13 november 2009 TIJDSCHRIFT VOOR WATERVOORZIENING EN WATERBEHEER

nº

42ste jaargang / 13 november 2009

22 /

2009

TIJDSCHRIFT VOOR WATERVOORZIENING EN WATERBEHEER

BOODSCHAP AAN DEELNEMERS KLIMAATTOP KOPENHAGEN INNOVATIEF WATERBEHEER VERMINDERT STEDELIJKE KWETSBAARHEID DRINKWATERVOORZIENING HARARE LIJDT ONDER POLITIEKE WANORDE GEZONDHEIDSKUNDIGE EVALUATIE ‘NIEUWE STOFFEN’ IN WATER

Ons hart zit nog steeds op dezelfde plek Sinds 2008 heten we MWH en zijn we onderdeel van een internationale groep van specialisten op het gebied van water, milieu, ruimte, afval en energie. We leveren oplossingen waar overheden, havens en industrie daadwerkelijk behoefte aan hebben. Maar wat er ook veranderde, onze principes en idealen zitten nog steeds dicht bij ons hart. Duurzaamheid en maatschappelijk verantwoord zijn voor ons geen hype-begrippen maar staan voorop in onze visie en aanpak van projecten. Deze zetten we graag in voor onze opdrachtgevers waarmee we vaak al jaren samenwerken. Onze lokale kracht, gefundeerd op de historie van Syncera en De Straat, is versterkt met de kennis van het wereldwijde netwerk van MWH. Daarmee betreden we nieuwe werkterreinen maar zonder de bestaande te verlaten. Want onze roots verloochenen we niet. Ben jij specialist op een van onze terreinen en zit je hart op de goede plek? Kijk op onze website voor informatie over MWH en actuele vacatures. MWHglobal.nl WerkenbijMWH.nl

‘Kopenhagen’

‘K

openhagen’ staat alweer enige tijd synoniem voor de conferentie aanstaande december in de Deense hoofdstad waarop de wereldleiders moeten beslissen over een nieuw strenger internationaal klimaatverdrag. En aangezien opwarming van de aarde tot gevolg heeft dat we meer neerslag gaan krijgen en hevigere buien, maar misschien ook langere perioden waarin helemaal geen neerslag valt, is elke bijeenkomst over de gevolgen van het door de mens veroorzaakte versterkte broeikaseffect van belang voor de waterbeheerder, zeker ook in Nederland. We zijn nu eenmaal afhankelijk van de watertoevoer vanuit België en Duitsland aan de ene kant en de Noordzee (stijgende zeespiegel) aan de andere kant. Dat nu, half november, in feite al vaststaat dat in december geen nieuw verdrag getekend zal worden, maar op zijn vroegst medio volgend

H2O tijdschrift voor watervoorziening en waterbeheer verschijnt ééns per 14 dagen Officieel orgaan van Stichting tot uitgave van het tijdschrift H2O en haar participanten: - Koninklijk Nederlands Waternetwerk - Vewin - Kiwa Water Holding BV Uitgever Rinus Vissers Redactie Peter Bielars (hoofdredacteur) Michiel van Zaane Jacques Geluk Postbus 122, 3100 AC Schiedam telefoon (010) 427 41 65 fax (010) 473 26 40 e-mail [email protected] Bezoekadres: ’s-Gravelandseweg 565, Schiedam Persberichten: [email protected] Redactiesecretariaat Dora Pompe Redactiecommissie Harry Tolkamp (voorzitter/Waternetwerk) André Struker (Waternetwerk) Gerda Sulmann (KWR Watercycle Research Institute) Advertentieverkoop Roelien Voshol (010) 427 41 54 Brigitte Laban (010) 427 41 52 Mediaorder Carola Sjoukes (010) 427 41 41 fax (010) 473 20 00

