Waterschaarste dwingt de industrie tot her-evaluatie van zijn strategische positie. Blijft er genoeg water beschikbaar met de vereiste kwaliteit? En welke eisen stelt de overheid aan de kwaliteit van het geloosde water? Of kiest men liever voor een circulaire aanpak en hergebruik van de waterstromen? Steeds meer industriële grootverbruikers nemen nu al maatregelen om de license to operate te borgen. Toch lijkt een deel van de industrie nog koudwatervrees te hebben. Komt dat door onzekerheid over de toekomst, technische belemmeringen of misschien wel een uitdagende businesscase?
In een Live Talkshow op de beursvloer van Aquatech (RAI) geven André Mepschen (Water Alliance), Mariska van Dalen (Lamb Weston / Meijer), Emiel Nijhuis (RWB Water) en Thomas Wagner (WUR) onder leiding van gastheer Wim Raaijen (Industrielinqs) openheid over de kansen en bedreigingen van waterschaarste voor de industrie.
Tijd: van 13.40 tot en met 14.30
Om stagnatie in slibverwerking te voorkomen, krijgt Aquaminerals de regie over de collectieve incidentencapaciteit van de Nederlandse waterschappen. De drinkwatersector riep Aquaminerals het leven om grondstoffen aan commerciële afnemers aan te bieden en doet dit ook voor een aantal waterschappen. Nu komt daar dus ook een calamiteitenfunctie bij.
Bij het schoonmaken van rioolwater blijft naast gezuiverd water ook slib achter, dat naar afvalverwerkingsbedrijven gaat. Zij verbranden het slib samen met ander afval en maken hier energie van. De Nederlandse waterschappen zorgen voor genoeg capaciteit voor de verwerking van slib van hun rioolwaterzuiveringen. De afgelopen jaren zijn er echter bij verschillende waterschappen incidenten geweest bij fluctuaties van de hoeveelheid slib. Door veranderingen in de afzetmarkt of regelgeving of technische problemen bij een verwerker.
Alternatieve capaciteit
Omdat de aanvoer van slib nooit stopt, moet een waterschap bij zo’n incident direct capaciteit regelen bij een alternatieve verwerker. Als dat niet lukt moet men het slib afvoeren en tijdelijk opslaan. Dit brengt veel kosten met zich mee. Bovendien bestaat het risico dat het slib bij zware regen uit de opslag wegspoelt naar het oppervlaktewater. Wat slecht is voor de waterkwaliteit.
Regie
Meindert Smallenbroek, directeur van de Unie van Waterschappen: ‘De waterschappen zien het als een gezamenlijke verantwoordelijkheid om ervoor te zorgen dat er in de toekomst genoeg capaciteit is voor verwerking van het slib van de rioolwaterzuiveringen. Ook bij fluctuaties en incidenten. Daarom stelden de waterschappen eind 2020 gezamenlijk een plan op voor een collectieve incidentencapaciteit en een landelijke calamiteitenregeling. Aquaminerals is een onafhankelijke en kleinschalig organisatie met kennis van waterschappen, slib en verwerkers. Zij zijn zeer geschikt om de regie te voeren als de incidentenopslag gebruikt moet worden om capaciteit te vinden waar die nodig is.’
Vangnet
Olaf van der Kolk, directeur van AquaMinerals: ‘De slibverwerkingsketens kunnen in Nederland worden geconfronteerd met tijdelijke hickups. Een collectief vangnet voorkomt veel onnodige kosten en transportkilometers. En het voorkomt dat elk door deze hickup getroffen waterschap het zelf maar moet regelen. AquaMinerals regelt dit vangnet al lang voor de reststoffen van de drinkwaterbedrijven, ze is verheugd dit nu ook voor de waterschappen te mogen doen.”
Duurzaamheid
Bij het opstellen van het collectieve plan is bijzondere aandacht uitgegaan naar de individuele ruimte voor de waterschappen om de zuivering van het rioolwater verder te verbeteren en te verduurzamen, bijvoorbeeld door energiewinning en de terugwinning van grondstoffen uit het rioolwater.
