Amoras - Werking

De verschillende terreinen en projectonderdelen:

Overzicht  terreinen en projectonderdelen(1) Onderwatercel  (2) Zandafcheidingsinstallatie  (3) Persleidingen  (4) Indikvijvers met baggerportiek  (5) Ontwateringsinstallatie  (6) Waterzuiveringsinstallatie  (7) Bergingslocatie

1. Slibontvangst

slibopvang1

In het schuildok voor duwvaart dat zich net ten zuiden van de Lillobrug in het Kanaaldok B1 bevindt, werd een nieuwe onderwatercel aangelegd met een bergingscapaciteit van ca. 300.000 m³. Deze onderwatercel bergt tijdelijk de onderhoudsbaggerspecieaangeleverd mbv. splijtbakken, in afwachting van verwerking door AMORAS. De onderwatercel dient dus als buffer tussen de onderhoudsbaggerwerken van het Havenbedrijf Antwerpen en de slibverwerking, zodat beide activiteiten, weliswaar op elkaar afgestemd, onafhankelijk van elkaar kunnen plaatsvinden.

slibopvang2slibopvang3Het baggertuig 'AMORIS' om de onderhoudsbaggerspecie vanuit de onderwatercel te verpompen naar de zandafscheiding.

slibopvang4

Eventueel verontreinigde baggerspecie wordt uiteraard niet tijdelijk gestockeerd in de onderwatercel maar wordt mbv. een 'bakkenzuiger meteen vanuit de (splijt)bakken naar de verwerkingsinstallaties aan wal verpompt. Studies uitgevoerd voor de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM) geven aan dat ongeveer 20 procent van de onderhoudsbaggerspecie in de haven van Antwerpen verontreinigd is en om een gescheiden verwerking vraagt.

 

2. Zandafscheiding

Vooraleer het verdere verwerkingsproces te doorlopen wordt, om schade aan de mechanische installaties te vermijden, de opgepompte specie over twee zeven gestuurd om alle insluitsels, groter dan 8 mm af te scheiden. De twee trommelzeven kunnen samen 3.000 m³ baggerspecie per uur verwerken.

Afhankelijk van het percentage zand aanwezig in de baggerspecie wordt beslist of de  gezeefde baggerspecie al dan niet naar de zandafscheidingsinstallatie wordt afgeleid.  Verontreinigde specie wordt sowieso niet ontzand en wordt na zeving meteen verpompt naar een speciaal daartoe ingerichte 'indikvijver' op het Bietenveld.

De zandafscheidingsinstallatie staat opgesteld in een overdekte hal en is samengesteld uit  een reeks zogenaamde hydrocyclonen. Onder invloed van de opgewekte centrifugale kracht in de cycloon worden de lichte partikels uit het baggerspecie-water-mengsel verder meegevoerd met de waterstroom terwijl de zwaardere partikels uitzakken uit het mengsel en op die manier worden afgescheiden.  

De hydrocyclonen worden dusdanig afgesteld dat partikels groter dan 63 micrometer (zandfractie) worden afgescheiden terwijl de siltfractie (kleiner dan 63 micrometer) samen met de waterstroom wordt afgevoerd naar de zogenaamde 'hernemingstank'.

Na de hydrocyclonage voorziet de installatie de mogelijkheid om het afgescheiden zand nog te leiden door een 'opstroomkolom'. Desgewenst kan in deze bijkomende stap de kwaliteit van het afgescheiden zand danig worden verbeterd door met behulp van een opwaartse waterstroom oa. eventuele restanten aan organische-, hout-,  en plastiekdeeltjes af te scheiden.

Met behulp van transportbanden wordt het zand tot buiten de hal afgevoerd naar een aanpalend tijdelijk zanddepot, in afwachting van nuttig hergebruik.

De zandafscheidingsinstallatie is gedimensioneerd om tot 60 ton droge stof zand per uur te produceren, afhankelijk van het initiële percentage zand aanwezig in de aangeleverde onderhoudsbaggerspecie.

Vanuit de hernemingstank wordt de (ontzande) baggerspecie via baggerleidingen, over een afstand van ruim 4 km, verpompt naar de indikvijvers op het Bietenveld. De  boosterpompen (2 stuks) kunnen elk een debiet aan van 1.500 m³/uur. Twee baggerpersleidingen, samen met één lozingpersleiding, verbinden de locatie Lillobrug met de locatie Bietenveld.

zandafscheiding1

Foto: de afgewerkte zandafscheidingsinstallatie.

