Op het terrein van HVC in Dordrecht is een demofabriek geopend die grondstoffen voor een nieuwe, natuurlijke plastic-vervanger produceert uit natuurlijke reststoffen. Deze zijn afkomstig uit afvalwater.

Het materiaal heeft de voordelen van plastic maar niet de nadelen. Het is licht en vormbaar, is verwerkbaar als plastic én volledig biologisch afbreekbaar. Daardoor worden er geen microplastics in de natuur achtergelaten. De samenwerkingspartners achter de fabriek zien legio mogelijkheden voor de toekomst: van schoenzolen tot landbouwplastic en kweekpotjes, tot zelfhelend beton in tunnels en kelders.

Het nieuwe materiaal wordt gemaakt uit natuurlijke reststoffen. Deze zijn afkomstig van afvalwater, waarin veel vetzuren zitten. De bacteriën in de demonstratie-installatie zetten deze vetzuren om. Zoals mensen vet in het lichaam opslaan, slaan deze bacteriën dit materiaal als een energiereserve in hun cel op. De stof wordt uit de bacteriën gehaald en kan vervolgens worden gebruikt als natuurlijke plastic-vervanger.

Samenwerkingsverband

De installatie is mogelijk dankzij een bijzondere samenwerking tussen private en publieke partijen. Het samenwerkingsverband bestaat uit vijf waterschappen: Brabantse Delta, De Dommel, Hollandse Delta, Scheldestromen en Wetterskip Fryslân. Met daarnaast STOWA, Paques Biomaterials en HVC.

Met de demonstratiefabriek willen de samenwerkingspartners een brug slaan naar een commerciële productie van de natuurlijke plastic-vervanger. De demo-installatie maakt het voor een groot aantal geïnteresseerde bedrijven mogelijk om het nieuwe materiaal te testen en toe te passen in hun producten als alternatief voor plastic. Het is de bedoeling na de demofase op te schalen en grotere installaties neer te zetten die de natuurlijke plastic-vervanger op de markt zal brengen.

> Lees hier meer over het project

Klimaatverandering en zorgen om de waterkwaliteit zetten zowel waterinname als -lozing onder druk. Industriële grootverbruikers van zoetwater zetten daarom steeds vaker alternatieve bronnen in voor drink- of grondwater. Die keuze kunnen ze maken dankzij membraantechnologie. Afgeleide voordelen als warmte- en grondstoffenterugwinning maakt de businesscase nog interessanter.

Hoewel de waterwereld inmiddels veelvuldig gebruik maakt van membraantechnologie, is de discipline nog relatief jong. Vijftig jaar geleden begonnen de eerste pioniers water te zuiveren of vloeistofstromen in te dikken met membranen. Sindsdien heeft de scheidingstechnologie een grote vlucht genomen. En dat is niet voor niets want membranen zijn energiezuinig, schaalbaar en kennen een redelijk eenvoudige procesvoering. Bovendien is er nog steeds veel innovatie op het gebied van materialen, configuraties en toepassingen waardoor steeds weer nieuwe te scheiden stromen in het bereik van de technologie komen. En dat is hard nodig, want de industriële transitie naar emissievrij, klimaatneutraal en circulair zet de waterketen op zijn kop. De industriële emissies moeten omlaag terwijl de beschikbaarheid van schoon zoetwater onder druk staat. Een oplossing voor beide uitdagingen is te vinden in membraantechnologie.

> Lees hier digitaal verder

Plantmanager Harm Dijkstra van Lyondell­Basell opende eind oktober met een druk op de knop het Circular Steam Project. Op de locatie van het bedrijf op de Maasvlakte staat een waste-to-energy fabriek die afvalwater van de site omzet in biogas en stoom. Dat het project onder de huidige omstandigheden is opgeleverd, getuigt van een sterk staaltje wilskracht. De energiebesparing van 0,9 peta­joule maakt natuurlijk veel goed.

