Circulaire havenslib: optimalisatie laagdikte van slib voor duurzame kleiproductie

Zand en andere grove grondstoffen worden steeds schaarser door intensief gebruik in infrastructuur en industrie, terwijl miljarden kubieke meters slib wereldwijd worden uitgebaggerd om vaargeulen en havens operationeel te houden. Vanwege dit groeiende tekort aan traditionele grondstoffen is er behoefte aan het ontwikkelen van nieuwe methodieken voor hergebruik van slib en lokaal sediment, onder andere voor dijkversterking en ophoging van landbouwgronden. Echter wordt gebaggerd slib volgens de regelgeving nog als een van de grootste potentiële afvalstromen gezien. Ook is slib complexer in het gebruik omdat het bestaat uit een heterogeen mengsel van onder meer water, zand, organisch materiaal, fijnstof en gas. Vanwege schaarste in bouwmaterialen lopen er steeds meer initiatieven voor het nuttig hergebruiken van gebaggerd slib, maar de optimale laagdikte en aanlegtechnieken moeten nog worden onderzocht.
Met dit project zoeken lectoraat Sustainable River Management samen met Hogeschool Van Hall Larenstein en de praktijkpartners Klaei B.V., Waterschap Noorderzijlvest en EcoShape naar de best practices voor het produceren van waardevol klei uit havenslib. Via laboratoriumexperimenten en veldproeven binnen grootschalige pilots worden mechanische eigenschappen van havenslib uit de Lauwersoog haven in beeld gebracht. Er wordt gezocht naar de optimale dikte van havenslib om bruikbare klei te produceren. Daarbij wordt onderzocht of de mechanische eigenschappen van de geproduceerde klei afhankelijk zijn van de laagdikte van de initiële laag of havenslib. De resultaten verbinden de laagdikte in rijpingscompartimenten met materiaaleigenschappen en monitoren de initiële verouderingsprocessen na de aanleg van de klei in een proefdijk.
Het eindresultaat biedt inzicht in de best practices voor toepassing van havenslib en de daarbij horende materiaaleigenschappen. Dit project draagt daarmee direct bij aan de ontwikkeling van een nieuw, duurzaam materiaal voor gebruik in dijkversterkingen en landbouw en een circulaire economie in Nederland in 2050.

Eindrapportage

To answer the question of what is the optimal thickness for clay production, it was investigated how ripening
of dredged sediment took place on a dike. The focus was on the effect of thickness of the sediment
layer and the initial vegetation length. Twos scenarios were tested (see Figure 1): 1) 2cm layer sediment
on 4 cm long vegetation and 2) 5cm layer sediment on 20 cm long vegetation. It was measured ´if ´and ´how
good´ the vegetation grew through and the evolution of the water contents, organic content and sediment
layer thickness. Furthermore, the evolution of ions (e.g. salinity and nutrients) dissolver in the watersediment mixture was also measured in order to measure the salinity and nutrient evolution.
Figure 1. Experimental set-up
The main results regarding sediment highs and water content are shown in Figure 2. The main results
regarding dissolved ions are shown in Figure 3. Figure 4 shows an example of the evolution of the
vegetation growth. The results of this project represent an step forward towards the reuse of dredged
sediment and therefore contribute to multiple programs such as the Grondstoffenakkord, Nederland
Circulaire 2050 and the National Flood Protection Program (HWBP)