themaGreenmills, een duurzaam project5201038themaGreenmills,een duurzaamprojectOrgaworld bouwt op dit moment in het havengebied Westpoort in Amsterdam een nieuwe vergistings- enwaterzuiveringsinstallatie onder de naam Greenmills. Het is de eerste bouwfase van een duurzaam projectdat uiteindelijk ook een composteringsinstallatie en een bio-ethanolfabriek zal omvatten.Orgaworld bouwt een vergistings- en waterzuiveringsinstallatieGreenmills, een duurzaam project 52010 391ing. No?l K?hne en ir. Frans CoxAdviesburo J.H. de Kwaadsteniet B.V.1 Waterzuiveringsinstallatiebestaat uit drie ringen vanin het werk gestort beton,respectievelijk ?16, ?20 en?30 m2 Impressie van het geheleGreenmills-projectDe algemene compositie en inrichting van het project volgtgrotendeels uit het procestechnische ontwerp, zoals internontwikkeld door de technische specialisten van Orgaworld.Daarbij zij opgemerkt dat de correlerende processen op demeest logische, compacte en rendabele manier bij elkaar zijngeplaatst, om energieverlies te beperken en het overzicht op hetsuccessievelijke proces te behouden.In het ontwerpproces van industriebouw is het civiele ontwerpondergeschikt aan het installatietechnische deel en dient veelaltot ondersteuning. Flexibiliteit is daarbij gewenst.Bouwkundig en constructief ontwerpVoor het ontwerp van de bouwkundige afwerking rondomde installaties en processen is als uitgangspunt gehanteerdhet gehele Greenmills-terrein (fig. 2) zo veel mogelijk eenuniforme uitstraling te geven: een industri?le `look' in grijs-tinten, en in hoofdlijnen de toepassing van de materialenstaal en schoon beton in het gevelbeeld.2themaGreenmills, een duurzaam project5201040fase 2composteringsinstallatiebio-ethanol productiefase 3fase 1bedrijfsgebouwaopslag + vergistingtanksbwaterzuiveringcbedrijfsgebouwaopslagtanks vergistingtanks waterzuiveringcb3 Layout bouwfasering4 Langsdoorsnede over de vergistings- en waterzuiveringsinstallatiebouwdelen gefundeerd op circa 25 m lange avegaar boorpalen.Op de palen rust een 400 mm dikke gewapend-betonplaat metvorstrand. Gezien de wisselende belastingen per bouwdeel zijndiverse delen onderling van elkaar gedilateerd, al of niet voor-zien van een waterdicht dilatatieprofiel.BedrijfsgebouwHet drie verdiepingen hoge bedrijfsgebouw huisvest diversetechnische installaties en besturingsruimtes, hoofdzakelijk terondersteuning en controle van de aangeleverde organischerestmaterialen en de vergistingsprocessen. Ander belangrijkproces in het bedrijfsgebouw is het omzetten van warmte naargroene stroom. Op de eerste-verdiepingsvloer staan verderonder meer zware installaties (tot 2500 kg/m2) die het slib uitde waterzuivering verwerken en drogen tot korrels. Het drogeslib wordt automatisch afgevoerd naar een grote container-De uitdaging binnen het bouwkundig en constructief ontwerpbestaat uit de combinatie van compactheid, dynamiek enproportie van de installatie. Voorop staat dat de procestech-nieken effectief zullen moeten verlopen. De draagconstruc-tie en toegepaste materialen moeten daarbij bestand zijntegen de hieruit volgende temperatuurwisselingen, zuurmilieu, relatief hoge en wisselende belastingen. Daarnaastmoet op een flexibele manier rekening worden gehoudenmet de logica en logistiek van de vele procestechnieken,alsook het economisch en duurzaam onderbrengen vanzoveel mogelijk functies in een beperkte ruimte.Grofweg kan fase 1 van het Greenmills-project weer wordenonderverdeeld in drie bouwdelen: het bedrijfsgebouw, devergistings- en opslagtanks en de waterzuivering (fig. 3). Deeigenschappen van de ondergrond van de bouwlocatie