiebedden voorzien vanringbandennamelijk het 'onbekende', zoals de kwaliteitvan het betonwerk van de vloer, de ringbalkachter het metselwerk van de oxydatiebeddenen de conditie van de gaskap, alsmede van hetbetonwerk aan de binnenzijde van de slibgis-tingstank, bij de renovatie een rol gespeeld.OxydatiebeddenDe bestaande oxydatiebedden (foto 8) be-stonden uit een op staal gefundeerde gewa-pend betonnen ring en een gewapend beton-nen vloer waarop gemetselde wandjes voor-komen, die de goten vormen voor het afvoe-ren van het rioolwater naar de centrale mid-dengoten. Op deze wandjes waren de brok-ken puin c.q. filtermateriaalgestapeld. De ge-metselde buitenwanden waren voorzien vanwapeningsstaal.Zoals foto 9 toont, is het metselwerk tegen deringbalk naar voren gekomen. Devoeg tussenmetselwerk en beton is vol met slib en watergeraakt.Voortshebben weer en wind en voor-al vorst het metselwerk zwaar aangetast en defundatie van de wanden ondermijnd. Doorhetaanbrengen van stalen banden rond de wan-den en het plaatselijk vervangen van het met-selwerk tegen de ringbalk door een aange-storte betonnen wand, heeft men de oydatie-bedden nog lang in stand weten te houden.Cement XXXII (1980) nr. 9In de voorbereidingsfase is na een kosten-baten analyse besloten alleen de wanden terenoveren. Bij volledige vervanging zou ca.30000 m3 grind en puin moeten worden afge-voerd. Voortbordurend op de reeds aange-brachte herstelconstructies is, in 't kort sa-mengevat, van de volgende uitvoeringsmet-hodiek uitgegaan:- het slopen van gemetselde wanden, inclu-siefhet metselwerk tegen de ringbalk;- het verwijderen van het filtermateriaal overeen breedte van ??n meter uit de wand;- het rondom de bestaande fundatieringstorten van een nieuwe gewapend beton-nen ring, rustend op de bestaande ring;- het op deze ring plaatsen van prefabgewapend-betonnen wandelementen. Dewandelementen zijn voorzien van ventila-tieopeningen ten behoeve van de luchttoe-voer in het oxydatiebed;- het bovenlangs de wandelementen stortenvan een gewapend-betonnen ringbalk.Tijdens de uitvoering bleek, dat van vele bed-den de fundatievloer en de ringbalk niet wa-terdicht waren en veel water naar buitenkwam. Omdat natte wanden spoedig zullenworden aangetast, is de constructie van deaan te storten ringbalk alsnog aangepast enwel in die zin dat deze volkomen waterdicht587moest zijn. Daartoe is deringbalk in de eersteplaats voorzien van een voorspanning. Voortsis, met het oog op een effectieve voorspan-ning en vrije verplaatsing van deze ringbalk, eralles aan gedaan de constructie in horizontalerichting geheel vrij te krijgen van de bestaan-de constructies (fig. 10-11). Dit mag eenvou-dig klinken, maar het was in de praktijk geeneenvoudige zaak, in verband met diverse in-gewikkelde obstakels zoals leidingdoorvoe-ringen en de betonnen toegangsconstructie.Elk oxydatiebed heeft namelijk op deze zuive-ringsinrichting een toegang tot onder in hetbed ten behoeve van inspectie van de afvoer-goten.De binnenbekisting van de te storten ringbalkbestond uit dunne triplex-platen met tussendeze platen en de bestaande ringbalk verti-caal geplaatste wapeningstaven0 16 mm(h.o.h. 0,30 m). Tegen de triplexplaten wasplasticfolie aangebracht om aanhechting vanhet beton aan het triplex te voorkomen.Ten aanzien van de buitenbekisting kan wor-den opgemerkt dat de stijfheid daarvan veelaandacht vroeg, omdat geen gebruik konworden gemaakt van centerpennen. Deringbalk werd opgelegd op korte stukken glij-folie met daartussen stroken tempex. Zo10a-bDoorsnede wand oxydatiebed oude ennieuwe constructie11Vrijliggende