Samenwerking waterketens bespaart systeemkosten
Provincie Noord-Brabant ziet de druk op de waterbronnen toenemen. En dat terwijl Agristo, Coca Cola, Fujifilm en IFF een deel van hun gezuiverde afvalwater lozen. Een pilot met watersysteemalgoritme AquaVest laat zien dat samenwerking tussen de stakeholders niet alleen de waterstress verlicht, maar ook de systeemkosten beperkt.
Met de derde zomer op rij met steeds hetzelfde beeld van warmte en droogte, kan van een trend worden gesproken die zorgen baart. Reden voor de provincie Noord-Brabant om te onderzoeken hoe ze het waterverbruik kan terugdringen. Of beter gezegd: het gebruik van grondwater te ontmoedigen. Om ervaring op te doen met een modelmatige benadering voor de optimalisatie van het waterbeheer op gebiedsniveau besloot de provincie een test uit te voeren met AquaVest; het algoritme dat de watersector verbindt.
AquaVest berekende al dat in 2040 de watervraag het aanbod overschrijdt met tien tot veertig procent. Dus zelfs in het beste scenario moeten de watergebruikers de onderlinge competitie aangaan. In dat soort scenario’s trekt de industrie meestal aan het kortste eind. Logisch omdat drinkwater nu eenmaal een eerste levensbehoefte is en landbouw ons van voedsel voorziet. Maar er zijn meer conflicterende belangen die om duidelijke keuzes vragen. Want wie draait er voor de extra kosten op? Wie is verantwoordelijk voor de voorzieningszekerheid van het water? Hoe verhouden de taken van de overheden zich tot de belangen van de boeren en bedrijven. Geen gemakkelijke puzzel, waar de provincie Brabant en waterschap De Dommel liever nu al over nadenken.
Alternatieve stromen
Projectleider grondwater Eric Kessels is onder meer verantwoordelijk voor het grondwaterbeheer van provincie Brabant. ‘Er valt genoeg regen in Brabant. Alleen voeren de rivieren en beken het regenwater te snel af waardoor er te weinig tijd is om in de bodem te zakken en het grondwater aan te vullen. Zowel drinkwaterbedrijf Brabant Water als verschillende industriële gebruikers pompen grondwater op. Zo veel zelfs dat ook deze bron onder druk komt te staan. We moeten dus inzetten op waterbesparing of het sluiten van waterkringlopen. Nu brachten we al eerder de alternatieve waterstromen in kaart, maar de investeringskosten kenden we nog niet. Daar kwam AquaVest voor ons in beeld.’
Om de toch al complexe waterketen overzichtelijk te houden, beperkte het onderzoek zich tot het gebied Kraaiven – Vossenberg: twee aansluitende industriegebieden aan de noordrand van Tilburg. In het gebied is naast drinkwaterbedrijf Brabant Water ook de rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI Tilburg) aanwezig van waterschap De Dommel en een afvalwaterzuiveringsinstallatie (AWZI) van Engie. Aan Duska Disselhoff van Frontier Ventures (die dit jaar de verkiezing Water Innovator of the Year won), die de toepassing van het algoritme in de watersector bedacht en ontwikkelde, de taak om alle variabelen en belangen te verzamelen en door te laten rekenen.
Dit artikel komt uit de eerste editie van het Industrielinqs magazine, dat zich richt op de procesindustrie, energiesector en onderlinge infrastructuur. Met het magazine verbinden we industriële ketens zodat ze van elkaar kunnen leren. Belangrijke thema’s zijn: innovatie, energietransitie, onderhoud en veiligheid.
Gebruik kortingscode ILQS20GRATIS voor een gratis proefabonnement!
[/vc_cta]
Disselhoff: ‘De provincie, waterschappen, waterbedrijven, productiebedrijven, agrariërs en de natuur zijn allemaal afhankelijk van dezelfde waterbronnen. Al die stakeholders hebben op hun beurt hun eigen waterprofiel aangaande waterkwantiteit en -kwaliteit. De eerste stap was om samen met deze partijen te inventariseren welke bronnen ze nu gebruiken, welke infrastructuur al aanwezig is en hoeveel geld ze kwijt zijn aan hun watergebruik. Daarna konden we relevante scenario’s opstellen rondom het veranderende vraag en aanbod. Om vervolgens te kijken welke investeringen de komende twintig jaar nodig zijn om de gestelde doelen te halen.’
Samenwerking
De provincie stelde als doel de grondwateronttrekking direct te beperken tot 94 procent, oplopend tot nog maar dertig procent wateronttrekking in 2040. Daarbij hield men rekening met de toenemende vraag naar drinkwater. Wat de uitdaging alleen maar groter maakte. Ook eisten de betrokken partijen dat in de scenario’s rekening werd gehouden met reeds gemaakte investeringen.
