G1 Algemene aspecten van baggeren en transporteren

Introductie op de baggerproblematiek

Van oudsher worden in Nederland jaarlijks veel baggerwerken uitgevoerd. Naast het terugkerende onderhoud van watergangen en vaarwegen kan er ook een civieltechnische of milieuhygiënische reden zijn om een baggerwerk uit te voeren.

Vanaf circa 1980 is duidelijk geworden dat een aanzienlijk deel van de waterbodem in Nederland verontreinigd is. Door de eisen die destijds werden gesteld aan het bepalen van de milieuhygiënische risico’s in de onderzoeks-, en bestemmingsfase van verontreinigde bagger, liepen de kosten voor het baggeren aanzienlijk op. Daarmee is de waterbodemproblematiek tot voor kort uitgegroeid tot een zelfstandig kennisveld.

De zorg voor waterbodems is nu, 25 jaar later, echter geen doel meer op zich: “we baggeren niet meer om te baggeren” zo kunnen we in het Kabinetsstandpunt waterbodems van 8 juli 2005 lezen. “We baggeren om een bijdrage te leveren aan het bereiken van de diverse doelstellingen aan het water- en bodemsysteem”.
Dit betekent dat we baggeren om:

1. een bijdrage te leveren aan het behalen van de ecologische- en chemische doelstellingen die de Kaderrichtlijn Water (KRW) voorschrijft, en/of
2. een verbetering tot stand te brengen aan de kwaliteit in relatie tot de functie en het gebruik van de land- en de waterbodem (Beleidsbrief Bodem), en/of
3. de afspraken voor de aanpak van wateroverlast en watertekorten in de regionale wateren, vastgelegd in het Nationaal Bestuursakkoord Water (NBW), na te komen.

Om deze doelstellingen te bereiken is veel geld nodig. De Maatschappelijke Kosten Baten Analyse (MKBA) waterbodems van 24 november 2004 becijfert dit.
Daarnaast is regelgeving met betrekking tot waterbodems complex en ondoorzichtig.

Daarom stelt het Kabinet dat ter uitwerking van de gestelde doelstellingen onder andere het spoor van goedkoper baggeren met minder regels voor.

Goedkoper baggeren met minder regels
Om het baggerwerk vanaf 2010 goedkoper te maken heeft het Kabinet in haar standpunt een pakket van zes maatregelen voorgeschreven. Hiervan is het toepassen van innovatieve saneringstechnieken zoals onderzuigen en afdekken, en het toepassen van kostenefficiënte bestemmingen zoals terpen van baggerspecie, een voorbeeld.

Aanpak verontreinigde waterbodem
De in de baggerspecie aanwezige verontreinigingen vragen hierbij vaak om een speciale uitvoerings- en verwerkingstechnieken om de effecten op het milieu te minimaliseren. De aanwezige bijzondere baggertechnologische kennis in Nederland in combinatie met de omvang van de waterbodemproblematiek hebben de afgelopen jaren gezorgd voor een stimulans in de ontwikkeling van ‘milieuvriendelijke’ baggerwerktuigen/apparatuur. In Nederland beschikt men inmiddels over een reeks van werktuigen waarmee het baggeren op een milieuvriendelijke wijze kan worden uitgevoerd. Uitgaande van een zo hoog mogelijke productie ligt het accent daarbij op het behalen van een hoge baggernauwkeurigheid en een minimum aan mors en vertroebeling. Daarnaast wordt ernaar gestreefd om een minimum aan omgevingswater op te nemen. Dit betekent derhalve een hoge dichtheid van het materiaal bij hydraulisch baggeren en een hoge vulgraad van de graafbak bij mechanische ontgraving.

Indien tot verwijdering van (verontreinigde) baggerspecie wordt overgegaan worden over het algemeen de volgende stappen doorlopen om tot een gewenste aanpak te komen:

1. vaststellen van de omvang, type en mate van de verontreiniging en de grondgesteldheid van de verontreinigde waterbodem;
2. vaststelling meest gewenste verwijderingstechniek;
3. verwijderen van de verontreinigde bagger met het meest geschikte werktuig;
4. eventueel verwerken van de baggerspecie vóór of na het transport zoals indikken, scheiden van de baggerspecie in een schone en een verontreinigde fractie etc.;
5. transporteren van de verontreinigde baggerspecie of van de afgescheiden slibfractie naar een depot.

In schema is er dus sprake van de volgende activiteiten:

Vaststellen van omvang
De omvang, het soort en de mate van verontreiniging en de grondsteldheid zijn belangrijke parameters voor het kiezen van een geschikte techniek. Er zijn diverse protocollen en standaard analyseprogrmma's beschikbaar om deze gegevens te verzamelen.