jaar, is - en dan druk ik me voorzichtig uit - niet om over naar huis te schrijven. Natuurlijk is het moeilijk om ontwikkelingslanden mee te krijgen in de strijd tegen vermindering van de uitstoot van kooldioxide en natuurlijk vinden zij dat de rijke landen meer moeten betalen voor de benodigde maatregelen (het Westen moet sowieso meer ondernemen vanwege de grotere uitstoot van kooldioxide), maar dit soort argumenten zijn niet nieuw. Het Westen zal (flink) meer moeten gaan investeren in schonere productiemethoden. En het Westen zal de arme landen in de wereld flink moeten ondersteunen om wereldwijd de opwarming van de aarde een halt toe te roepen. Elke dag dat getreuzeld wordt, kost met name het Westen uiteindelijk extra geld en noodzaakt nog strengere maatregelen in de nabije toekomst. Peter Bielars

inhoud nº 22 / 2009 4

/ Boodschap aan deelnemers klimaattop Kopenhagen Eilard Jacobs, Eelco Trietsch, Matthijs Bonte, Frans Schulting, Nicole Zantkuijl en Matthijs Oosterhuis

6

/ Microbiologische veiligheid van drinkwater onder de microscooop in Singapore Patrick Smeets

10 / Interview met Ellen Kelder

10

Maarten Gast

12 / Energie in de waterketen in Leeuwarden Rada Sukkar, Jeroen Kluck en Johan Blom

14 / Innovatief waterbeheer vermindert stedelijke kwetsbaarheid Rutger de Graaf, Ruben Dahm, Frans van de Ven en Wytse Dassen

14

18 / Schoon water voor La Libertad in Nicaragua Tim van Hattum en Joost Jacobi

20 / Drinkwatervoorziening van Harare lijdt onder politieke wanorde

Abonnementenservice Pauline Roos (010) 427 41 08 Tini van Schijndel (010) 427 41 08 e-mail [email protected] fax (010) 426 27 95 Abonnementsprijs € 103,- per jaar excl. 6% BTW € 136,- per jaar voor buitenland € 8,50 losse exemplaren excl. 6% BTW Abonnementen gelden voor één jaar en worden – zonder tegenbericht – automatisch verlengd. Opzeggingen dienen schriftelijk uiterlijk 6 weken voor het aflopen van de abonnementsperiode te geschieden aan bovenstaand postadres. Druk en lay-out Den Haag media groep b.v., Rijswijk Copyright Nijgh Periodieken B.V., 2009 Het auteursrecht op de inhoud van dit tijdschrift wordt uitdrukkelijk voorbehouden. Overname van artikelen alleen na schriftelijke toestemming van de uitgever. www.vakbladh2o.nl

Jan Timmer, Geo Bakker en Henk Ketelaars

23 / Recensie: Oplossingen voor complexe waterproblemen in het Midden-Oosten

18

Michael van der Valk

29 / Gezondheidskundige evaluatie van ‘nieuwe stoffen’ in grond-, oppervlakte- en drinkwater Merijn Schriks, Margo van der Kooi, Minne Heringa en Annemarie van Wezel

32 / Sturen op fosfor of stikstof voor verbetering ecologische kwaliteit van zoete wateren? Roos Loeb, Piet Verdonschot, Frits Kragt en Hans van Grinsven

35 / Volledige ammoniumomzetting door zuurstofdosering Peter Sjoerdsma, Jacques van Paassen en Monique Hermans

38 / ‘Q21’-drinkwater zonder gebruik van membranen Jacques van Paassen, Peter Sjoerdsma en Janneke Duiven

Bij de voorpagina: Laboratoriumfaciliteiten in de buurt van Harare, de hoofdstad van Zimbabwe (zie pagina 20).