Een beeld zegt natuurlijk meer dan duizend woorden, dus kijk nog maar even goed naar de foto van CSP. Een installatie met de omvang van een flink flatgebouw zie je niet veel bij de meeste utility-projecten. De inzet van LyondellBasell en Covestro was dan ook hoog. Ze wilden een technologie inzetten die nog nergens ter wereld werd gebruikt met een investeringssom van 150 miljoen euro. En dat in een tijd dat de CO2-prijs nog niet heel veel businesscases kon vlottrekken. Dijkstra: ‘Bij dit soort investeringen moet je altijd goed naar de strategische waarde kijken. We produceren er tenslotte geen druppel propyleen-oxide extra mee. De energiebesparing en daar aan gekoppelde milieuvoordelen gaven uiteindelijk de doorslag. Als we in staat waren ons proceswater zelf te verwerken tot biogas en stoom en ook nog minder zout op het oppervlaktewater hoefden te lozen, voelde dat gewoon goed. Natuurlijk beslisten we op meer dan een goed gevoel, maar de duurzame kansen waren zeker een reden voor de CEO en de aandeelhouders om door te zetten.’

Potentiële besparing

Dat wil overigens niet zeggen dat de weg ernaartoe eenvoudig was. Met name Covid zorgde voor extra hoofdbrekens omdat de nieuwbouw gewoon doorging tijdens de lockdown-periode.Dijkstra: ‘Dat betekende dat we 350 man moesten testen, zoveel mogelijk separeren en ervoor zorgen dat ze zich op de site netjes aan de Covid-maatregelen hielden. Zeker met medewerkers van buiten Nederland was het soms spannend of ze überhaupt aan het werk konden toen steeds meer grenzen sloten. Gelukkig konden we de besmettingen die er waren snel isoleren zodat we geen uitbraken hebben gehad.’

De weg naar de CSP fabriek was al tien jaar geleden ingezet. Maar in 2014 werden de plannen echt serieus. Na alle voorbereidingen, FEED-studies en engineering- en procurement-fases stak men in de herfst van 2018 de eerste schop in de grond. Dijkstra: ‘Het idee voor de huidige fabriek kwam van onze eigen experts. Ze combineerden een aantal bestaande technieken en berekenden de potentiële besparing die dat zou opleveren. Uitdaging daarbij was dat deze combinatie nog niet elders was toegepast en net als de meeste bedrijven gebruiken we liever proven technology. Toch besloten we met een groot aantal externe partijen in samenwerking met onze eigen experts de uitdaging aan te gaan.’

Circulair afvalwater

De site op de Maasvlakte produceert via een speciale technologie onder meer propyleen oxide en styreen monomeer (POSM). Het is in zijn soort een van de grootste fabrieken ter wereld. Uit het POSM-proces ontstaan twee soorten afvalstromen die voor de ingebruikname van CSP werden afgevoerd naar de thermische behandelinstallatie van AVR. De eerste afvalstroom is een mengsel van verschillende looghoudende waterige stromen. De tweede stroom betreft een tweetal brandbare afvalstromen afkomstig van de Maasvlakte en de Botlek-fabriek.

circular steam project

‘We gebruiken de komende periode om te leren, optimaliseren en waar nodig te verbeteren.’

Harm Dijkstra – plantmanager LyondellBasell

In de nieuwe situatie worden de waterige stromen gescheiden in een deel dat in de bio-plant wordt behandeld (ongeveer veertig procent) en een deel dat in de verbrandingsoven wordt behandeld (ongeveer zestig procent). Om dit mogelijk maken, bouwden Bilfinger en Veolia een anaerobe en aerobe biologische voorzuivering die aansluit op de bestaande biologische zuivering van LyondellBasell en Covestro. De bacteriën in de anaerobe bio-reactor produceren het biogas dat als brandstof dient voor de stoomproductie. Het water gaat daarna naar een moving bed reactor gevolgd door een dissolved air flotation stap. Een deel van het slib wordt afgevoerd en de rest wordt gerecycled. Daarna is het water schoon genoeg om naar de bestaande bioreactor te worden gestuurd.

De tweede stroom, zo’n zestig procent van de afvalstroom, bevat het caustische water en de brandbare afvalstoffen. Deze stroom gaat naar een innovatieve droge verbrandingsoven, die zowel het biogas als de brandstoffen in de tweede stroom gebruikt om stoom te produceren van tussen de 950 en 1050 graden Celsius. Doordat de temperatuur boven de negenhonderd graden Celsius blijft, smelten de zouten of blijven als kleine druppeltjes in de rookgassen aanwezig. Het gesmolten zout stroomt via de wand naar beneden en wordt opgevangen. Dit zout kan vervolgens, na behandeling, worden ingezet in bijvoorbeeld de glasindustrie of als stutmateriaal voor de mijnen.