Vlaanderen behoort tot de regio’s in Europa met de grootste waterschaarste. De toestand vormt ook een bedreiging voor de Vlaamse economie. Daarom brengt het SmartWaterUse project de waterrisico’s in kaart en zoekt het naar oplossingen voor de sectoren (zee)voeding, aquacultuur, textiel en toerisme. Het project pakt uit met een WaterBarometer voor bedrijven. Die koppelt gedetailleerde informatie over de bedrijfswaterstromen aan de mogelijkheden van lokale, alternatieve waterbronnen.
De bedrijfswereld beseft stilaan de ernst, maar zoekt nog naar oplossingen voor de precaire waterbeschikbaarheid in Vlaanderen. Uit een VOKA-bevraging blijkt dat zeventig procent van de ondernemingen wel watertekorten vrezen, maar dat negentig procent nog geen noodplan heeft. Bovendien kan tachtig procent niet overschakelen op een alternatieve waterbron en kan 81 procent op korte termijn geen preventieve maatregelen nemen om het waterverbruik tijdelijk en significant te verminderen. Het SmartWaterUse project komt dus niets te vroeg.
WaterBarometer
Centraal in het project staat de WaterBarometer. Deze tool, een ontwikkeling met VITO in de lead, verschaft bedrijven dieper inzicht in hun watermanagement en stelt gerichte optimaliseringsacties voor. Een uitgebreide waterbalans met alle waterstromen en gerelateerde kosten worden visueel gepresenteerd en hun risico’s worden bepaald. Tegelijk krijgen de bedrijven een omgevingsanalyse met nabijgelegen alternatieve, duurzame waterbronnen. Voor deze waterbronnen wordt ook telkens een geschikte behandeling gepresenteerd.
Daarnaast plant het SmartWaterUse project ook een reeks demonstratieworkshops met informatie over de mogelijkheden van de monitoring en dataverwerking. Tegelijk wordt de geldende wetgeving van de alternatieve waterbronnen overzichtelijk gepresenteerd voor bedrijven.
Waterschap Brabantse Delta en Evides Industriewater onderzoeken of gezuiverd afvalwater (effluent) van de RWZI in Bath kan worden opgewerkt tot proceswater. De inzet van effluent als proceswater, leidt tot minder grondwateronttrekkingen. Er is dan meer grondwater beschikbaar voor bijvoorbeeld drinkwater.
Zorgen voor voldoende zoet water van goede kwaliteit. Dat is een uitdaging voor Nederland, vooral wanneer langere droge periodes en hevige neerslag elkaar gaan afwisselen door een veranderend klimaat. Het bewust omgaan met beschikbare zoetwatervoorraden is dus van belang. Hergebruik van water is een manier om de zoetwatervoorziening vorm te geven.
Onderzoek
Evides plaatste een pilotinstallatie op het terrein van RWZI Bath, de grootste rioolwaterzuivering van waterschap Brabantse Delta. De RWZI Bath zuivert dagelijks gemiddeld zo’n 100.000 kuub afvalwater.
De pilotinstallatie neemt een deelstroom effluent in. Via bewezen en bekende technieken als ultrafiltratie en reverse osmose werkt Evides het effluent op tot proceswater.
De kwaliteit van het effluent van de RWZI Bath voldoet aan de eisen, maar het heeft wel wat bijzondere uitdagingen. Denk bijvoorbeeld aan een hogere zoutconcentratie. Gedurende de pilot onderzoekt men de optimale procesomstandigheden voor dit relatief zoute water.
Pilotperiode
Omdat het afvalwater in Bath het hele jaar door wordt gezuiverd, is het gezuiverde water ook in droge tijden beschikbaar. Het onderzoeksproject loopt nu en duurt tot oktober 2021. Na deze pilotperiode kan er bij goed resultaat een nieuw (deel)traject richting een full scale toepassing volgen.
Toekomstbestendig
Waterschap Brabantse Delta en Evides Industriewater hebben een maatschappelijke verantwoordelijkheid om actief een rol te pakken in het toekomstbestendig maken van watervoorziening. Zij hebben de ambitie om volledig klimaatneutraal en circulair te zijn en een wezenlijke bijdrage te leveren aan een klimaatbestendige en vitale leefomgeving. Het hergebruiken van gezuiverd afvalwater voor proceswater draagt daaraan bij. Er wordt een nieuwe waterbron gecreëerd die een bijdrage levert aan de zoetwatervoorziening.
