Ketens en afweging verwerkingstechnieken voor baggerspecie, Kosten verwerkingsketens baggerspecie

De kosten en milieueffecten verbonden aan een bepaalde verwerkingsketen voor baggerspecie hangen af van de samenstelling (hoeveelheid fijne fractie en organisch materiaal) van de specie, en van de aard en de mate van verontreiniging.

Het effect van het type specie op de verwerkingskosten kan voor een aantal technieken en ketens ingeschat worden. Dit effect is tweeledig: aan de ene kant is er een duidelijke relatie tussen het type specie en de totale hoeveelheid droge stof per m3 situ specie. Aan de andere kant is het type specie sterk bepalend voor de hoeveelheid fijne fractie die verwerkt moet worden. Een zandrijke specie bevat ongeveer 1,4 ton droge stof, terwijl een slibrijke specie slechts 0,5 ton droge stof bevat Hierdoor moet per m3 zandrijke specie veel meer materiaal verwerkt worden dan per m3 slibrijke specie. Daarnaast wordt door sommige technieken alleen de fijne fractie verwerkt, dat wil zeggen dat van slibrijke specie meer dan de helft en van een zandrijke specie slechts circa 20% met deze techniek verwerkt wordt. Zodoende kan bijvoorbeeld de toepassing van een op zichzelf staande, relatief dure techniek, ook uit kostenoogpunt acceptabel worden. Daarom zijn voor de schatting van de kosten voor de totale verwerking van de specie de kosten berekend per m3 situ specie, voor de drie typen specie.
In onderstaande figuur zijn de kosten voor verwerking met de verschillende ketens weergegeven.

De kosten verbonden aan een bepaalde verwerkingsketen hangen af van de samenstelling (fractie slib, fractie organisch materiaal) van de specie, en de aard en de mate van verontreiniging. Het effect van de fractie slib op de verwerkingskosten kan redelijk ingeschat worden. Dit effect is tweeledig: aan de ene kant is er een duidelijke relatie tussen het gehalte droge stof per kubieke meter situ baggerspecie: een zandrijke specie bevat ongeveer 1,2 ton droge stof, terwijl een slibrijke specie slechts 0,5 ton droge stof bevat. Hierdoor moet per m3 zandrijke specie veel meer materiaal verwerkt worden dan per m3 slibrijke specie. Daarnaast wordt door de procesmatige technieken meestal alleen de fijne fractie verwerkt, dat wil zeggen dat van slibrijke specie meer dan de helft van de baggerspecie thermisch verwerkt wordt, terwijl van een zandrijke specie slechts circa 20% met deze techniek verwerkt wordt.

De kosten van storten, gebiedsgerichte toepassing en landfarming zijn onafhankelijk van het type specie. Voor landfarming is vooral de beschikbaarheid van de contaminanten van belang. Voor rijpen is de verblijftijd groter naarmate er meer slib in de specie zit. Dit leidt direct tot hogere kosten voor deze behandeling als het slibgehalte toeneemt.

Voor koude immobilisatie is aangenomen dat bij verwerking van specie met een hoger slibgehalte meer cement en andere additieven nodig zijn, waarmee de verwerkingskosten per ton droge stof hoger zijn voor de matig zandige specie dan voor de zandrijke specie. Ook per m3 zullen naar onze inschatting de kosten hoger liggen. Naar aanleiding van enkele praktijkervaringen zijn wij ervan uitgegaan dat slibrijke specie niet met deze keten verwerkt kan worden

De kosten van de keten ontwateren + thermische desorptie worden sterk bepaald door de kosten van de reinigingsstap. De kosten hiervan bedragen ongeveer € 45 per ton droge stof. Als dit wordt omgerekend naar kosten per m3, kost verwerking van een m3 zandrijke specie € 53 terwijl verwerking van een slibrijke specie bijna de helft, € 24 kost. Doordat hier nog de kosten van de ontwatering bij komen, zijn de verschillen voor de complete keten kleiner, maar de trend is gezet.

Slibrijke specie kan niet effectief behandeld worden in een sedimentatiebekken. Daarom zijn bij de ketens waarin de fractiescheiding wordt uitgevoerd door middel van een sedimentatiebekken, de slibrijke species niet meegenomen. De kosten zijn bij deze ketens telkenmale hoger voor de matig zandige specie. Dit is het gevolg van het 2 maal zo hoge slibgehalte (0,43 t.d.s. fijne fractie in plaats van 0,23 t.d.s.) van de matig zandige specie. Hierdoor moet er twee keer zoveel materiaal verwerkt worden met de relatief dure verwerkingstechnieken als solventextractie en immobilisatie.

Na fractiescheiding door middel van hydrocyclonage wordt de fijne fractie mechanisch ontwaterd tot circa 50% droge stof. De kosten voor hydrocyclonage (incl. ontwateren) variëren per type specie. Voor de matig zandige en zandrijke specie bedragen die ongeveer € 18 /m3, voor de slibrijke specie liggen de kosten, als gevolg van de lage hoeveelheid droge stof die dergelijke specie heeft, ongeveer € 5 lager. Daar de hoeveelheid fijne fractie in matig zandige en slibrijke specie ongeveer gelijk is (resp. 0.43 en 0.42 t.d.s./m3) is het kostenverschil tussen deze twee specietypen gering.

In het algemeen kan opgemerkt worden dat ketens waarin een procesmatige (na)behandeling is opgenomen, veelal leiden tot hogere kosten dan ketens waarin de hoofdbehandeling bestaat uit eenvoudiger technieken als rijpen en landfarmen.
Omdat in bovenstaande ketens dergelijke ‘dure’ technieken alleen worden toegepast voor verwerking van de fijne fractie, is hieronder uitgerekend wat de kosten zouden zijn ingeval de totale specie met deze techniek zou worden behandeld.

Effect fractiescheiding op kosten (€ /m3) verwerken door middel van chemische oxidatie

Zoals blijkt uit bovenstaande tabel, zullen de kosten van verwerking van zandrijke of matig zandige specie door middel van chemische oxidatie twee tot drie keer zo hoog zijn als de totale specie met deze reinigingsstap behandeld wordt. Het blijkt inderdaad dat de combinatie fractiescheiding met verwerking van de fijne fractie met de duurdere technieken tot een behoorlijke kostenreductie leidt ten opzichte van het verwerken van de totale specie met die duurdere techniek.