in hethavengebied in aanmerking nemende zijn genoemde drie34Greenmills, een duurzaam project 52010 415 Schematisatie en krachtenspel in funderingsplaatruimte van waaruit vrachtwagens volle en lege containerskunnen transporteren. Een 40 m hoge schoorsteen is recht-streeks afgesteund op de eerste-verdiepingsvloer. Door de hogeen dynamische belastingen is voor een tafelconstructie van inhet werk gestort, schoon beton gekozen. Op de stabiele ensterke tafel staat vervolgens een lichte staalconstructie, afge-werkt met metalen gevelbeplating. Zodoende past het architec-tonische plaatje in het beeld van een industri?le en moderneuitstraling. Het schoon beton straalt zowel kracht als moder-nisme uit, in combinatie met een antracietkleurige gevelbepla-ting en glaspartijen. De uitvoering van de wanden in schoonbeton vergde speciale aandacht: de stortnaden en naden tussende bekistingspanelen onderling, zijn zo vlak mogelijk uitge-voerd. Oneffenheden en luchtbellen waren desondanks niet tevoorkomen. Gezien het feit dat dit bij de karakteristieke eigen-schappen van beton hoort, hebben de ontwerpers er bewustGreenmills-conceptDe vergistings- en waterzuiveringsinstallatie is geheel op zichzelfstaand, maar wordt bewust gerealiseerd in de directe nabijheidvan een aantal fabrieken en installaties van andere bedrijven,waaronder een tankenpark, biodieselfabriek en een vetsmelterij.Voor de strategische plek aan het water in de directe nabijheidvan andere industrie is gekozen vanwege de grote synergetischevoordelen die hierdoor zullen ontstaan. Onder meer op hetgebied van warmteherbenutting, logistiek en reststoffenverwer-king is de samenwerking optimaal. Door op een slimme manierindustri?le processen te koppelen neemt Orgaworld een voor-schot op hoe naar hun idee industri?le processen met name ophet gebied van afvalverwerking, voedings- en genotmiddelenin-dustrie en energieopwekking in de toekomst uitgevoerd zullengaan worden.Deze integratie van processen wordt door de bedrijven die naastOrgaworld het project in Amsterdam realiseren (Noba, Rotie enBiodiesel Amsterdam) het Greenmills concept genoemd. Green-mills staat voor integratie van procestechnologische en industri-ele processen. Het bijzondere aan het concept is nu juist datverschillende industri?le bedrijven op een hoogwaardige maniergebruik maken van elkaars (rest)producten en grondstofbehoef-ten. Een voorbeeld van synergie is dat de vergistingsinstallatievan Orgaworld warmte produceert die kan worden gebruikt doorde nabijgelegen vetsmelterij. De glycerine daarentegen die bij debiodieselproductie vrijkomt kan weer worden vergist in de vergis-tingsinstallatie. Kortom, er wordt op alle fronten gestreefd naarmaximaal rendement uit organisch afval.Het gedeelte van het Greenmills project dat Orgaworld ontwik-kelt, zal in drie verschillende fases worden gerealiseerd (zie ookfig. 3):Fase 1: vergistings- en waterzuiveringsinstallatieDe waterzuiveringsinstallatie zuivert en recyclet afvalwaterstro-men. Daarnaast droogt Orgaworld het slib uit de waterzuiveringtot organische kunstmestkorrels. De vergistingsinstallatie daaren-tegen zet vloeibare organische reststoffen (bijvoorbeeld uit devoedings- en genotsmiddelenindustrie) om in duurzamebiobrandstoffen en groene stroom. Bij vergisting van organischmateriaal ontstaat namelijk biogas. Dit gas kan worden verbrandvoor de opwekking van elektriciteit en warmte. De geprodu-ceerde elektriciteit wordt onder meer als groene stroom aan hetopenbare elektriciteitsnet geleverd.Fase 2: composteringsinstallatieDe composteringsinstallatie verwerkt groente-, fruit- en