 

3. Transport

transport1

Drie leidingen verbinden de locatie aan de Lillobrug met het Bietenveld. Twee ervan dienen om specie van Lillobrug naar het Bietenveld te pompen terwijl de derde het afgescheiden transport- en filtraatwater terugvoert. Het transport gebeurt hydraulisch over een afstand van 4 km zonder tussenkomst van wegvervoer. 

Twee booster-pompen met elk een debiet van 1.500m³ per uur zorgen voor het specietransport naar de indikvijvers op het Bietenveld. Drie dompelpompen van 500 m³ per uur voor het watertransport van het Bietenveld terug naar de Lillobrug. 

 

4. Indikking

Op het Bietenveld vormen vier zogenaamde indikvijvers samen één grote cirkelvormige buffer waarin de (ontzande) baggerspeciewordt ontvangen.

Elk van de kwadranten van de buffer heeft een inhoud van 120.000m³. Afhankelijk van de densiteit van de (ontzande) aangevoerde baggerspecie kan hier minstens een hoeveelheid specie tijdelijk worden gebufferd die overeenkomt met één weekproductie van de mechanische ontwateringsinstallatie.

De verpompte baggerspecie kan in deze tijdelijke buffer op relatief korte termijn spontaan consolideren (indikken) tot een densiteit die de oorspronkelijke in situ densiteit - densiteit voordat de specie werd gebaggerd - benadert. Het water dat vrijkomt uit de verpompte baggerspecie via dit spontane consolidatieproces (het zogenaamde transportwater) wordt, via een overstortconstructie en na het doorlopen van een bezinkingsvijver, opnieuw geloosd in het Kanaaldok B1.

indikking1

Foto: ontwerp en aanleg van de vier Indikvijvers.

Drie van de vier indikvijvers ontvangen niet verontreinigde baggerspecie (80% van de totale hoeveelheid onderhoudsbaggerspecie), één vijver is ingericht om verontreinigde baggerspecie te mogen ontvangen (20% van de totale hoeveelheid onderhoudsbaggerspecie).

Terwijl één van de drie indikvijvers bestemd voor niet verontreinigde baggerspecie wordt gevuld, kan in de tweede indikvijver de aanwezige baggerspecie spontaan indikken. Op de derde indikvijver wordt ondertussen gebaggerd waarbij de baggerspecie wordt verpompt naar de mechanische ontwateringsinstallatie.  Na elke cyclus wisselen de vijvers van functie.

Beide baggerleidingen afkomstig vanaf de locatie Lillobrug komen uit op het centrale punt van de cirkelvormige buffervijver; via een automatisch kleppensysteem kan worden gestuurd welke van de vier indikvijvers wordt gevuld.

Boven de indikvijvers roteert een portiek vanuit het middelpunt van de cirkelvormige buffer. De overspanning van deze stalen brugconstructie is ruim 173,5m, de hoogte bedraagt 24,4m.

Deze 'baggerportiek' is uitgerust met twee baggerpompen die samen of elk afzonderlijk kunnen worden ingezet over de volledige lengte van de overspanning.

Het grootste voordeel t.o.v. de traditionele, vlottende baggertuigen is dat, onafhankelijk van het resterende waterpeil boven de indikvijvers, het baggerproces volledig geautomatiseerd verloopt.

 

5. Ontwatering

ontwatering1 ontwatering2

Vanuit de indikvijvers wordt de ingedikte baggerspecie  met een DS-gehalte van ca. 20% naar de ontwateringsinstallatie verpompt. Voorafgaand aan de eigenlijke ontwatering kan de baggerspecie 'geconditioneerd' worden door opmenging met kalkmelk ijzerchloride of polyelectrolyten. Door gebruik te maken van deze toeslagstoffen ontstaat er 'vlokvorming' tussen de afzonderlijke partikels wat moet toelaten de droge componenten makkelijker te scheiden uit het waterrijke mengsel.

Amoras voorziet de nodige installaties om zowel kalkmelk, ijzerchloride  als polyelectrolyt-oplossing aan te maken en te doseren.

ontwatering3

De geconditioneerde baggerspecie wordt uiteindelijk verpompt naar membraankamerfilterpersen waar onder druk (voeden filterpers aan 6 bar, napersen tot 16 bar) de eigenlijke ontwatering plaats vindt.