ringbalk; uitvoering van devoegatdichtingvullinggew.metselwerkpaertjesmetselwerkspoedig mogelijk na het storten van de balkwerden de wapeningstaven weggetrokken ende triplex-platen verwijderd.De ca 2 cm brede sleuftussen detwee ri ngbal-ken is afgeplakt meteen strook butylrubber-folie met een laag gemodificeerde bitumen(Bilamine). Dit afplakken moest op eenschoon en droog oppervlak geschieden enwas derhalvezeerweersgevoelig.ln het kadervan het in bedrijfhouden van zoveel mogelijkoxydatiebedden was dit een duidelijk vertra-gende factor. Na enkele experimenten zijn debeste resultaten verkregen door eerst eenlaag kunstharsmortel aan tebrengen, waarnadirect de strook op deze laag werd vastge-drukt. De toegepaste kunstharsmortel kon opvochtige ondergrond worden aangebracht.Tijdens de uitvoering zijn nog metingen ver-richt aan de horizontale verplaatsing van devoorgespannen ringbalk. Zo bleek, dat na deverplaatsing van ca 2 mm naar binnen tengevolge van de voorspanning, de ringbalksteeds enige millimeters in beweging was.Behalve een duidelijke relatie met de buiten-temperatuur werd ook een relatie tussenschaduw- en zonzijde geconstateerd. Dezegegevens hebben uitgewezen, dat het eengoede zaak is geweest de nieuwe ringbalk inhorizontale richti ng zo vrij mogelijk te maken.SlibgistingstanksE?n van de bestaande slibgistingstanks wasvoorzien van een gashouderkap, die afhanke-lijk van bij het gistingsproces vrijkomend me-thaangas, meer of minder in het waterslot opprefab wand laatbeton balkjes70x100opstutt band100.200voorgespannenbeton tegel Ih.o.h.en neer bewoog. In het kader van de aanpas-sing aan de huidige proces-technische ont-wikkelingen moest de functie van dederkap komen te vervallen en moest de tankworden voorzien van een vast dak.Uit een r?ntgenonderzoek bleek dat de bepla-ting van de stalen kap nog een minimum diktehad van circa 5 mm, uitgezonderd enkeleplaatsen waar de beplating aan de buitenzijdedoor roestvorming sterk was aangetast.Voorts stonden in de tank 8 betonnen kolom-men die men tijdens de bouw heeft gebruiktvoor het aanbrengen van een werkvloer voorhet ter plaatse samenstellen van de gaskap.Deze gegevens hebben onder meer geleid tothet besluit de gaskap om te bouwen tot eenvaste kap.De kolommen boden namelijk de mogelijk-heid om op eenvoudige wijze een ondersteu-ning voor de stalen kap te maken. Door hetgewijzigde belastingpatroon op de kap tengevolge van onder andere isolatie, dakbedek-king, afwerklaag, nuttige belasting en mecha-nische apparatuur, is deze ondersteuningnoodzakelijk (tig 12). Daartoe zijn de beton-nen kolommen verlengd met stalen kolom-men waarop een stalen ringbalk is aange-bracht. De bestaande stalen spanten op degaskap zijn door middel van stalen kokerpro-fielen verbonden met de ringbalk. De spantenzijn nog plaatselijk verzwaard en ten behoevevan de verstijving van de staalplaten zijn nogextra hoekprofielen tussen de spanten aange-bracht. Zoals figuur 13 laat zien is de stalenwand van de gaskap in het bestaande water-slot ingebetonneerd.12Ondersteuningsconstructie van de stalengashouderkapCement XXXII (1980) nr. 9 588olasla dik 3031aagsethermo dakplatendik25polystyr. schuimepoxy[ __ met glasvliesdik 50__.best. stalenepoxymetnieuw betonbestaand beton_13Detail van het voormalige waterslotVoor de uitvoering waren enkele zaken uiterstbelangrijk, te weten de aanwezigheid van gas(explosiegevaar), het verwijderen van het slib,de drijflaag en de vaste laag onder in de tanken de noodzakelijkewerkruimte aan weerszij-den van de stalen wand van de gaskap terplaatse van het waterslot. Om deze werkruim-te te verkrijgen