Nederlandse kennis helpt Palu aan schoon drinkwater

Het Indonesische eiland Sulawesi werd op 28 september 2018 getroffen door een zware aardbeving. De beving veroorzaakte een tsunami die grote delen van de stad Palu verwoestte. Zo werd ook de drinkwaterinfrastructuur ernstig beschadigd. Nu wordt met Nederlandse inbreng gewerkt aan herstel.

Tekst Michiel Schöller

Michiel SchöllerDe eerste grootschalige drinkwaterzuiveringsinstallaties in Indonesië (Jakarta, Palembang en Surabaya) zijn eind jaren zestig en zeventig volgens Nederlands ontwerp gebouwd. Daarna volgden verschillende uitbreidingen om de snelgroeiende bevolking van drinkwater te voorzien. Tevens werden tientallen drinkwaterzuiveringsinstallaties (DHV/Haskoning/Iwaco) in kleinere steden gebouwd. De verdere uitrol (honderden installaties, voor de circa 270.000.000 inwoners) vond plaats door de Indonesiërs zelf, waarbij de Nederlandse technologie grotendeels werd gekopieerd.

Aangezien Indonesië veel vulkanen en bergen telt, wordt vrijwel overal relatief schoon bergrivierwater als ruwe waterbron gebruikt voor grootschalige drinkwatervoorziening. Het gebruik van grondwater heeft op de meeste plaatsen een zeer beperkte rol.

Heropbouw en uitbreiding
Tijdens de aardbeving is de drinkwaterinfrastructuur in Palu en Sigi ernstig beschadigd. Deze bestond uit diverse kleine waterwinningen gevoed met grondwater en bergrivierwater en enkele schoon waterreservoirs met huisaansluitingen voor ca. 150.000 mensen.

De heropbouw en uitbreiding van de drinkwaterinfrastructuur voor 630.000 mensen in 2022 omvat aanpassing/uitbreiding van:

- 2 intakes in 2 bergrivieren met grofvuil afscheiding (rotsen, stenen) en grind/zandvang (deeltjes ≤ 0,2 mm);
- ca. 7 km ø 700 mm stalen ruw water transportleidingen;
- 2 zuiveringsinstallaties van 300 l/s elk (één herstel en verbetering, één compleet nieuw);
- ca. 80 km reinwater transportleidingen naar 6 reinwaterkelders met een totale capaciteit van 15.000 m3;
- reparatie van het distributienet en ca. 45.000 nieuwe huisaansluitingen.

Voor herstel en uitbreiding van de drinkwaterinfrastructuur heeft de Asian Development Bank 65 miljoen US-dollar uitgetrokken. Een Indonesisch ingenieursteam van 30 mensen heeft hiervoor onder Nederlandse leiding een plan ontwikkeld. De Nederlandse inbreng omvat:

- het ontwerp (proces/hydraulisch/leidingen/instrumentatie /proces controle) van zowel de compleet nieuwe als verbeteringen van de bestaande drinkwaterzuiveringsinstallatie;
- implementatie verbeterpunten, zodat de reinwater kwaliteit verbetert van 5  ≤ 1 NTU;
- algehele project kwaliteitscontrole van ‘source’ (bergrivier) tot ‘tap’ (huisaansluiting).

Indonesische drinkwaternormen
Het bergrivierwater is van goede kwaliteit. De Indonesische drinkwatereisen (Minister of Health Regulation No. 492/MENKES/PER/IV/2010) voldoen aan de normen van de Wereldgezondheidsorganisatie WHO (met uitzondering van de troebelheid: 5 i.p.v. 1 NTU). De belangrijkste parameters voor het ontwerp zijn vermeld in Tabel 1.

Tabel 1. Ontwerp ruw waterkwaliteit en Indonesische drinkwaternormen

Drinkwaterzuivering
Het bergrivierwater is het grootste deel van de tijd van zeer goede kwaliteit (zwevende stof ≤ 10 mg/l), zodat alleen filtratie en desinfectie volstaan. Echter tijdens en na tropische stortbuien (Banjirs) in de bergen nemen het zwevende stofgehalte (troebelheid), kleur en organisch stofgehalte zeer sterk toe.