De voor het project AMORAS geselecteerde membraankamerfilterpers is opgebouwd uit ruim 193 filterkamers (platen), afmeting 2m x 2m en heeft een totale lengte van ca. 27m.  Per perscyclus wordt ca. 16m³ filterkoek geproduceerd. De mechanische ontwateringsinstallatie is samengesteld uit 12 membraankamerfilterpersen wat moet toelaten om jaarlijks tot 600.000 droge stof baggerspecie te behandelen binnen het  project AMORAS.

De filterkoeken (droge stofgehalte > 60%) worden via transportbanden, opgesteld onder de filterpersen, afgevoerd naar de aanpalende bergingslocatie op de Zandwinningsput.  Het filtraat wordt gravitair afgevoerd naar de influentvijver buiten de ontwateringshal, waar het tijdelijk wordt gebufferd vooraleer het wordt behandeld in de waterzuiveringsinstallatie.

 

6. Waterzuivering

Al het afvalwater en het water dat vrijkomt bij het ontwateren van de filterkoeken wordt verzameld in een vijver en vervolgens naar de waterzuiveringsinstallatie gepompt.  

De waterzuiveringsinstallatie is ontworpen als twee identieke en parallelle zuiveringsstraten die volledig onafhankelijk kunnen werken.

Het zuiveringsproces verloopt in twee stappen. Eerst gebeurt een fysico-chemische voorzuivering om fijne zwevende deeltjes te verwijderen en de pH te corrigeren. Vervolgens worden in de biologische zuivering de organische stoffen en stikstof verwijderd. Het biologisch proces gebeurt in vier trappen (pre-denitrificatie, nitrificatie, denitrificatie en nabeluchting) volgens het aktief-slib procédé wat maximale procesoptimalisaties toelaat en optimale benutting garandeert van alle bruikbare voedingselementen in het afvalwater. Als beluchtingstechniek werd voor fijne bellenbeluchting gekozen. Gravitaire nabezinkers moeten vermijden dat het 'actief slib' wordt afgevoerd samen met het gezuiverde water. Zandfilters beperken het aandeel zwevende deeltjes in het effluent.

Een deel van het gezuiverde water wordt herbruikt als proceswater in de AMORAS-installatie; de resterende hoeveelheid wordt verpompt via de lozingsleiding naar het Kanaaldok B1 waar het wordt geloosd conform de geldende milieunormen.

waterzuivering1

waterzuivering2Foto: de biologische waterzuiveringsinstallatie van AMORAS heeft een hydraulische capaciteit tot 250m³ per uur.

 

7. Luchtzuivering

Bij conditionering van baggerspecie met kalkmelk kunnen ammoniakdampen vrijkomen. Daarenboven kan het slib ook reuk verspreiden door aanwezigheid van organische componenten. Daarom werd een ventilatiesysteem aangebracht waarbij de lucht wordt afgezogen ter hoogte van de filterpersen door middel van twee ventilatoren met elk een debiet van ca 100 000 m³ per uur. De lucht wordt vervolgens door twee tegenstroomgaswassers geleid waar de ammoniakdampen geneutraliseerd worden door middel van zwavelzuur. De gezuiverde lucht wordt geloosd via het dak terwijl de gevormde ammoniumsulfaatoplossing naar het zuiveringsstation gepompt wordt.

 

8. Berging

berging1

berging2Foto's: boven de Zandwinningsput  wordt gecontroleerd een heuvel met filterkoeken opgebouwd (stapelhoogte > 50m) die even hoog zal reiken als het huidige peil van de stortplaats Hooge Maey.

Na het verpompen van het bovenstaande water wordt op de Zandwinningsput een bergingslocatie ingericht waar de filterkoeken - het eindproduct van de slibbehandeling door AMORAS - gecontroleerd worden geborgen.

De filterkoeken zullen er uiteindelijk tot 50m hoog dienen te worden gestapeld, bovenop een laag van reeds ca. 10 meter matig geconsolideerd slib dat nu al in de Zandwinningsput aanwezig is. Deze aanpak biedt voldoende capaciteit om al de ontwaterde onderhoudsbaggerspecie uit de Antwerpse haven voor minstens de eerstkomende 30 jaar, gecontroleerd te bergen.

Bij het verwerken van de slibkoeken wordt een onderscheid gemaakt tussen niet-vervuilde en vervuilde specie. Deze laatste maakt ongeveer 20 procent uit van de onderhoudsbaggerspecie in de Antwerpse haven. Terwijl voor niet-vervuilde specie  wordt gezocht naar nuttige hergebruikmogelijkheden, wordt de meer vervuilde specie definitief geborgen onder strenge maatregelen om de bodem en het grondwater te beschermen.