Een van die investeringen is die in de AWZI. De afvalwater-zuivering die Engie beheert, is een samenwerkingsverband van vier grote watergebruikers in dit gebied: Agristo, Coca Cola, FujiFilm en IFF. De partijen besloten een aantal jaar geleden in overleg met De Dommel hun afvalwater gezamenlijk te zuiveren. Een interessante samenwerking omdat de afvalwaterstromen complementair waren. Het hielp natuurlijk ook mee dat het zuiveren van het afvalwater goedkoper werd.
FujiFilm
Voor de productie van fotopapier en offsetplaten gebruikt Fuji water. Op jaarbasis circa 1.600.000 kuub. Het bedrijf pompt het proceswater op uit de ondergrond, haalt het ijzer eruit en zet dit vervolgens in voor de productie van fotopapier en offsetplaten. Bij het produceren van offsetplaten zet Fuji onder andere salpeterzuur in. Een stof die veel nitraat bevat. De uitbreiding van de offsetplaten-fabriek betekende een toename van het nitraatrijke afvalwater.
Uiteindelijk bleek de oplossing te liggen in samenwerking met buurbedrijven Agristo, Coca Cola en IFF. ESH-manager Alex van Rijn: ‘Onze afvalwaterstromen bleken complementair te zijn. Nu komen onze stromen samen in de AWZI van Engie die het anaeroob en aeroob behandelt, waarna het schone water het kanaal in gaat. Je kunt daar natuurlijk ook andere toepassingen voor bedenken. Maar dan zouden we wel moeten investeren in extra technieken om het water op de juiste kwaliteit te krijgen. Bovendien moet het water ook nog onze richting op komen via een leiding. Met name het graafwerk maakt zo’n leiding behoorlijk prijzig. Reken maar op een miljoen euro per kilometer.’[/vc_message]
‘Met deze scenario’s kunnen we gefundeerder tot een gezamenlijke oplossing komen voor waterschaarste.’
Helga Post, projectleider Provincie Brabant
tekst gaat verder onder de afbeelding
De afvalwaterzuivering die Engie beheert, is een samenwerkingsverband van Agristo, Coca Cola, FujiFilm en IFF. Foto: Provincie Noord-Brabant
IFF-Tilburg
International Fragrances & Flavours (IFF) heeft een lange historie in Nederland. Ooit begonnen als Polak & Schwarz, leverde het bedrijf in 1889 al vruchtaroma’s en etherische oliën. Milieutechnoloog Hans van Reeuwijk: ‘IFF produceert in Tilburg geur- en smaakstoffen. Soms worden deze producten kosher geproduceerd. Vanwege voedselveiligheid en het kosher produceren van geur- en smaakstoffen mogen we geen effluent in de productie gebruiken.
Dat wil niet zeggen dat we het effluent nergens kunnen inzetten. Sterker nog: toen we de 3,5 kilometer persleiding aanlegden naar de afvalwaterzuivering, legden we direct een retourleiding aan. Omdat we toch al moesten graven, was dit een relatief kleine investering. Inmiddels nemen we dan ook bijna twintig procent van het water dat we lozen weer in voor laagwaardige toepassing. We gebruiken het effluent van de AWZI onder andere voor het spoelen van stalen drums die daarna als oud ijzer worden verkocht. Plastic emballage zoals vaten, jerrycans en emmers gaan door een schredder en de plastic flakes die overblijven, spoelen we ook met het effluent.’
Van Reeuwijk is met name enthousiast over het inzicht dat AquaVest geeft in de kosten en baten van waterinvesteringen. ‘Wat betreft het hergebruik van het effluent, zijn we beperkt. Maar het algoritme hielp wel om meer out of the box te denken. Nu weten we in ieder geval wat de kosten zijn van de mogelijkheden en hoe dat zich verhoudt tot eventuele opbrengsten in de operationele fase.[/vc_message]
‘De aanwezigheid van deze afvalwaterzuivering was mede aanleiding om ons eerste onderzoek in dit gebied uit te voeren’, zegt Helga Post, projectleider van de pilot namens de provincie. ‘Het effluent dat overblijft na zuivering wordt nu nog grotendeels geloosd. Zonde natuurlijk als dat water ook weer kan worden ingezet in de processen. Je kunt zo’n stap vanuit meerdere kanten beoordelen. Vanuit het duurzaamheidsvraagstuk kan een investering in een retourleiding verdedigbaar zijn. Maar vanuit economisch perspectief zijn investeringen in infrastructuur voor een commercieel bedrijf vaak minder interessant. Toch krijgen ook zij de komende twintig jaar te maken met droogte en dus oplopende kosten. Als we dan kunnen laten zien hoe de systeemkosten zich de komende twintig jaar ontwikkelen, is dat een goed uitgangspunt voor een discussie. Wellicht moeten alle partijen investeringen doen, maar die pakken waarschijnlijk lager uit als we dat gezamenlijk doen. Zo’n aanname zien we uiteraard liever onderbouwd, iets waar AquaVest sterk aan bijdraagt.’