zou de gaskap zo hoog moge-lijk moeten worden gebracht en daarnaondersteund. Later moet evenwel dekapweerzakken tot op de gewenste hoogte.In grote lijnen is de uitvoering als volgt verlo-pen. Na het aflaten van zoveel mogelijk slib,de tank buiten bedrijf gesteld. Daarna heefthetslib gedurende een maand in de tank staanuitgisten. Nadat de ballast uit de rondlopendeballastkist van de gaskap was verwijderd, ismethet aanwezige gas en door nog een beetjegas te suppleren de gaskap in de hoogst mo-gelijke stand gebracht. De kap is daarna ron-dom gestut (foto 6) waarna de tank direct (inverband met gevaar voor onderdruk) bovenop de gaskap is open gemaakt door een de-ksel te verwijderen. Na het leegpompen vanhet waterslot is op de kap een ventilator aan-gesloten en is gestart met ventileren. Tijdensal deze werkzaamheden is voortdurend degasconcentratie gemeten. Toen alles veiligwas kon worden doorgegaan met de slibver-wijdering waartoe kleine pompgaten in detankwand zijn geboord. Onder in de tank is inde wand een gat 0 600 mm geboord waarinlater een gietijzeren F -stuk 0 500 mm metblindflens is ingestort.Na het schoonmaken van de tank is het stei-gerwerk in de tank uitgebreid ten behoeve vande staalconstructie op de gewapend-beton-nen kolommen. Voorts is het waterslot en dewand van de gaskap gereinigd en gestraald,waarna het waterslot is aangestort tot de stel-hoogte van de gaskap. Door het waterslotweer te vullen met water en de gaskapluchtdicht afte sluiten, is met behulp van luchtde gaskap langzaam op de gewenste hoogtegebracht. Dat hier enig meet-en mikwerk aante pas kwam zal duidelijk zijn. De gaskap isvervolgens voorzien van ondersteuningen terplaatse van de stalen ringbalk; daarna werdhet waterslotaangestort en kon de tank verderworden afgebouwd.Opgemerkt kan nog worden dat het beton-werk in de slibgistingstank na ca. 25 jaar nogzeer gaaf was en de stalen gaskap aan debinnenzijde nauwelijks roestvorming ver-toonde.SamenvattingHet renovatieproject van de inrichting inEnschede-west kenmerkte zich door een aan-tal verzwarende voorwaarden en enkele niette voorspellen technische problemen die zichtijdens de bouw voordeden. De uitbreidingliep op schema en kon precies op tijd wordenopgeleverd. De renovatiewerken, waarvoor 2jaar bouwtijd was uitgetrokken, liepen 3maanden op de planning uit.De verzwarende voorwaarden waren de vol-gende.? De zuivering van het afvalwater moest tij-dens de bouw ongestoord kunnen doorgaan.De afvoer van efflu?nt mocht maximaal 2 da-gen worden geblokkeerd.? Er mochten niet meer dan 3 oxydatiebeddentegelijk uit bedrijf worden genomen. De eer-dere eis van niet meer dan ??n bed moesttijdens de bouw worden verlaten.? De renovatie van de slibgistingstanks mochtpas beginnen nadat de nieuwe slibbehande-lingsinstallatie geheel in bedrijf was gesteld.De technische problemen waren onder meer:? de funderingen van de oxydatiebedden ble-ken veel slechter dan bij de voorbereiding wasverondersteld;? het verwijderen van slib en zand uit de slib-gistingstanks was geen eenvoudige zaak enleverde een aanmerkelijke vertraging op:? het uit bedrijf nemen van en het werken aande gashouderkap op de slibgistingstankmoest zeer omzichtig gebeuren in verbandmet explosiegevaar.De gestelde eisen zijn, zij het met enkele aan-passingen en correcties van de plannen, ge-realiseerd. Dit was mogelijk omdat zowel op-drachtgever als bouwers (o.a. Van EgterenBouwnijverheid BV) steeds bereid warenzichve inzet aan de dag hebben gelegd. Redenwaarom alle betrokkenen met voldoeningkunnen terug zien op een geslaagd project.Cement XXXII (1980) nr. 9 589