Optimaliseren

Nu de fabriek in gebruik is genomen, komt hij langzaam maar zeker op stoom. ‘Een deel van de fabriek is gebaseerd op biologische processen’, zegt Dijkstra. ‘Die bacteriën hebben even de tijd nodig om op volle sterkte te kunnen produceren. Hij heeft natuurlijk nog geen 0,9 petajoule geproduceerd, maar tot nog toe draait alles in ieder geval naar verwachting. We gebruiken de komende periode dan ook om te leren, optimaliseren en waar nodig te verbeteren. We kunnen ook nu pas bijvoorbeeld de samples indienen van de zouten. Als die worden goedgekeurd, kunnen we echt bijdragen aan circulair glas.’

Uitdagend project

De bouw van de installaties was een uitdagende klus. De fabriek bleef tijdens de bouw namelijk gewoon doordraaien. Dijkstra: ‘We konden de tie-ins gelukkig uitvoeren tijdens de onderhoudsstop in 2019, maar dat betekende nog eens extra mensen op de site. Op het hoogtepunt liep hier dan ook driehonderd man rond, waarvan heel veel volledig nieuw waren. Om er zeker van te zijn dat de competenties van die onbekende groep overeenkwam met onze eisen, voerden we een zogenaamd on-boarding beleid in. Onze medewerkers komen uit heel Europa, dus hoe weten we de waarde van elk certificaat? Voor sommige taken willen we daarom dat de medewerkers via een praktijktest bewijzen dat ze ook echt kunnen wat er op hun certificaat staat.’

‘We zijn plannen aan het maken voor onze fabriek in de Botlek om reststoom te gebruiken van onze buren.’

Harm Dijkstra – plantmanager LyondellBasell

Hoewel tijdens de bouw zo’n zeventig mensen volcontinu aan de bouw van CSP werkten, blijven er straks nog maar elf over die de fabriek bedrijven. ‘Het mooie is dat die elf wel meeliepen met het project’, zegt Dijkstra. ‘We betrokken zowel de operators als maintenance en veiligheidskundigen die nu de fabriek draaien bij de verschillende bouwfasen. Zo is de boiler bijvoorbeeld al een aantal maanden online. Wat natuurlijk handig was om alvast de nodige testen uit te voeren. Bijkomend voordeel is dat het CSP-team nu al goed voorbereid is op de taken.’

Transitie

Het antwoord of de circulaire stoomfabriek kan worden gekopieerd naar andere sites durft Dijkstra nog niet te geven. ‘Maar er is zeker belangstelling van onze joint ventures elders op de wereld. LyondellBasell heeft zichzelf hoge CO2-reductiedoelen opgelegd. In 2030 moeten we dertig procent van de emissies uit onze fabrieken terugdringen om in 2050 op nul uit te komen. We moeten veel van dit soort technologie inzetten om die doelen te halen. We zijn nu al plannen aan het maken voor onze fabriek in de Botlek om reststoom te gaan gebruiken van onze buren.’

Tegelijkertijd moet twee miljoen ton van de feedstock uit gerecyclede of hernieuwbare bron komen. Dijkstra: ‘Waar mogelijk wil LyondellBasell mechanisch recyclen, terwijl we ook technieken evalueren voor pyrolyse van lastigere reststromen. Onze klanten vragen echt naar de ecologische voetafdruk van onze producten, terwijl ook onze aandeelhouders duurzaamheid hoog op de agenda zetten. Misschien nog wel het belangrijkste is dat ook onze directe omgeving en medewerkers van de toekomst eisen stellen op het gebied van verduurzaming. En dus moeten we het hele palet, van elektrificatie, waterstof en CCS meenemen in het traject. Het Circular Steam Project, met een jaarlijkse besparing van 140.000 ton CO2, is in ieder geval een mooi begin.’

