Platform voor het gehele maritieme cluster
Achtergrond
Als deze proeven slagen, liggen kleirijperijen op industriële schaal binnen bereik.

Groningen grijpt terug op monnikenwerk uit Middeleeuwen


Van baggerslib tot steekvaste klei

René Didde | vrijdag 12 juli 2019
Baggeren

De eerste klei die is gemaakt van baggerslib uit de Eems-Dollard ligt te rijpen in Delfzijl. Na de zomer volgt een tweede kleirijperij buitendijks in Natura-2000 kwelders. De streekeigen klei gaat vanaf 2021 dienen om een afgekeurde zeedijk over een lengte van 12,5 kilometer te verstevigen tot een ‘brede groene dijk’.

Op de plek waar tot in de jaren zeventig het dorpje Oterdum tegen Delfzijl aan lag, gaat Wouter van der Star voor in een rondleiding. Op het grote industrieterrein waar het dorp moest wijken voor dijkverhoging en bedrijvigheid, toont de onderzoeker van waterkennisinstituut Deltares vijftien verschillende proefvakken, elk ongeveer 1 hectare groot. De proefvakken zijn ruim een jaar geleden volgestort met slib uit de Eems-Dollard. “We halen slib uit het nu nog troebele water om de waterkwaliteit te verbeteren, maar gaan tegelijk het slib een nieuw leven geven als klei.”

Zo op het oog lijkt dat in de meeste proefvakken al aardig gelukt. Overal zijn dikke korsten aanwezig met scheuren die lijken op uitgedroogde grond in Afrika. Witte vlekken op de brokken tonen het uitgeslagen zout. Hier en daar is bovenlaag omgeploegd en soms zijn de meeste droge gedeelten in aspergeveld-achtige ‘ruggen’ gebulldozerd. In één vak ligt de klei al te wachten op toepassing.

‘Als de proeven in Delfzijl en bij Termunten slagen, liggen kleirijperijen op industriële schaal binnen bereik’

Toch is het slib – in totaal 200 duizend m³ – nog niet tot voldoende steekvaste klei gerijpt. “Pas op”, zegt Van der Star, “de borden met waarschuwingen als ‘Drijfzand, levensgevaarlijk’ staan er niet voor niets. Want onder die ogenschijnlijk harde korst is het slib in de meeste vakken nog als een yoghurtachtige pap aanwezig.”

Toch wijzen de eerste, voorlopige resultaten erop dat deze eerste Nederlandse ‘kleirijperij’ te Delfzijl in staat zal zijn uit het dikke water van het baggerslib een klei van een dermate kwaliteit te maken dat het geschikt is om te gebruiken voor de broodnodige dijkversterking. De vraag is alleen in welk tijdsbestek het slib uit de Eems-Dollard voldoende is gerijpt en tegen welke kosten. Over twee jaar zal de eerste klei hier de poort verlaten om vijftien kilometer verderop te worden verwerkt in het proefconcept van de Brede Groene Dijk (zie kader).

Het project Kleirijperij wordt uitgevoerd door een consortium met ingenieurs van Ecoshape (Boskalis, Van Oord, Arcadis, RHDHV, Witteveen+Bos, Wageningen Marine Research, Deltares), Groningen Seaports, Rijkswaterstaat, Groninger Landschap, Provincie Groningen en waterschap Hunze en Aa’s.

Ontwateren en ploegen

In de proefvakken wordt het slib door inklinking ontwaterd. De meeste vakken hebben daarbij een extra drainage gekregen in de vorm van een zandbed. Een andere variabele is dat het slib soms in één keer in het bassin is gepompt, en elders in twee keer met een tussenpoos van drie maanden. Ook de dikte van de sliblaag wordt getest. De dikte varieert in vier maten tussen de 40 centimeter en 1,8 meter. Eén vak is eerst gevuld met een laag zoet water uit het Oosterhoornkanaal. Ook de bewerking van het slib is onderwerp van onderzoek. Sommige vakken zijn één keer geploegd, andere drie keer en een vak is helemaal niet bewerkt. Het ploegen gebeurt op spectaculaire wijze, vertelt Van der Star. “Aan weerszijden van het proefvak staat een hijskraan met een lier. Die is met staalkabels verbonden aan een ploeg van twee bij drie meter, die als een veerpont heen en weer wordt getrokken.”

Tenslotte is op een veld zomertarwe ingezaaid en op een ander veld bladrammenas. Deze proef dient de invloed van biologische activiteit zoals beworteling te onderzoeken, maar is tot nog toe niet succesvol. “Er is niets opgekomen. De grond was nog te zout. Mogelijk gaan we een volgende keer aan de slag met meer zouttolerante gewassen zoals zee-aster of zeekraal.”

De onderzoekers volgen drie belangrijke parameters in de rijpende klei. “Allereerst kijken we of het slib voldoende ontwatert”, zegt Van der Star. Tijdens de eerste weken na het aanbrengen stroomde het water met tientallen liters per uur uit de drainagebuizen, ruim een jaar later druppelt er nu alleen nog wat. Het water stroomt in een ringsloot en wordt uiteindelijk teruggevoerd naar de Eems Dollard. De bovenkant van de proefvakken heeft vrijwel overal harde blokken opgeleverd, maar als je een meter diep prikt is de boel nat en zwart, een teken dat er nog geen zuurstof is bij geweest. Door de beneden- en bovenkant te mengen, bijvoorbeeld door ploegen, denkt Van der Star klei met goede plastische eigenschappen te maken. “Niet te droog en niet te nat.”