tuinafaval(gft) en vergelijkbaar biologisch afbreekbaar afval tot compost.Organisch afval wordt behandeld en opgeslagen in lange beton-nen tunnels, waarin een voor vertering gunstig omgevingsklimaatwordt gegenereerd. Het gecomposteerde organische afval wordtvervolgens gezeefd en het eindproduct kan bijvoorbeeld in delandbouw en potgrondindustrie worden afgezet.Fase 3: bio-ethanolproductieHet biogas dat ontstaat bij het vergisten van organische reststro-men kan tevens worden verwerkt tot bio-ethanol en dienen alssubstituut voor aardgas waarop auto's, vrachtwagens en stadsbus-sen kunnen rijden.5a5bthemaGreenmills, een duurzaam project52010426000+Pb.k. afg.vloerb.k. afg.vloer300300 185047006150+P31501250 1250 150RVS schoorsteen ?2,50m.b.k.=40,0m.+P150350300450305PEIL=0b.k.betonvloer400-Po.k.betonvloerstalen kimplaat150mm+ bitumenopleggingwerkvloer d = 50mmstek ? 8-15040015 15 + bijlegwapening (zie W21)? 12-150? 12-150+ bijlegwapening (zie W21)4006 Aansluiting tank waterzuiveringop de funderingsplaat7 Schoorsteenvoet voorzien vanankerringvoor gekozen alleen daar reparaties te doen waar dat construc-tief noodzakelijk is, of daar waar gedurende de bouw schade isopgetreden.Vergistings- en opslagtanksNaast het bedrijfsgebouw is een funderingsplaat ontworpenvoor een serie opslagtanks en vergistingtanks. Deze stalentanks (tot 20 m hoog) zijn rechtstreeks op het beton van defunderingsplaat geplaatst, wat naast een hoge belasting ook eenhoge temperatuurspanning in het beton kan veroorzaken. Hetana?robische vergistingsproces van de organische vloeistoffenin de tanks kan in de grenssituatie namelijk leiden tot hogetemperatuursverschillen: opgewarmde vloeistoffen (tot ca.60?C) op de bodem in de tank, en bij winterse weersomstan-digheden strenge vorst buiten de tank. Dit temperatuursver-schil levert plaatselijk hoge spanningen in het beton op.Daarom is ervoor gekozen daar waar de grootste spanningenoptreden, in de zone bij de overgang tussen binnen en buitende tanks, extra bijlegwapening neer te leggen om de trekspan-ning op te kunnen nemen alsook om de maaswijdte tussen dewapeningsstaven te reduceren.De zure karaktereigenschappen van de vloeistoffen uit hetvergistingsproces die in direct contact staan met de betonplaatalsook de genoemde hoge spanningen als gevolg van tempera-tuursverschillen, zorgen ervoor dat tijdens het ontwerpvoldoende aandacht moet worden besteed aan betonsamen-stelling en scheurvorming, zodat eventuele lekkage van detank via de betonnen bodem niet mogelijk is. Tevens zal eenhoge verscheidenheid aan wisselende belastingen (hoge enlage tanks, wel of niet gevuld) optreden. Hierdoor moet er inhet constructief ontwerp kritisch naar de benodigde wape-ning worden gekeken om de scheurwijdte tot een minimumte reduceren.Rondom het tankenpark is een betonnen `tankwall' voorzien,in harmonie met het gehele Greenmills-terrein. Vanuit demilieuvergunning is rondom bepaalde opslagtanks metvervuilde vloeistoffen een waterdichte lekbak vereist in hetgeval een opslagtank zou breken of lekken. Ook in de situ-atie waarin geen waterdichte tankwall is vereist, is de beton-plint toch doorgezet, maar dan met prefab-betonpanelen.Visueel is daarmee het gehele tankenpark omheind met eenbetonnen plint.67Greenmills, een duurzaam project 52010 438 Rekentechnisch 3D-modeleen schoorsteendiameter van 2,5 m en een hoogte tot 40 m.Met behulp van deze gegevens is de wapening in de verhoogdeverdiepingsvloer berekend.Wapening, ankerring en hoogte opstort zullen tijdens hetbouwproces al worden meegenomen, waarna de definitieveschoorsteen in een later stadium