Het Staatstoezicht op de Mijnen (SodM) stelt de injectie van productiewater van de NAM in Schoonebeek onder verscherpt toezicht. NAM constateerde in februari namelijk een scheur in de buitenbuis van een waterinjectieput in Twente. Hoewel SodM geen aanwijzingen vond van lekkage van productiewater, vindt SodM wel dat het incident al in 2017 had moeten worden opgemerkt, onderzocht en gemeld. Inmiddels legde NAM alle injectie-activiteiten stil.

NAM constateerde in februari 2021 een scheur in de buitenbuis van een waterinjectieput in Twente (ROW2). De NAM meldde deze bevinding aan SodM en voerde conform de wettelijke verplichting een onderzoek uit. SodM beoordeelde het onderzoek van de NAM en komt tot de conclusie dat de NAM onvoldoende onderzoek deed naar de oorzaak van de scheur.

Bovendien was het monitoringsprogramma van de NAM niet in staat om schade aan deze put tijdig op te sporen. SodM acht dit met name een risico voor injectieput ROW7, die zich in de nabijheid bevindt van ROW2. SodM sluit niet uit dat op dit moment vergelijkbare krachten in de diepe ondergrond inwerken op deze put.

Op aangeven van SodM legde de NAM daarom de waterinjectie in ROW7 uit voorzorg stil. Daarnaast stelt SodM de injectie van productiewater afkomstig van de oliewinning in Schoonebeek per direct onder verscherpt toezicht. In het kader van het verscherpt toezicht, lichtte SodM ook het Openbaar Ministerie in. Het OM kijkt vanuit een strafrechtelijk oogpunt naar deze zaak.

Geen lekkage productiewater

SodM benadrukt dat er op dit moment geen aanwijzingen zijn dat zich gevaarlijke situaties hebben voorgedaan bij put ROW2. Of dat deze dreigen plaats te vinden bij de overige injectieputten in het Rossum-Weerselo veld. SodM stelde vast dat het teruggehaalde deel van de binnenbuis van ROW2 nog intact was. En dat de gemeten injectiedrukken geen lekkage van productiewater naar de buitenbuis laten zien.

Wel staat vast dat zo’n tien kuub mijnbouwvloeistof die tussen de binnen- en de buitenbuis zit, naar de diepe ondergrond is gelekt. Deze vloeistof bestaat uit water met een pH-waarde van 11 door de toevoeging van kaliumchloride (zout). Deze vloeistof is in een injectiereservoir terechtgekomen.

Druk viel weg

De NAM had al in 2017 kunnen weten dat er problemen waren met de integriteit van injectieput ROW2. In augustus van dat jaar viel namelijk de druk in de ruimte tussen de binnen- en de buitenbuis kortstondig weg. De gemeten drukdaling had tijdig moeten worden opgemerkt, onderzocht en bij de toezichthouder gemeld. De NAM stelde de toezichthouder pas in maart 2021 van deze drukdaling op de hoogte.

Aanvullende metingen

In Twente vindt de injectie van productiewater plaats dat vrijkomt bij de oliewinning in Schoonebeek. NAM injecteert het productiewater in het voormalig gasveld Rossum-Weerselo via putten ROW4, ROW5 en ROW7. NAM meet regelmatig de integriteit van deze putten. Zo meet men jaarlijks de staat van de binnenbuis, en het onderste deel van de buitenbuis elke vijf jaar. De metingen van zowel de binnen- als de buitenbuis van ROW4 en ROW5 zijn van voldoende kwaliteit om te kunnen vaststellen of injectie verantwoord kan plaatsvinden. Ook de jaarlijkse metingen van de binnenbuis van ROW7 zijn van afdoende kwaliteit. Omdat de binnenbuis van ROW7 echter een stuk smaller is en hierdoor niet alle meetapparatuur past, hanteert de NAM een alternatieve, minder nauwkeurige methode voor de vijfjaarlijkse metingen van de buitenbuis. Gezien het incident bij ROW2 wil SodM dat de NAM hier aanvullende metingen verricht, voordat kan worden overwogen of deze put weer gebruikt mag worden voor de injectie van productiewater.

