Pieken platslaan met zuivere zuurstof

Voor wie dient u dit project in?

Ik ben zelf betrokken bij dit project

Voor welke organisatie werkt u?

Waterschap De Dommel

Is de innovatie slim bedacht en nog onder de radar (relatief kleine innovatie, maar mooie impact)?

Ja, dit is een slimme innovatie die nog onder de radar is.

Heeft de innovatie (onafhankelijk van de categorie waarvoor je de inzending indient) een aspect van digitale transformatie? Wordt er bijvoorbeeld slim gebruik gemaakt van data?

Inbreng van lucht (bevat 21% zuurstof) in de beluchtingstanks is normaal gesproken een continu proces. Wij hebben na onderzoeken gekozen voor hybride beluchting door bij ammoniumpieken zuivere zuurstof in te zetten.
Hierbij hebben we de volgende technologieën ingezet:
- Binnen het projectteam is er voor gekozen om op basis van de positieve modelsimulaties direct door te starten met de bouw van de fullscale-installatie, dus zonder een proefinstallatie. Met een gevalideerd model van de tanks is vooraf bepaald hoe de zuivere zuurstof zo effectief mogelijk ingebracht kan worden.
- Tijdens de ontwerpfase is er gebruikt gemaakt van 3D scanning en 3D/BIM ontwerpen.
- Er zijn Virtuele Reality-sessies georganiseerd, zodat onder andere de procesoperators alvast een kijkje konden nemen in de toekomstige installatie.
- De installatie is voorzien van sensoren, die de installatie volledig geautomatiseerd inschakelt op basis van de zuurstofbehoefte.

In hoeverre lost deze innovatie een probleem op? Wat is de impact van deze innovatie?

Rioolwaterzuivering (RWZI) Eindhoven reinigt het afvalwater van de groeiregio Eindhoven.
De biologische zuivering vindt plaats in drie grote beluchtingstanks met ieder een diameter van 45 meter en een diepte van 7 meter.
Bij hevige regenbuien, als het een lange tijd droog is geweest, treden hoge ammoniumpieken op. Om de flora en fauna van rivier De Dommel te bevorderen is het noodzakelijk om deze pieken te dempen voordat ze in de rivier terechtkomen. Waterschap De Dommel kiest ervoor om op die momenten met hybride beluchting de zuurstofinbreng in de beluchtingstanks te verhogen.
Dit doen we door een installatie te bouwen waarmee we met zuivere zuurstof de ammoniumpieken afvlakken. Normaal wordt ammonium verwijderd met beluchting (lucht bevat 21% zuurstof).
Vanwege footprint en kosten wordt een beluchting echter nooit ontworpen en gebouwd voor piekmomenten of extreme overcapaciteit. Het is efficiënter en goedkoper om bij piekmomenten met zuivere zuurstof extra capaciteit in te brengen.
Door aan een traditionele beluchtingsinstallatie een zuivere zuurstofinstallatie (100% zuurstof) toe te voegen, kunnen ammoniumpieken tegen geringere kosten worden afgevlakt. Hieruit ontstaat een hybride beluchting: met lucht bij normale situaties; extra zuivere zuurstof bij pieken.
We zorgen er met onze innovatie voor dat flora en fauna worden beschermd door ammoniumpieken op een efficiënte en snelle manier aan te pakken met zuivere zuurstof.

Hoe innovatief, creatief en vernieuwend is de innovatie?

Dit is de eerste keer in Nederland dat er bij een rioolwaterzuivering een zuivere zuurstof installatie fullscale en permanent wordt ingezet om ammoniumpieken plat te slaan. RWZI Eindhoven is meteen één van de grootste installaties van Nederland.
Binnen het projectteam is er voor gekozen om op basis van de positieve modelsimulaties direct door te starten met de bouw van de fullscale-installatie, dus zonder een proefinstallatie.
Meestal worden deze ammoniumpieken aangepakt door beluchtingsplaten of schotels op de bodem.

Draagt deze innovatie bij aan meer kostenefficiëntie: hoe is de verhouding in kosten in geld en tijd en de (verwachte) impact van de innovatie?

De zuivere zuurstof installatie zorgt ervoor dat er vanuit de RWZI geen water in De Dommel stroomt, dat hoge concentraties ammonium bevat. Dit komt ten goede aan een stabiele en goede waterkwaliteit voor de flora en fauna in de rivier.
Op basis van LCC-TCO (LifeCycleCosts-Total Cost of Ownership) is de totale NCW (Netto Contante Waarde) bepaald. De kosten zijn bij RWZI Eindhoven 25-30 % lager dan traditionele beluchting. Dit komt neer op een besparing van €3.000.000,-.
Binnen het projectteam is er voor gekozen om op basis van de positieve modelsimulaties direct door te starten met de bouw van de fullscale-installatie, dus zonder een proefinstallatie. Dit bespaart de organisatie €50.000,-.

Op welke manier draagt de innovatie bij aan de doelstellingen van de waterschappen om circulair, energieneutraal (en CO2-neutraal) te worden?

Traditioneel is voor een beluchtingsinstallatie een grote betonnen tank nodig, dus veel bouwvolume, ruimte en CO2. De zuivere zuurstof installatie is erg compact en modulair.
Met deze “add-on” met een lage footprint kan een bestaande RWZI eenvoudig worden uitgebreid met hybride beluchting.

Is de inzending een voorbeeld van excellente samenwerking en participatie?

Het ontwerp is gemaakt binnen de samenwerkingsvorm bouwteam, met de volgende partners:
1. Opdrachtgever: Waterschap De Dommel
2. Partner voor civiele bouw: Van Boekel Bouw en Infra
3. Partner voor elektrotechniek: CroonWolter&Dros
4. Partner voor zuivere zuurstof: Airliquide
5. Partner voor procesautomatisering: Moekotte
6. Partner voor modellering en simulaties: AM-team
De bouwteamsamenwerking heeft ervoor gezorgd dat de juiste gespecialiseerde kennis aan tafel zat. Dit heeft positieve invloed gehad op de kwaliteit van het ontwerp en de uitvoering. Ook heeft dit er mede voor gezorgd dat we dit innovatieve project tot een goed eindresultaat hebben kunnen brengen.