• bepalen omvang
• vaststellen aard en mate van verontreiniging
• bepalen grondgesteldheid

Baggeren
Voor het daadwerkelijke baggeren zijn diverse technieken beschikbaar. Op basis van de wijze van ontrgaven wordt hierbij een onderscheid gemaakt in:

• mechanische technieken
• hydraulische technieken
• hydraulisch/mechanische technieken

Naast de wijze van ontgraven kunnen deze technieken zich verder onderscheiden op grond van:

• maak-/baggernauwkeurigheid
• baggerproductie
• gevoeligheid voor lokale omstandigheden

Transport
Het transport van baggerspecie kan op de volgende wijzen plaatsvinden:

• door een persleiding
• per beunbak
• per as

Verwerken
Het verwerken van baggerspecie op of nabij de baggerlocatie kan deel uitmaken van deze activiteiten. Een voorbeeld van een dergelijke wijze van verwerken is het ontwateren van baggerspecie (met een zeefbandpers) tot een steekvaste massa ten behoeve van transport per as of ten behoeve van het reduceren van het benodigde opslagvolume in depot. Ook kan baggerspecie worden gescheiden in een schone zandfractie, bestemd voor hergebruik of nuttige toepassing ter plaatse, én een verontreinigde slibfractie die in een depot wordt opgeslagen.

Techniekkeuze
Van belang voor de keuze van de baggertechniek zijn de eigenschappen van de te baggeren grond, de optredende golfhoogten en stroomsterkten, de waterdiepte, de laagdikte en omvang van de verontreinigde bodem en de projectlocatie. Kenmerkend voor het verwijderen van verontreinigde waterbodem is dat het proces doorgaans niet visueel kan worden gevolgd. Men is daarbij afhankelijk van meettechnieken en zal voor het welslagen van het proces gebruik moeten maken van werkmethoden die aan een bepaalde kwaliteit moeten voldoen, zoals een nauwkeurige positionering (verticaal en horizontaal) van het baggerapparaat en een hoogwaardige procestechniek. Het gaat daarbij om de keuze van het type werktuig en de eisen die aan de uitvoering met en het resultaat van dat werktuig kunnen worden gesteld.

Gelet op de kosten van handelingen na baggeren (opslag of verwerking) van verontreinigde baggerspecie, zal de baggertechniek erop gericht zijn om het baggervolume niet meer te laten zijn, dan vanuit het (sanerings)doel noodzakelijk is. De baggernauwkeurigheid is in dit kader van groot belang. De te realiseren baggernauwkeurigheid moet daarbij echter in verhouding worden gezien met de te baggeren laagdikte en de te baggeren oppervlakte. Bij een geringe oppervlakte en een grote laagdikte zal de nauwkeurigheid een geringe invloed hebben op het totale baggervolume. Dit is wel het geval bij een geringe laagdikte en een grote baggeroppervlakte. Het realiseren van een hoge nauwkeurigheid is duur. Bij het formuleren van eisen moet telkens worden afgewogen of de extra kosten als gevolg van deze eisen opwegen tegen de besparing die wordt verkregen als gevolg van een geringer volume voor opslag in depot of voor verwerking.

Het te baggeren profiel zal zoveel mogelijk afgestemd moeten zijn op de aanwezigheid van de verontreiniging in de waterbodem. De gedetailleerdheid waarmee het baggerprofiel wordt beschreven, wordt bepaald door de gedetailleerdheid van het bodemonderzoek; de gedetailleerdheid waarmee het profiel kan worden gemaakt door de mogelijkheden van het in te zetten werktuig. Naast de gewenste baggernauwkeurigheid is bij het saneren van verontreinigde waterbodems het voorkomen dan wel minimaliseren van vertroebeling en mors van belang. Omdat een groot deel van de verontreinigingen gebonden is aan de fijne gronddeeltjes zal vertroebeling van de waterkolom, als gevolg van het verspreiden van de fijne deeltjes, verontreiniging van de omgeving tot gevolg hebben. Dit is niet gewenst.

Mors zal men zoveel mogelijk trachten te voorkomen omdat het achterblijven van een laagje verontreinigde baggerspecie op de waterbodem risico’s voor het milieu met zich mee kan brengen. Met een ‘opschoonslag’ kan deze mors indien nodig, alsnog worden verwijderd.

Voor het realiseren van een hoge baggernauwkeurigheid is in de eerste plaats een goed en exact plaatsbepalingssysteem van belang. Dit plaatsbepalingssysteem is gekoppeld aan een monitor op het werktuig waardoor het bedienend personeel in staat is om de ontgraving nauwkeurig uit te voeren en de voortgang te volgen. Daarnaast is dit systeem gekoppeld aan de dieptemeting die uitgevoerd wordt vóór, tijdens en ná de baggerwerkzaamheden. Voor het te volgen baggerprofiel wordt veelal gebruik gemaakt van een Digitaal Terrein Model (DTM).

Bij hydraulische ontgraving zijn de modern uitgeruste milieubaggerwerktuigen voorzien van instrumenten voor dieptemeting voor en achter de zuigkop zodanig dat daarmee de snijproductie kan worden geregistreerd. Deze snijproductie wordt afgestemd op de zuigproductie door een regelbaar zuigdebiet. Tevens wordt gestreefd naar een langzame beweging van het zuig- c.q. ontgravingselement van het werktuig. Op deze wijze wordt behalve een hoge baggernauwkeurigheid ook een minimum aan mors en vertroebeling gerealiseerd.