BASF Antwerpen is al jaren bezig met duurzaamheid op het gebied van water. Ze wisselde ooit al van het gebruik van drinkwater naar oppervlaktewater, maar de toekomst vraagt om meer verandering. Vlaanderen ligt bijvoorbeeld in een waterstressgebied. Tijdens het congres Watervisie 2021 vertelde operations manager utilities Jürgen Moors op welke manieren er nog meer duurzaam met water wordt omgegaan.

Water wordt bij BASF op verschillende manieren gebruikt. In processen zelf kan het dienen als scheidingsstof of als een soort oplosmiddel. Wat veel mensen volgens Moors niet weten is dat het in de chemie de grootste waarde heeft als energiedrager. ‘Het kan een energiedrager zijn op het gebied van warmte, in de vorm van stoom en calorieën. Of het kan dienen als koelwater.’De Verbundsite van BASF in Antwerpen, waar 56 fabrieken staan, leent zich goed om zo weinig mogelijk verliezen van water te realiseren. Dat doet het chemiebedrijf met behulp van cascadering. Moors heeft er drie voorbeelden van.

Koelwater

Het eerste gaat over koelwater. Dat pompt BASF op uit een dok. Dat water heeft, in een normale lente of zomer, een temperatuur van 20 tot 25 graden. ‘Dat water brengen we naar bedrijven die hun warmte kwijt moeten’, legt Moors uit. ‘Zij verhogen de koelwatertemperatuur naar 25 tot 30 graden. Daarna transporteren we het water naar bedrijven die een hoger warmteniveau hebben. Zij verwarmen het water uiteindelijk tot 35 of 40 graden. Vervolgens koelen we het in een koeltoren af om het opnieuw in te kunnen zetten. Op deze manier kunnen we het koelwater een aantal keer achter elkaar gebruiken.’

Stoom

Hetzelfde principe past het chemiebedrijf toe bij stoom. Moors: ‘Stoom produceren we bij bedrijven die warmte op een hoog niveau produceren. Dan hebben we het over meer dan honderd bar. Vervolgens gaan we in verschillende cascades naar beneden zodat bedrijven de warmte in kunnen zetten op het niveau dat ze nodig hebben. Zo link je eigenlijk alles aan elkaar.’

Afvalwater

Ook bij afvalwater gebruikt BASF weer cascadering. ‘Afvalwater van het ene bedrijf bevat soms wel verontreinigingen, maar die storen absoluut niet in het proces van een ander bedrijf. Dat water transfereren wij ook weer via een cascade voordat we het naar onze waterzuivering brengen.’

‘We hebben gekozen voor een technologie op basis van membranen om zeker te zijn dat we die stap altijd kunnen zetten.’

Jürgen Moors, manager utilities BASF Antwerpen

Het zijn drie voorbeelden van hoe BASF op het moment werkt aan waterduurzaamheid. In de toekomst wil ze nog meer doen. Daarom bouwt ze bijvoorbeeld met Evides Industriewater aan een nieuwe demiwaterfabriek. In het ontwerp van de demiwaterinstallatie is ingezet op het optimaliseren van het proces door hergebruik van verschillende waterstromen uit de productie en gebruik van restwarmte uit condensaat. Dit resulteert in efficiënter watergebruik en een lagere energie- en chemicaliënverbruik. Moors: ‘We hebben gekozen voor een technologie op basis van membranen om zeker te zijn dat afhankelijk van de richting die we uitgaan, we die stap altijd kunnen zetten.’

Met de membraantechnologie zet BASF nu al een stap naar zuiverder water. In de toekomst moet de techniek ook de kern zijn om andere bronnen aan te boren door bijvoorbeeld nog een extra stap voor of na te schakelen. De bouw van de fabriek is momenteel bezig. De verwachting is dat Evides in het voorjaar van 2022 het eerste water zuivert.

Grens

Daarnaast kijkt BASF naar andere mogelijkheden zoals het samenwerken met andere partijen in de omgeving op het gebied van water. Moors: ‘Er is al een pijpleidingennetwerk voor andere producten zoals stikstof en waterstof. Ik denk dat we meer en meer naar een maatschappij evolueren waar ook deze aspecten worden onderzocht. Denk maar aan CO2 dat ook een van de parameters is. Ik denk dat dat ook de toekomst voor water is. In de Antwerpse haven wordt er al naar gekeken om op de middellange termijn die richting op te bewegen en waarom zouden we de grens niet oversteken op termijn?