Scenario’s
Na een inventarisatie van de variabelen en de investeringsopties, kon het algoritme diverse scenario’s doorrekenen. Disselhoff: ‘Groot voordeel was dat de bedrijven goed inzicht hadden in hun waterbalans. Bij een aantal partijen wilden we nog wel wat extra vragen beantwoord krijgen, wat hen ook weer hielp nog kritischer naar het watergebruik te kijken.’
Uiteindelijk rekende AquaVest zeven scenario’s door. Variërend van een oplopende grondwaterprijs of hogere lozingsheffingen tot het opwaarderen van zowel de RWZI als de AWZI naar waterfabrieken. Aquavest rekende ook door wat de inzet van een aantal reeds bestaande waterbehandelingstechnologieën en watermanagementstrategieën kon opleveren aan waterbesparing.
De resultaten waren voor de provincie in ieder geval bevredigend. Het beoogde doel van dertig procent grondwateronttrekking in 2040 ten opzichte van 2020 was haalbaar tegen twee procent hogere systeemkosten over de periode 2020-2040. De totale geschatte investeringskosten voor de ombouw van het systeem liggen daarbij tussen de tien en vijftien miljoen euro. Dit is deels gebaseerd op aannames met betrekking tot de benodigde zuiveringstechnologie. Afhankelijk van de lozingskosten en de schaalgrootte, ontstaan er zelfs interessante businesscases voor zowel de RWZI en AWZI. Helemaal als ze het effluent kunnen opwaarderen naar grond- of zelfs drinkwaterkwaliteit.
‘Ook commerciële bedrijven krijgen de komende twintig jaar te maken met droogte en dus oplopende kosten.’
Helga Post, projectleider Provincie Brabant
De totale geschatte investeringskosten voor de ombouw van het systeem liggen tussen de tien en vijftien miljoen euro. Foto: Provincie Noord-Brabant
Dialoog
Post: ‘Met deze scenario’s kunnen we gefundeerder de dialoog aangaan met de bedrijven en tot een gezamenlijke oplossing komen voor waterschaarste. We kunnen de stok gebruiken en de grondwaterprijzen verhogen, maar liever werken we met de wortel. Als bedrijven met relatief lage investeringen water kunnen recyclen of aan kunnen bieden aan andere gebruikers, heeft dat voor ons de voorkeur. In dit onderzoek is landbouw en natuur nog niet eens meegenomen als watergebruikers. In een volgende stap zouden we de keten kunnen vergroten en hetzelfde traject doorlopen met andere partners.’
Bovendien is dit niet het enige industriegebied in Brabant dat uitdagingen kent op het gebied van het sluiten van de waterkringloop, stelt Kessels. ‘We willen de komende maanden gebruiken om een overeenkomst te sluiten met de betrokken partijen. Daarna kunnen we de scenario’s steeds meer finetunen op de daadwerkelijke keuzes die we maken.’
Agristo
De grootste vestiging van aardappelverwerker Agristo staat tot nog toe in Tilburg. Oprichter en nu adviseur van het bedrijf Antoon Wallays is zich zeer bewust van de waterschaarste waar Nederland sinds kort mee te maken heeft. ‘Vlaanderen heeft een uitzonderingspositie in Europa wat betreft droogte. Het is bij ons bijvoorbeeld ondenkbaar om drinkwater te gebruiken om het toilet door te spoelen. Voor onze processen gebruiken we wel drinkwater. Dat kan ook niet anders omdat een groot deel van het water in aanraking komt met de aardappels. Zo gebruiken we drinkwater als waswater, maar ook voor de productie van stoom voor het blancheren van bijvoorbeeld frites. Veel van dit water recirculeren we al in tegenstroom in de processen. Het afvalwater wat overblijft vergisten we anaeroob voordat het naar de gezamenlijke afvalwaterzuivering gaat. Ondanks alle recyclage, hebben we nog steeds jaarlijks 800.000 kuub drinkwater nodig.’
De vraag van de provincie Noord-Brabant verraste Wallays dan ook niet. ‘Wij zijn in Vlaanderen veel hogere prijzen gewend en moeten continu de operationele kosten afwegen tegen de investeringskosten. AquaVest hielp ons wel met het afwegen van de capex en opex in de tijdslijn tot 2040. Door met scenario’s te werken, wordt inzichtelijk gemaakt wanneer een bepaalde investering interessant wordt. De sensibiliteitsanalyse laat direct zien wat de gevolgen zijn van het verhogen van de grondwater- of lozingskosten.’
Overigens is Agristo al voorbereid op inname van effluent van de gezamenlijke afvalwaterzuivering. ‘De leiding ligt er al en binnenkort zullen we er ook gebruik van maken’, zegt Wallays. ‘We kunnen dit water niet gebruiken waar het in aanraking kan komen met de voedingsmiddelen. Maar natuurlijk wel in de gesloten koelsystemen.’[/vc_message]