Het E-coli gehalte is vrij laag, aangezien de intake boven de hoogstgelegen bergdorpen en landbouwgebieden gesitueerd is.

Als de zwevende stof vergaand afgescheiden wordt, verbeteren de parameters kleur en organisch stof ook zodanig dat ruimschoots aan de drinkwaternormen wordt voldaan. Voor de effectieve afdoding van micro-organismen wordt gedesinfecteerd met kaporit (chloorkalk). Dit dient tevens voor de desinfectie van de reinwater transportleidingen, de reinwaterkelders en het distributienet. Tevens wordt de agressiviteit van het water hierdoor verminderd.

Uitgangspunten voor het ontwerp zijn robuuste en eenvoudig te bedienen zuiveringsprocessen met beperkte investerings- en lage operationele kosten.
De drinkwaterzuiveringsinstallatie omvat de volgende zuiveringsstappen (de genoemde concentraties betreffen de maximale waarden (banjir situatie)):

Zij- en bovenaanzicht van het Indonesische standaard ontwerp van de 300 l/s = 2 x 150 l/s installatie:

Na controle van het ontwerp blijkt dat de G-waarde van de coagulatie slechts 630 s-1 is (optimaal > 1.500 s-1). In de lamellenafscheiders treedt ernstige voorkeurstroming op (Fr << 10-5 i.p.v. Fr > 10-5) met als gevolg suboptimale zwevende stof afscheiding en verstopping van de platenpakketten bij hoge zwevende stof belastingen.

Verbeterpunt Coagulatie
Nadere analyse toont dat de oorzaak van de te lage G-waarde een te groot opvangbassin is. Dit kan vrij eenvoudig (ook in de bestaande installaties) verkleind worden, zodat G ≥ 1.500 s-1 wordt. Het gevolg is een veel betere coagulatie en rest zwevende stofafscheiding, zodat het geproduceerde drinkwater vrij gemakkelijk een troebelheid ≤ 1 NTU (WHO-norm) i.p.v. nu ≤ 5 NTU bereikt. KIWA heeft dat destijds ontdekt, nadat de eerste drinkwater-zuiveringsinstallaties in Indonesië reeds gebouwd waren.

Verbeterpunt Sedimentatie
Zoals op het bovenaanzicht te zien is, blijkt de sedimentatie uit 2 enorme lamellenpakketten (l x b = 10,0 x 9,0 m) te bestaan met dwarsgeplaatste afvoergoten. Hier treedt voorkeurstroming op. Dit is te verbeteren door de lamellenafscheiders te compartimenteren (bijvoorbeeld 6 parallelle units) en de afvoergoten in de lengte richting centraal boven elke lamellenafscheider te plaatsen, en per unit hoogte instelbaar te maken.

AARDBEVING EN TSUNAMI

Palu (agglomeratie tezamen met Sigi van ca. 630.000 inwoners) is in 2018 getroffen door een zware aardbeving (7,4 Richter), een tsunami van 6 meter en liquefactie (de bodem wordt een drijfzandlaag) in een gebied van ca. 20 km2. Officieel zijn er 4.000 dodelijke slachtoffers, maar officieus is dat aantal veel hoger, er wordt gesproken over 40.000 doden.
Palu is de hoofdstad van de Indonesische provincie Midden-Sulawesi (Sulawesi Tengah). De hele stad werd zeer zwaar beschadigd. Met steun van de Asian Development Bank (430 miljoen US Dollar) wordt de schade hersteld. Dit omvat o.a. de herhuisvesting van ca. 175.000 mensen, de wederopbouw van ca. 45.000 gebouwen/huizen/hutten, herstel van wegen en de brug over de Palu rivier, en de bouw van een dam langs Palu Bay om de kracht van een nieuwe tsunami te breken. De herstelwerkzaamheden omvatten ook het opknappen en verbeteren van de beschadigde waterinfrastructuur.

Michiel Schöller is senior waterzuiverings- en slibverwerkingsprocesontwerp ingenieur

Met UITGELICHT biedt H₂O een podium voor bijdragen van organisaties uit de watersector. H₂O heeft geen bemoeienis met de inhoud, behoudens de beoordeling of de bijdrage in aanmerking komt voor plaatsing in deze rubriek. De artikelen mogen geen commerciële grondslag hebben.