Centrale Afvalwaterzuivering Botlek

Evides Industriewater is Centrale Afvalwaterzuivering Botlek (CAB) aan het opstarten. Dat vertelde directeur Jan Robert Huisman. De CAB staat op het terrein van Huntsman in de Botlek, waar verschillende ondernemingen uit de petrochemische chemie zijn gevestigd. ‘Het is complex afvalwater’, zegt Huisman. ‘Maak maar eens van die complexe soep schoon afvalwater dat je netjes kunt lozen.’

water

Jan Robert Huisman, Evides Industriewater

Duurzaamheid speelt bij elk project een grote rol voor Evides. ‘Circulariteit is altijd ons uitgangspunt’, zegt Huisman. ‘Maar dat is niet iets dat je vaak in de volle breedte in één keer kunt ontwikkelen. Soms moet dat stap voor stap. Bij de CAB is het al een hele uitdaging dat de installatie goed draait. Dus we beginnen om hem goed in te regelen en te zorgen dat we aan de vergunning voldoen. Vervolgens zijn er natuurlijk nog mogelijkheden om hergebruik toe te passen.’

Niet al het afvalwater hoeft bijvoorbeeld direct naar de zuivering. Dat zie je bij BASF. Huisman neemt stoomcondensaat als voorbeeld. ‘Vaak is het de gewoonte om dat via het riool naar de zuivering te laten lopen. Maar het is relatief schoon water dat je met een vrij eenvoudige techniek op specificatie kunt brengen. Dat ontlast de zuivering, maakt de investering lager en je bent sneller circulair. Je moet meer naar het totale system kijken.’

De nominatiefilm van het project Ducam is klaar. Zetmeel- en eiwittenproducent Royal Avebe en Wafilin hebben een filtratie-installatie gebouwd in Ter Apelkanaal. Dat haalt 400 miljoen liter proceswater uit de aardappelen zelf. Daarmee wordt bovendien dertig procent energie bespaard en vijf procent meer eiwitten uit aardappelsap gewonnen.

Op 11 februari dingen Avebe en Wafilin mee naar de Water Innovator 2021, tijdens Watervisie 2021 Online, vanuit Paleis Soestdijk. Andere finalisten zijn Mid Mix en Mezt. Inschrijven voor de livestream is kosteloos.

Stemmen

Vanaf donderdag 4 februari kan er via internet worden gestemd op de drie finalisten. Daarmee worden twintig van de honderd punten verdeeld. De andere punten kunnen ze bemachtigen via de juryleden (60) en het stemmen tijdens de livestream (20).

 

Hét industriewatercongres Watervisie gaat in 2021 door als online evenement. Via een live talkshow vanuit de Oranjerie van Paleis Soestdijk discussiëren we donderdag 11 februari met de koplopers over de waarde van water. Want hoewel de coronacrisis momenteel alle aandacht vraagt, investeren steeds meer bedrijven in verduurzaming van hun productieareaal. Water speelt daar een sleutelrol in. Schrijf dus snel in, deelname is kosteloos.

De gevolgen van klimaatverandering worden steeds meer zichtbaar. Als reactie hierop passen overheden hun beleid aan en nemen bedrijven duurzaamheid steeds explicieter op in hun strategische doelen. Om de ecologische voetafdruk te verkleinen, verduurzamen bedrijven hun energievoorziening en sluiten ze de industriële grondstoffenkringloop. Water heeft in deze strategie, als grondstof en medium, nog meer waarde.

In de transitie naar een duurzame en circulaire industrie spelen industrie- en afvalwater een belangrijke rol. Steeds meer partijen weten de bron van energie en grondstoffen te ontginnen. Tijdens Watervisie 2021 discussiëren we via een live online talkshow over de huidige en toekomstige (on)mogelijkheden van water mining. Maar ook over de waarde van water als grondstof, energiedrager en koelmiddel.

Met tafelgasten uit de procesindustrie, industriewaterexperts en beleidsmakers belooft Watervisie 2021 spectaculairder dan ooit te worden.

