In de strijd tegen zorgwekkende stoffen in het water zoals geneesmiddelen, pesticiden en andere schadelijke chemische producten zet Witteveen + Bos een nieuw middel in: High Affinity Cyclodextrin Polymers (HACPs). Het bedrijf werkt daarvoor samen met het Amerikaanse CycloPure, dat de adsorptiematerialen vermarkt.

CycloPure’s HACP adsorptiematerialen zijn bijzonder geschikt om microverontreinigingen en zorgwekkende stoffen zoals geneesmiddelen, pesticiden en PFAS aan te pakken. Met deze samenwerking worden de veelbelovende adsorptiematerialen van CycloPure in de Nederlandse watersector gebracht. Witteveen+Bos en Waternet onderzoeken het potentieel van dit materiaal en ontwikkelen een nieuw zuiveringsconcept waarin dit materiaal optimaal gebruikt wordt voor geavanceerde waterzuivering in Nederland.

Waterzuivering

Op basis van onderzoek aan de Cornell University en de Northwestern University (VS), dat werd gepubliceerd in Nature en andere toonaangevende wetenschappelijke tijdschriften, zijn CycloPure’s HACP’s nu in een vroeg stadium van productie en beschikbaar voor (pilot) onderzoek. De technologie maakt de omzetting mogelijk van hernieuwbare cyclodextrines (afgeleid van maïszetmeel) in zeer adsorberende materialen die uitermate geschikt zijn voor waterzuiveringstoepassingen.

Deze adsorptiematerialen krijgen hun sterke binding van cyclodextrine complexen, die optimaal zijn gedimensioneerd voor de verwijdering van veel microverontreinigingen. Met een hoge capaciteit en snelle opname bij zeer lage concentraties van vervuilende stoffen hebben CycloPure’s HACP’s een lagere dosering nodig om de goede verwijdering te bereiken. Daarnaast kunnen ze op de productielocatie worden geregenereerd, met een zeer hoog hergebruikpercentage.

Microverontreinigingen

Witteveen+Bos is zeer betrokken bij het thema microverontreinigingen en levert advies- en ingenieursdiensten voor verschillende waterschappen. Het bedrijf is een van de vooroplopende partijen op het gebied van toegepast onderzoek in Nederland. Waternet, het waterbedrijf dat het Amsterdamse stedelijke gebied van schoon water voorziet, is een van de meest innovatieve waterbedrijven van Nederland. Zij bouwden de eerste volwaardige afvalwaterzuiveringsinstallatie in 2012 (rwzi Horstermeer) die geschikt is om microverontreinigingen te verwijderen uit effluent. Waternet optimaliseert dit systeem momenteel.

Daarnaast is Waternet betrokken bij een groot aantal state-of-the-art technologische projecten op het gebied van opkomende verontreinigingen, zoals geneesmiddelen, bestrijdingsmiddelen, producten voor persoonlijke verzorging, micro- en nanoplastics en antibioticaresistentie. CycloPure heeft twee nieuwe adsorberende formuleringen ontwikkeld, CD-MP en CD-PFAS, voor het verwijderen van microverontreinigingen uit water. De gepatenteerde HACP’s van het bedrijf kunnen worden geproduceerd in verschillende deeltjesgroottes, waardoor flexibel gebruik in een breed spectrum van waterzuiveringstoepassingen mogelijk is.

Utility leverancier USG Industrial Utilities, technologiepartner Sitech Services, Waterschapsbedrijf Limburg en advies- en ingenieursbureau Witteveen+Bos hebben het startsein gegeven voor een innovatieve ontwerpstudie naar duurzaam waterbeheer. De partijen onderzoeken de mogelijkheden om effluent, afkomstig van industriële afvalwaterzuiveringsinstallaties (IAZI) en rioolwaterzuiveringsinstallaties (RWZI), geschikt te maken voor koel- en proceswater voor industriepark Chemelot.