Toch is voorlopig niet mengen en de enorme scheuren intact laten ook nuttig. “Regenwater stroomt diep in de kern van het bassin en daardoor wordt het zout uitgewassen. Zout vermindert vermoedelijk de sterkte van de klei, maar hoe precies weten we nog niet. We denken dat een zoutgehalte van 4 gram per liter slib voldoende sterke klei oplevert.” Te veel zout belemmert ook de groei van gras op de dijk. Ook het organisch stof-gehalte is van belang. “Meer dan 5 procent organisch stof maakt dat de klei te veel gaat zwellen in natte periode en te veel krimpt in droge perioden.”

Buitendijkse kleirijperij

Tien kilometer zuidelijker, voorbij Termunten, ligt een tweede kleirijperij gereed voor gebruik. Hier wordt in opdracht van Groninger Landschap na de zomer slib dat uit de Eems Dollard met de getijdenbeweging via een duiker in de polder Breebaart is gestroomd. Projectmanager Erik Jolink van waterschap Hunze en Aa’s toont na een rit tussen de schapen op de dijk tien bassins. Ze zijn iets kleiner dan in Delfzijl en ze liggen buitendijks in de kwelder. “Het bijzondere is dat de kwelders particulier bezit zijn van boeren en dat het om Natura 2000-gebied gaat”, legt Jolink uit. “Dat betekent eigenlijk dat we er niets mogen uitvoeren omdat we de natuur schade toebrengen.”

Dat de vergunningen toch werden afgegeven komt doordat het waterschap 350 meter zeewaarts ter compensatie een Vogeleiland aanlegde. “Vorig jaar hadden we 250 nesten en dit jaar zelfs 350 nesten met kluten”, zegt Jolink enthousiast. De kluut is een witgekleurde steltloper met een omhooglopende snavel, die in het kuststreken moeilijk heeft doordat vooral vossen de eieren opeten. In de polder Breebaart – waar straks het slib vandaan komt – is eveneens een kluteneiland gemaakt, maar door de dichtslibbing is het eiland bijna alweer toegankelijk voor de vos. Daarom laat Groninger Landschap het slib uit de Breebaartpolder naar de kleirijperij verpompen.

Dit nieuwe kluteneiland bij de kleirijperij heeft een heuse slotgracht van 1,5 meter diep waar de vossen vermoedelijk niet naar toe zwemmen. Voor de zekerheid is gaas rond het eiland aangebracht. De klei van de slotgracht is gebruikt om de aarden wallen van de slibbassins te maken. In totaal denkt Jolink 63 duizend m³ slib in drie jaar te rijpen tot 20 duizend m³ dijkenklei. Als de proeven in Delfzijl en op deze locatie ten zuiden van Termunten slagen, dan liggen veel grootschaliger kleirijperijen voor de hand, op industriële schaal, denkt Wouter van der Star. “We kunnen ook aan mengvormen denken, waarbij ook natuurwaarden of (vee)voedsel wordt geproduceerd.” Erik Jolink oppert dat wellicht een ‘treintje’ van buitendijkse kleirijperijen kan meeschuiven met het te verbreden dijktracé.

‘We moeten op een nieuwe manier gaan denken en dijken ontwerpen vanuit de kwaliteit van het materiaal’

Eerdere berekeningen van Deltares wezen uit dat de natuurwaarde van het Eems-Dollard gebied tot 2050 verbetert als jaarlijks minimaal 1 miljoen ton (of 2 miljoen m³) slib uit het gebied wordt onttrokken. Behalve de technische kwaliteit van de streekeigen klei is de belangrijkste vraag of de kosten onder de 20 euro per kubieke meter conventionele klei blijven, en of een Brede Groene Dijk goedkoper is dan de pakweg 7 miljoen euro die een traditionele dijkversterking kost per kilometer. Van der Star en Jolink denken dat in ieder geval enkele euro’s per kuub mogen worden toegerekend voor de verbeterde kwaliteit van het zeewater. “Mogelijk kunnen we op termijn met de kleirijperij ook een bedrag rekenen voor het niet storten van baggerslib in zee. De opknapbeurt van de Eems-Dollard mag ook wat kosten”, aldus Jolink.

Kwaliteit van de klei is leidend

Belangrijker nog, aldus de onderzoekers, is dat de traditionele normen over dijkversterking en natuurbescherming meer flexibel worden toegepast. “We moeten op een nieuwe manier gaan denken, en een dijk gaan ontwerpen door te redeneren vanuit de kwaliteit van het materiaal”, zegt Van der Star. De aanpak kan soelaas bieden voor dijkherstel in de rest van Nederland, en mogelijk ook in delta’s elders in de wereld. “De beste klei uit de kleirijperij in de meest cruciale delen van de dijk wegzetten. Iets mindere, te zoute klei kunnen we op minder relevante dijkvakken toepassen. En ongeschikte klei verkopen we aan boeren of overheid om verzakte (landbouw)grond op te hogen”, aldus Jolink.

Er is in elk geval al veel belangstelling voor het nieuwe fenomeen van de kleirijperij, zowel van bestuurders als van geotechnici. “In september houdt de Kring van Zeewerende Ingenieurs met circa tachtig mensen een driedaags durend jaarcongres in Noord-Nederland, waarbij ze een uitgebreide excursie en discussie over de kleirijperij wensen."

Aanmelden nieuwsbrief

Meld je nu aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van Maritiem Nederland.

Abonneer je nu!

Bestel nu GRATIS 2 proefnummers

Bent u nog niet bekend met Maritiem Nederland? Vraag dan hier uw proefabonnement aan!

Bestel nu GRATIS 2 proefnummers

Word ook abonnee!

Neem nu een abonnement en ontvang elke maand hèt vakblad voor de maritieme sector op de deurmat.

Sluit nu een abonnement af

Partners Maritiem Nederland