Monitoringsrapportage Kleirijperij Delfzijl
Auteur(s) |
E. Meshkati Shahmirzadi
|
K.H. Wesdorp
|
T. Vreeken
|
W.R.L. van der Star
Publicatie type | Rapport Deltares
Het estuarium Eems-Dollard kampt met zeer hoge concentraties slib, wat leidt tot negatieve effecten op de ecologie. Dit slib bezinkt onder andere in de haven van Delfzijl en in slibinvangprojecten, zoals de geul in polder Breebaart, waar het als overtollig wordt beschouwd.
Tegelijkertijd bestaat in dit gebied een grote behoefte aan klei voor dijkversterking. De centrale vraag voor de Kleirijperij luidt dan ook: hoe kan het gebaggerde slib worden omgezet in dijkenklei?
Op twee locaties zijn depots aangelegd waarin het gebaggerde slib, met een hoog watergehalte, wordt gedeponeerd. In deze depots kan het slib sedimenteren (bezinken) en consolideren (verdichten). Na droogval verdampt het water, droogt het slib verder uit en wordt na voldoende rijping uiteindelijk klei gewonnen.
De dijkenklei uit de kleirijperij wordt toegepast in de pilot Brede Groene Dijk, waarbij 750 meter Dollarddijk wordt versterkt met dijkenklei die is geproduceerd uit slib afkomstig uit verschillende bronnen.
De kleirijperij is een pilotstudie waarin verschillende technieken worden getest om het slib op een goedkope en snelle wijze te laten rijpen. Daarbij worden twee slibbronnen uit het Eems-Dollardgebied gebruikt:
- slib uit het havenkanaal van Delfzijl, ten behoeve van de kleirijperij in Delfzijl (locatie Valgenweg);
- slib uit polder Breebaart, ten behoeve van de kleirijperij buitendijks op de kwelder.
Het project Kleirijperij is één van de projecten binnen het deelprogramma Nuttig Toepassen Slib (NTS), dat onderdeel is van het programma Eems-Dollard 2050. Deze projecten zijn erop gericht natuurlijke processen te benutten om te komen tot nuttige toepassingen voor het overtollige slib.
Aan de uitvoering van de pilot kleirijperij is een monitoringsprogramma gekoppeld. Dit programma volgt de ontwikkeling van de fysische en milieukundige eigenschappen van het slib en de te produceren klei bij toepassing van verschillende technieken. De volgende aspecten worden gemonitord:
- zoutgehalte;
- organische stofgehalte;
- Atterbergse grenzen;
- consistentie-index van het materiaal;
- milieukundige kwaliteit van het grondwater en het materiaal.
EcoShape voert deze monitoring uit en heeft de activiteiten beschreven in de monitoringsplannen voor de kleirijperijen Delfzijl en Kwelder.
Voor de monitoring zijn de volgende doelen gedefinieerd:
- het toetsen van optredende mechanismen en de (wetenschappelijke) beschrijving daarvan;
- het verzamelen van meetgegevens voor het valideren van mathematische modellen, die kunnen worden gebruikt voor ontwerp en risicobeoordeling van kleirijperij-ontwerpen;
- het sturen van het rijpingsproces gericht op het leveren van voldoende geschikte dijkenklei;
- het verzamelen van gegevens voor het opstellen en periodiek aanscherpen van de business case.
Dit document betreft een monitoringsrapportage van de pilot kleirijperij op de locatie Delfzijl. Deze kleirijperij is in twee slagen gevuld in de perioden 7 tot en met 12 april (105.000 m³) en 11 tot en met 13 juli (89.000 m³), met slib uit de slibvang van de haven van Delfzijl.
Het slib bleek homogeen van samenstelling. Met een gemiddelde dichtheid van 1,19 t/m³ werd in totaal 194.000 m³ slib ingebracht, verdeeld over 15 proefvakken. Het slib voldeed milieukundig aan de normen voor bodemgebruiksklasse Wonen of waterbodemklasse A.
De initiële hoogte bleek de meest bepalende factor voor verschillen in kleirijping tussen de vakken. In vakken met een slibhoogte van 40 en 70 cm daalde het watergehalte onder de vloeigrens, waardoor het materiaal op ruggen kon worden gezet. Daarnaast werden duidelijke verschillen waargenomen tussen vakken die in één slag en in twee slagen waren gevuld: vakken die in één slag waren gevuld konden optimaal profiteren van de droge zomerperiode.
Op alle vakken vormde zich een korst, die het dikst was bij de vakken die in één slag waren gevuld. De hoogste dichtheid (met uitzondering van de korst) werd aangetroffen in het slib dat tijdens de eerste vulslag was ingebracht, doordat dit langer heeft kunnen consolideren.
Bewerkingen bleken effectief om het watergehalte verder te verlagen. Hoewel inzaai effectief was in de bovenste 25 cm, leidde het ontbreken van ploegen tot minder rijping in de onderliggende lagen.
Naast de bewust aangebrachte variaties in hoogte werd het rijpingsgedrag, inclusief consolidatie, beïnvloed door de ondergrond. Aan twee zijden grenzen enkele vakken (D5–D8, D10, D12 en D14) aan een zanddepot, wat heeft geleid tot verbeterde drainage.
Het uiteindelijk geproduceerde materiaal voldeed aan alle eisen uit de richtlijn Klei voor Dijken, met uitzondering van het zoutgehalte en de consistentie-index. Deze laatste waarde was tijdens het transport, een half jaar later, wel voldoende hoog.