Waterbedrijf Groningen en North Water nemen de nieuwe industriewaterzuivering Garmerwolde en de nieuwe transportleidingen voor drink- en industriewater in gebruik. Hiermee leveren de bedrijven op een duurzame manier water aan de industrie in de Eemshaven met Google als eerste grote afnemer.
De Eemshaven is de laatste jaren flink in ontwikkeling. Dit betekent eveneens een toenemende vraag vanuit Noordoost-Groningen naar water om te gebruiken als koel- en proceswater. North Water, een gezamenlijke industriewaterdochter van Waterbedrijf Groningen en Evides Industriewater, levert het water op maat.
Samen met waterschap Noorderzijlvest koos North Water voor het RWZI-terrein Garmerwolde als locatie. Vanaf hier is voldoende oppervlaktewater van goede kwaliteit uit het Eemskanaal beschikbaar als bron voor industriewater. Daarnaast biedt het maximale kansen voor het hergebruik van slib en het gezuiverde rioolafvalwater (effluent). Momenteel vindt een verkenning plaats naar de mogelijkheden om in de nabije toekomst het effluent te kunnen hergebruiken.
Nieuw leidingentracé
Om het industriewater vanuit Garmerwolde aan de Eemshaven te kunnen leveren werd er ook een heel nieuw transportleidingtracé voor industriewater aangelegd. Waterbedrijf Groningen legde gelijktijdig een nieuwe drinkwaterwaterleiding aan over grotendeels hetzelfde tracé. Om daarmee te zorgen voor een robuuste drinkwaterinfrastructuur voor het leveringsgebied Noordoost-Groningen. Werk met werk combineren is een win-win voor alle betrokkenen: een in plaats van twee keer aanleggen scheelt in kosten maar zeker ook in de overlast.
UT-onderzoekers laten een nieuwe manier zien om anionuitwisselingsmembranen te ontwikkelen. Ze maakten de membranen uit een nieuw soort plastic (saloplastic). De onderzoekers laten ook zien dat hun techniek membranen kan maken die zeer stabiel zijn in extreme omstandigheden zoals een zeer hoge of lage pH. Dit maakt ze bruikbaar voor brandstofcellen of waterontzilting.
Elektrodialyse is een beproefde techniek voor de ontzilting van zeewater of brak water. Deze techniek vereist een ionenuitwisselingsmembraan dat selectief de ionen uit waterig zout doorlaat, maar tegelijkertijd het water zelf tegenhoudt. Deze membranen produceren is nog een uitdaging en leidt vaak tot dure membranen die niet stabiel zijn in extreme omgevingen met een zeer hoge of een zeer lage pH.
Saloplast
De onderzoekers vonden een techniek die de problemen van de commercieel gebruikte ionenuitwisselingsmembranen kan oplossen door een zogenaamde saloplast maken. ‘Bij het mengen van bepaalde positief- en negatief geladen polymeren in water konden we al een poly-elektrolyt complex (PEC) maken dat het best kan worden omschreven als een mozzarella-achtige bol van plastic’, zegt onderzoeker Wiebe de Vos. ‘Het grootste probleem bleef de eenvoudige verwerking van dit complex tot een bruikbaar membraan.’
Hittepers
Na onderzoek van verschillende technieken vonden de onderzoekers dat hittepersen de hoogste kans van slagen had. Bij dit proces plaatst men de PEC in een mal die vervolgens in een hittepers wordt geplaatst. In het begin sluit de pers zonder extra druk en warmt op tot een temperatuur van tachtig graden Celsius. Na ongeveer twintig minuten, wanneer het materiaal de gewenste temperatuur bereikt, verhoogt de druk tot tweehonderd bar. Dit is vergelijkbaar met de druk ongeveer twee kilometer onder water.
De PEC houdt deze omstandigheden vijf minuten vast. Daarna koelt het materiaal af tot 25 graden Celsius. Het hele proces duurt ongeveer een uur, veel minder dan bij andere gebruikte technieken die tot enkele dagen kunnen duren. Het eindproduct is een transparante film met hoge dichtheid. Het plastic is stevig en flexibel en volledig dicht tot op de nanometerschaal. Bovendien is het proces volledig schaalbaar met uitstekende controle over de grootte, dikte en structuur van het membraan.