Live talkshow

Dit jaar zenden we live uit vanaf de Oranjerie van Paleis Soestdijk. In twee talkshows bespreken we het heden en de toekomst van onder andere water mining. U kunt online actief meediscussiëren. Bovendien biedt de NetwerkApp voldoende mogelijkheden om na te praten over de congresthema’s of met elkaar in contact te komen tijdens een virtuele borrel.

Schrijf hier in voor het gratis evenement

Water Innovator of the Year

Ook dit jaar zoeken we de Water Innvator of the Year. Wie is de opvolger van waterinvesteringsalgoritme AquaVest? Onderdeel van het Watervisie congres zijn de pitches van drie vooruitstrevende waterinnovators.

Noteer vast in uw agenda

Wat: Watervisie: De waarde van water

Live Talkshow vanuit Oranjerie Paleis Soestdijk

Wanneer: Donderdag 11 februari 2021, 13.00 tot 15.15

Met voorprogramma van 10.00 tot 11.55 uur

De lancering van het Water Mining Project heeft even op zich laten wachten. Maar vandaag gaat het door de Europese Commissie ondersteunde project echt van start. Het project van 17 miljoen euro demonstreert innovatieve oplossingen op het gebied van water. Als onderdeel van het project zullen faciliteiten in Cyprus, Spanje, Portugal, Italië en Nederland worden gebouwd. Hier komen demonstraties van  nieuwe efficiënte manieren om nutriënten, mineralen, energie en water terug te winnen uit industrieel en stedelijk afvalwater en zeewater. Het publiek-private consortium onder leiding van TU Delft bestaat uit 38 publieke en private partners en nog vier derde partijen in twaalf landen. 

Het Water Mining-project wil praktische voorbeelden geven voor de implementatie van het zogeheten Water Framework Directive. Deze richtlijn moet de overgang naar een circulaire economie bevorderen. Het project sluit daarnaast aan bij de recentelijk gepresenteerde Europese Green Deal. De demonstraties zullen enkele innovatieve technologieën integreren van eerder gefinancierde EU-projecten. Naar verwachting zullen de eindproducten met toegevoegde waarde regionale economische ontwikkeling stimuleren. Eindproducten zijn ondre meer: water, platformchemicaliën, energie, nutriënten en mineralen .

Maatschappelijke inbedding

Water Mining wil een voorbeeld zijn voor de maatschappelijke inbedding van technologische innovaties. Patricia Osseweijer, hoogleraar Biotechnology and Society aan de TU Delft, is coördinator van het project. ‘We zijn van plan om meer dan 24 workshops te organiseren met deskundigen, beleidsmakers, de industrie, civiele gemeenschappen en het publiek.  Zo kunnen we de innovaties laten zien en de implicaties ervan bespreken. Zoals de ecologische voetafdruk, lokale veranderingen en gevolgen. De input zal worden gebruikt om de innovaties en de implementatie ervan in de samenleving te verbeteren. Ik kijk echt uit naar dit proces.’

Mark van Loosdrecht (hoogleraar Environmental Biotechnology, TU Delft): ‘Water is essentieel voor de gezondheid van de mens, zeker in stedelijke gebieden. Het wegspoelen van sanitair afval uit de stad is een van de belangrijkste functies. Dit programma zal helpen bij het terugwinnen van dit water en bij het omzetten van afvalbestanddelen in grondstoffen. En zal op die manier bijdragen aan een sterkere circulaire economie.’

De partijen denken ook na over de implementatie van de nieuwe technologie. Via wetenschapsmusea zoals NEMO in Nederland en Living Labs in heel Europa nodigt het project ook het publiek uit om mee te denken over de maatschappelijke impact en mogelijke aandachtspunten. Met behulp van augmented reality presenteert het project de wetenschap achter de technologie, de gemeten ecologische voetafdruk en de eventuele maatschappelijke impact.

Samenwerking

Nieuwe technologie voor de behandeling en ontzilting van afval- en zeewater vereist nieuwe regels en voorschriften. Evenals nieuwe businessmodellen. Samen met de industrie, stadsbesturen en regionale waterorganisaties zullen dit soort beleids- en verdienmodellen worden ontwikkeld. Samenwerking is essentieel om de kosten te verlagen en de efficiëntie en maatschappelijke opbrengsten te verhogen.