zal worden ge?nstalleerd (fig.7). Hiervoor is tevens de sparing in het dak al aangebracht.Ook zijn er preventief al enkele raveelconstructies in het gevel-pakket meegenomen ten behoeve van naderhand definitief tebepalen leidingwerk.Omdat het gebouw tijdens de bouw nog aan veranderingenonderhevig is, is ervoor gekozen het ontwerp zowel tekentech-nisch als rekentechnisch in een 3D-model uit te voeren (fig. 8),zodat alle aanpassingen vervolgens op alle tekeningen wordenmeegenomen en de constructieve gevolgen rekentechnischvoor de totale constructie van het gebouw kunnen wordengecontroleerd.Al met al een dynamisch bouwproces, waarbij de ge?ntegreerderol als architect en constructeur als vraagbaak en kennisbrongedurende de gehele bouwtijd en ook tijdens installatie vanaanzienlijk belang is, gezien de mogelijke wijzigingen, kortedoorlooptijd (1 jaar inclusief installaties) en aanwezigheid inhet bouwteam vanaf de ontwerpfase. WaterzuiveringsinstallatieNaast de vergistingtanks bevindt zich de 10 m hoge, cirkelvor-mige waterzuivering. Deze bestaat uit drie ringen van in hetwerk gestort beton, respectievelijk ?16, ?20 en ?30 m, waar-binnen te zuiveren water wordt rondgepompt en belucht(foto 1). Door de tonwerking kunnen de wanden opvallendslank worden uitgevoerd.BouwprocesBij de realisatie van fase 1 zijn vele uitvoerende partijen betrok-ken, zoals aannemers, onderaannemers, installateurs, leveran-ciers en andere partijen. Alle met een eigen specialisme en eeneigen onderdeel van het proces. De ontwerpende partij van hetcivieltechnische deel (de schil om alle installaties) heeft ruimekennis van de procestechnieken, hetgeen dan ook van grootbelang is. Zoals eerder aangegeven is flexibiliteit daarbij hetsleutelwoord. Posities van tanks kunnen wijzigen, extra leidin-gen moeten kunnen worden aangebracht, doorvoeren vanleidingen worden opgeschoven of blijken achteraf groter temoeten zijn. Met deze aspecten is tijdens het ontwerp al reke-ning gehouden; dit is bijvoorbeeld terug te zien bij de verschil-lende onderdelen.FunderingsplaatVoor de berekening van de wapening in de funderingsplaat iser vanuit gegaan dat zich op de gehele plaat tanks bevinden, diezijn gevuld met een vloeistof waarvan de dichtheid gelijk is aan(of lager dan) die van water (10 kN/m3). Daarbij is de plaatingedeeld in drie verschillende zones, aangezien de tanksverschillende hoogtes hebben van 12, 20 en 10 m, wat belastin-gen tot gevolg heeft van resp. 120, 200 en 100 kN/m2. In combi-natie met de eerder aangegeven temperatuurspanningen geeftdit het krachtenspel in de funderingsplaat als in figuur 5.Door de grote diversiteit aan tanks (en leveranciers) die op detank komen te staan, worden er extra eisen aan de uitvoeringvan de plaat gesteld. Zo moet er een extra hoge vlakheidseisworden gegarandeerd, zodat de stalen tanks rechtstreeks op deplaat kunnen worden aangesloten zonder eigen fundering ofbodem. Ook voor de betonnen tank is de aansluiting naar debetonwanden met behulp van stekken en stalen kimplaat eenextra aandachtspunt, aangezien de tankleverancier pas ineen later stadium aan de slag kan en de maatvoering van dewanden kritiek is gezien de vooraf vervaardigde bekisting(fig. 6).Bedrijfsgebouw met schoorsteenHet bedrijfsgebouw heeft drie verschillende verdiepingen, metdiverse veranderlijke belastingen uit machines, installaties,opslag, archief en besturingsruimte. De belasting vanuit deschoorsteen is het meest extreem; deze is bepaald op basis van8 projeCtgegeveNsopdrachtgever Orgaworld B.V.architect/constructeur AdviesburoJ.H. de Kwaadsteniet B.V.aannemer Dijkham Bouw BV