Brandstofcellen en ontzilting
Naast ontzilting kan het membraan ook op veel andere manieren gebruikt worden. De stabiliteit bij zeer hoge en lage pH-waarden maakt het geschikt voor brandstofcellen. Ook hangt het relatief eenvoudige productieproces niet af van organische oplosmiddelen, en repareert het materiaal zichzelf in zout water. Mogelijk gaat het hier om het membraan van de toekomst.
De Unie van Waterschappen en Vewin maken zich samen sterk voor een watertransitie. De belangenverenigingen maken zich zorgen over een sluipende watercrisis en willen de politiek betrekken bij het verbeteren van waterkwaliteit en kwantiteit.
Nederland staat bekend als Kampioen Water Afvoeren. Voor een land dat voor zestig procent overstroombaar is, weten we sinds jaar en dag hoe we droge voeten moeten houden. Drie opeenvolgende droge zomers toonden echter aan dat er een mismatch is tussen de beschikbaarheid van water en het watergebruik.
Het huidige watersysteem loopt tegen de grenzen aan. De drinkwaterbedrijven en waterschappen willen daarom de transitie naar een klimaatrobuust watersysteem versnellen om daarmee nadelige effecten van droogte zoveel mogelijk te voorkomen. Zij roepen Rijk, provincies en gemeenten op gezamenlijk werk te maken van de noodzakelijke ruimtelijke keuzes in de boven- en ondergrond voor een duurzame leefomgeving.
Ook moeten overheden verbetering van de waterkwaliteit van grond- en oppervlaktewater en de kwaliteit van bronnen voor drinkwater prioriteit geven in hun water- en omgevingsplannen om de doelen van de Kaderrichtlijn Water te kunnen halen.
Kampioen Water Vasthouden
Drinkwaterbedrijven en waterschappen willen een bijdrage leveren aan de transitie door het verkennen en aandragen van integrale oplossingen in de regio, door zelf hoge prioriteit te geven aan het vasthouden van water en door onttrekkingen en aanvullingen van grond- en oppervlaktewater in evenwicht te brengen. Drinkwaterbedrijven dragen bij aan het opstellen van de gebiedsdossiers om de Kaderrichtlijn Water doelen bij de winningen voor drinkwaterproductie te helpen bereiken.
De waterschappen investeren de komende jaren ieder jaar 1,7 miljard euro in de zorg voor sterke dijken, voldoende en schoon water om de gewenste transitie in gang te zetten en de omslag te maken naar ook kampioen Water Vasthouden. De waterschappen kunnen het echter niet alleen en zien samen met de drinkwaterbedrijven grote kansen wanneer water als verbindende factor van veel grote maatschappelijke vraagstukken wordt gezien.
Een klimaatrobuust watersysteem
Niet alles kan overal. Keuzes moeten worden gemaakt op basis van kansen en bedreigingen voor het watersysteem. De focus ligt op het beter vasthouden van grond- en oppervlaktewater en op het realiseren en behouden van een goede waterkwaliteit.
Waterschappen en drinkwaterbedrijven vragen aan de overheden ook gezamenlijk een landelijk regiekader op te stellen voor een geordende ondergrond, gericht op behoud en herstel van de grondwatervoorraad en gekoppeld aan het gebruik van de bovengrond. In hun gezamenlijke aanbod vragen zij een nieuw kabinet, medeoverheden en gebiedspartners om samen een klimaatrobuust watersysteem te realiseren. Dat kan door water sturend te laten zijn voor de ruimtelijke inrichting, water beter vast te houden, zuinig om te gaan met water en de waterkwaliteit te verbeteren én vervuiling te voorkomen.
Swinkels Family Brewers bracht via de Bavaria brouwerij in Lieshout ruim 700.000 kuub gezuiverd restwater terug in de bodem. Dat is een stijging van 75 procent ten opzichte van 2019. Het Boer Bier Water project is een succesverhaal voor een veelvoorkomend probleem in Nederland: de droogte die het land de afgelopen jaren teistert.