Dr. Dimitris Xevgenos, die met Mark van Loosdrecht en Patricia Osseweijer deel uitmaakt van het coördinerende team: “Water-Mining is geen concept dat van de ene op de andere dag is ontwikkeld. Het is een proces geweest van bijna tien jaar, dat is uitgevoerd met onderzoeksgroepen die verschillende expertises meebrengen. Deze groepen zijn nu lid van het projectconsortium, en staan te springen om bij te dragen aan de systematische innovatie die nodig is om de overgang naar een circulaire economie daadwerkelijk te laten plaatsvinden. Ik ben ze dankbaar, en ik ben ook de Europese Commissie dankbaar voor de steun die ze ons sinds 2010 via Horizon 2020 en de LIFE-programma’s geboden heeft.’

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.

Industrielinqs nu 3 maanden gratis ontvangen?

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!

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.’

‘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.

‘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.’

Waterschap Limburg nam afgelopen week een ontwerpbesluit voor een nieuwe waterwetvergunning voor Sitech. Dat bedrijf zuivert het afvalwater van de chemiebedrijven op Chemelot, voor lozing op de Maas. In december hoopt het Waterschap een definitief besluit te nemen. Dan kan een roerig proces positief worden afgesloten. 

Het besluit ligt de komende zes weken ter inzage. Bestuurder Josette van Wersch van het Waterschap stelt dat een nieuwe vergunning voor Sitech een flinke stap dichterbij komt: ‘De afgelopen jaren hebben we met alle betrokken partijen intensief samengewerkt om tot dit ontwerpbesluit te kunnen komen. Een eerdere aanvraag in juni 2019 was onvolledig. Dit voorjaar heeft Sitech wel de benodigde gegevens aangeleverd. Ik ben blij dat er nu een ontwerpbesluit is.’

Commotie

Vlak voordat Nederland in maart in een zachte lockdown ging, haalde Sitech het nieuws met een nieuwe aanvraag bij het Waterschap Limburg voor een lozingsvergunning. Het bedrijf is beheerder van de waterzuiveringsinstallatie op industriepark Chemelot. Het ontvangt de afvalwaterstromen van de productiebedrijven om die te zuiveren voordat er op de Maas wordt geloosd. In september 2019 ontstond commotie over die aanvraag, omdat Sitech een nieuwe vergunningaanvraag niet op tijd rond kreeg. Uiteindelijk werd de oude vergunning verlengd en kreeg Sitech tot 17 maart de tijd de aanvraag alsnog in orde te maken.

Voortouw

De vergunningaanvraag is veel uitgebreider dan voorheen. Het is zelfs een van de meest complexe in zijn soort in Europa. Voor de nieuwe vergunning moest voor elk stofje een aparte norm worden vastgesteld, om nu en in de toekomst natuur en drinkwaterwinning niet in gevaar te brengen. De nieuwe vergunning bevat 627 stoffen, waarvan voor zo’n vierhonderd nog nooit normen zijn vastgesteld.

Daarmee lijkt Sitech op dit vlak nationaal en zelfs internationaal het voortouw te nemen. Een indrukwekkende inhaalslag, want vijf jaar geleden zat het bedrijf in het beklaagdenbankje. In 2015 zijn waterleidingbedrijven enige tijd gestopt met het innemen van drinkwater uit de Maas. Er zat toen te veel pyrazool in het water. De stof kwam via de waterzuivering van Sitech in de rivier terecht.

Zeven jaar

Om tot het recente besluit te komen heeft Waterschap Limburg naast eigen adviseurs ook externe deskundigen ingeschakeld van onder andere het RIVM. Het RIVM bracht de waterbezwaarlijkheid van de te lozen stoffen in kaart. De nieuwe vergunning is gericht op het verder reduceren van de lozing en op verdere kwaliteitsverbetering van het oppervlaktewater.

Nu het ontwerpbesluit gepubliceerd is, kunnen partijen de komende weken eventuele zienswijzen indienen. Na de periode van inzage wordt de vergunning procedureel afgehandeld. Het waterschap denkt in december 2020 een definitief besluit te nemen. De nieuwe vergunning gaat dan per 1 januari 2021 in, met een looptijd van zeven jaar.