Met deze studie wordt naar alternatieven gekeken om de afhankelijkheid van Maaswater uit het nabijgelegen Julianakanaal te verminderen en hergebruik van water verder te stimuleren. Het unieke aspect hiervan is de integratie van communale en industriële waterketens en de toepassing van duurzame technieken. Naar verwachting zijn de uitkomsten van deze ontwerpstudie aan het einde van dit jaar bekend.

Uit de waterbeschikbaarheidsmodellen van de overheid (Deltaprogramma Zoetwater) blijkt dat klimaatverandering in de toekomst (2050) kan gaan leiden tot een toename van waterstress in de regio Limburg. Waterstress houdt in dat de vraag naar zoetwater groter is dan de beschikbaarheid. Daarnaast gaat een lage waterafvoer van de Maas gepaard met een afnemende waterkwaliteit in het Julianakanaal waardoor de koeltorens en de demiwaterfabriek (die kanaalwater demineraliseert) met een lagere efficiency gaan opereren. Om voorbereid te zijn op een toekomst waarin waterstress kan optreden, zoekt Chemelot naar alternatieven om de afhankelijkheid van het water uit het Julianakanaal te verminderen. Dit is, in combinatie met ambitieuze duurzaamheidsdoelstellingen de basis van de ontwerpstudie die de vier partijen in gezamenlijkheid gaan verrichten.

Duurzaam waterbeheer

´Chemelot wil graag invulling geven aan duurzaam waterbeheer, waarbij enerzijds efficiënt moet worden omgegaan met het beschikbare water en anderzijds de afhankelijkheid van het water uit het Julianakanaal vermindert. Effluent van de IAZI, aangevuld met effluent van RWZI’s, kan fungeren als een duurzame waterbron die altijd beschikbaar is en geen last heeft van klimaat gerelateerde waterstress´, vertelt Sonny Schepers, senior Sustainability Engineer van USG Industrial Utilities. ´Daarnaast is het hergebruiken van effluent een voorbeeld van een circulaire oplossing waarbij een reststroom van de ene partij wordt ingezet als grondstof voor een andere partij. Hierdoor vermindert de druk op natuurlijke hulpbronnen. Dit past in de duurzaamheidsvisies van Chemelot en Waterschapsbedrijf Limburg´, vult Rein Dupont, bestuurder Waterschapsbedrijf Limburg aan. ´Een circulaire optie kan ook een bijdrage leveren aan vermindering van de restlozing uit de IAZI zuiveringsinstallatie naar de Maas. Bij lage waterafvoer van de Maas heeft dit een positief effect op de waterkwaliteit in de Maas´, zo besluit René Borman, verantwoordelijk voor de afvalwaterzuivering binnen Sitech Services.

Continuïteit garanderen

´Het op peil houden en bewaken van de waterproductie vraagt om veranderingen, vernieuwingen en innovaties´, vertelt Arjen van Nieuwenhuijzen, ontwerpleider duurzame watertechnologie van Witteveen+Bos. ´Om dat te bereiken zijn samenwerking, partnerships en een andere manieren van denken en handelen nodig. Want alleen door anders te redeneren, elkaar te prikkelen en verrassende toepassingen en vernieuwende technieken mogelijk te maken, kunnen we oplossingen bieden voor de steeds urgenter wordende waterstress. Met name circulair denken en ontwerpen is daarbij essentieel. De studie richt zich ook op stakeholderbelangen, omgevingsaspecten, maatschappelijke impact en de juridische mogelijkheden. Zonder juridische dekking en maatschappelijke acceptatie is elk technisch ontwerp onbruikbaar. De ontwerpstudie wordt uitgevoerd middels een innovatieve integrale ontwerpmethode van Witteveen+Bos waarbij uitgegaan wordt van zeven duurzame ontwerpprincipes. We verwachten dat deze innovatieve ontwerpstudie waardevolle inzichten zal bieden in mogelijkheden die hieraan een bijdrage kunnen leveren.´