De grote toename in het gebruik van schoon restwater valt volgens de brouwerij te danken aan een groeiende groep boeren die deelneemt aan het project. Afgelopen jaar sloten maar liefst twaalf boeren zich aan. Ook in 2021 blijft Swinkels Family Brewers investeren in het project, onder meer door de realisatie van een nieuwe inlaat in het Wilhelminakanaal. Naar verwachting kan Bavaria dit jaar 800.000 kubieke meter water terugbrengen in de bodem.
Droogteproblematiek steeds urgenter
Het project Boer Bier Water startte in 2014. Swinkels werkt hierbij samen met de gemeente Laarbeek, Waterschappen Aa en Maas en de Dommel, ZLTO, Rijkswaterstaat, de provincie Noord-Brabant en Rabobank. Doel van het project is grondwater zoveel mogelijk aan te vullen en bewaking van de bodemkwaliteit. Bavaria filtert restwater uit reiniging van de brouwketels en statiegeldflessen in haar eigen afvalwaterzuiveringssysteem. Dit gefilterde restwater herverdeelt het bedrijf via sub-irrigatie (wateraanvoer door peilgestuurde drainage) onder de boeren in de buurt van de Bavaria brouwerij. Zo kunnen zij het grondwaterpeil op hun landbouwgronden reguleren en hun gewassen beter telen.
Gezonde bodem voor de landbouw
Naast het grondwater, richt het project Boer Bier Water zich ook op het telen van brouwgerst. Verder werken de boeren ook aan een afname van het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen en verhogen ze het organische stofgehalte van de bodem, onder andere door aanvoer van compost.
Marthijn Junggeburth, duurzaamheidsmanager bij Swinkels Family Brewers: ‘Als Brabants familiebedrijf vinden wij het belangrijk om het bronwater waarmee we nu brouwen door te geven aan de volgende generaties én willen we iets doen voor de regio waarin we opereren. Door het restwater, dat anders in zee gelopen zou zijn, terug te pompen in kanalen en beken die als transportsysteem fungeren, kunnen we dit water op een duurzame manier teruggeven aan boeren in de omgeving.
De mooie resultaten die het afgelopen jaar samen met alle partners zijn behaald, zetten de toon voor wat we in de toekomst kunnen verwachten – we richten erop dat er in 2021 in totaal 800.000 m3 water kan worden teruggebracht in de bodem. We zijn erg trots op het Boer Bier Water project en het hoogwaardig hergebruik dat bijdraagt aan de doelstellingen van onze Swinkels Circularity Index. De toename van het schone restwater laat zien dat er een duurzame sluiting van de waterkringloop mogelijk is.’
Godelieve van Tilborg, belangenbehartiger bij ZLTO: ‘De afgelopen jaren hebben boeren te kampen met drogere zomers, waardoor zij hun gewassen moeilijker kunnen telen. Het project Boer Bier Water is een succesvolle manier om de boeren in de regio te ondersteunen. Ook in aanhoudende tijden van droogte, kunnen boeren via subirrigatie het grondwaterpeil reguleren. Zo is er voldoende water beschikbaar om de gewassen de hele zomer te laten groeien.’
De waarde van water neemt toe nu de beschikbaarheid onder druk komt. Vanuit de Oranjerie van Paleis Soestdijk spraken vertegenwoordigers van de industrie, overheid en waterexperts over de huidige en toekomstige waarde van water. Bekijk nu de live talkshow en de pitches van de drie kandidaten voor de Water Innovator of the Year-verkiezing.
De waarde van water staat op een kantelpunt. Nederland heeft nooit last van watertekorten gehad, maar waterkwantiteit en -kwaliteit staat zo nu en dan wel onder druk. Dat merkte bijvoorbeeld Sitech bij de aanvraag van de nieuwe lozingsvergunning. Maar ook gedeputeerde Peter Smit van de Provincie Noord-Brabant ziet de druk op grondwaterbronnen toenemen. Smit wil daarbij de industrie niet dwingen zijn vergunning in te leveren, maar wil wel gezamenlijk nadenken over alternatieve bronnen.
Ook BASF wil graag alternatieve bronnen inzetten in zijn processen. In de gedachte van het Verbund-principe kan het afvalwater van het ene proces weer worden ingezet in andere processen. Dat de industrie beter kan samenwerken om de uitdagingen gezamenlijk aan te pakken, bewijst Evides Industriewater met de Centrale afvalwaterzuivering Botlek.