Boodschap aan deelnemers klimaattop Kopenhagen In Kopenhagen vindt van 7 tot en met 18 december de klimaattop COP15 plaats. Tijdens deze conferentie beslissen wereldleiders over de uiteindelijke inhoud van het nieuwe internationale klimaatverdrag, dat het Kyoto-protocol moet vervangen. In aanloop naar de klimaattop organiseerde de International Water Association (IWA) samen met de Deense drink- en afvalwatervereniging Danva een congres over water en energie. Het was het eerste internationale congres over dit onderwerp en misschien wel het begin van een nieuw vast onderwerp op de IWA-agenda. Het vervolgcongres is in ieder geval ook al gepland: van 10 tot met 12 november 2010 in Amsterdam. Het congres in Kopenhagen werd bezocht door 190 afgevaardigden uit een groot aantal landen. Naast presentaties uit gastland Denemarken waren lezingen te horen uit een aantal Europese landen (waaronder Nederland), de Verenigde Staten, Australië en Argentinië. et congres was een goed startpunt voor een wereldwijde informatieuitwisseling over de samenhang tussen de water- en energievoorziening. Kenmerk van zo’n nieuw onderzoeksdomein is dat nog veel afgestemd wordt op het gebied van definities. Zo ontbreekt een duidelijke definitie wat aan het energiegebruik van waterketen en watersysteem moet worden toegerekend. De deelnemers kregen een overzicht van de stand van zaken op het gebied van energieen wateronderzoek. Deze tak van sport staat nog in de kinderschoenen. Onderwijs- en onderzoeksinstellingen moeten het gaan oppakken. Ook bestaat een grote behoefte aan data. Zo is er bijvoorbeeld internationaal nauwelijks inzicht in de directe broeikasgasemissie uit het afvalwaterzuiveringsproces (bijvoorbeeld door lachgas) en circuleerden behoorlijk afwijkende cijfers over de potentiële chemische energie van afvalwater. Maar de contacten tussen de water- en energiedeskundigen zijn gelegd en de gegevensuitwisseling over deze onderwerpen is met dit congres begonnen.

Reductie van energiegebruik

Energie uit de watercyclus

Voor de watervoorziening en afvalwaterbehandeling is energie nodig en is de vraag dus relevant of dit met minder energie kan. Daniel Hellström (Swedish Water and Wastewater Assosiation) liet zien dat in Zweden een halvering van het energieverbruik mogelijk is. Uit andere presentaties (bijvoorbeeld Jacques Labre van Suez Environment, Frankrijk) werd duidelijk dat de afgelopen decennia al veel energiereductie bereikt is en een verdere verbetering in het verschiet ligt. Uit de discussies kwam naar voren dat het expliciet opnemen van het energieverbruik in de benchmark (wat inmiddels ook gebeurt) een belangrijke prikkel tot efficiencyverbetering kan opleveren.

Water, zowel het watersysteem als de waterketen, kan ook een bron van energie zijn (of gebruikt worden om energie op te slaan). Hierbij moet de chemische energie (van afvalwater) en de thermische energie worden onderscheiden.

De relatie tussen water en energie

De belangrijkste reductie van energieverbruik moet gezocht worden bij de gebruikers zelf en wel bij het gebruik van heet water. Uit een onderzoek in Australië blijkt dat de energiebehoefte van het opwarmen van drinkwater in huishoudens zeven keer zo groot is als die van de totale watercyclus; van drinkwaterzuivering tot en met rioolwaterzuivering. Jos Frijns en Maarten Nederlof (KWR Watercycle Research Institute) toonden aan dat dit in de Nederlandse situatie zelfs 16 keer zoveel is en dat zes procent energiebesparing bij warm tapwater voldoende is om de waterketen energieneutraal te maken. Overigens is het ook duidelijk dat de energiebehoefte, zeker bij het zuiveringsproces van afvalwater en de slibgisting, sterk bepaald wordt door lokale klimaatomstandigheden. Dat maakt dat de cijfers internationaal moeilijk te vergelijken zijn. Ook oplossingen voor de opwekking van groene energie zijn klimaatafhankelijk, waardoor aanbevolen wordt om een gekoppeld energienetwerk aan te leggen tussen bijvoorbeeld windparken in Europa en zonneparken in Afrika.

H

In de openingpresentaties maakten Peter Wilderer van de technische universiteit van München en Allan Hoffman van het US Department of Energy duidelijk hoe groot de wederzijdse afhankelijkheid van de wateren energiesector is. Een groot deel van de energieproductie is afhankelijk van water (in Noord-Amerika wordt bijvoorbeeld bijna de helft (48 procent) van het waterverbruik gebruikt voor waterkoeling) en zonder energie is drinkwaterproductie en afvalwaterzuivering in veel gevallen onmogelijk. Klimaatverandering heeft grote gevolgen voor de beschikbaarheid van water en daarmee ook voor de energieproductie. Het adaptatievraagstuk is echter vooral een watervraagstuk, maar bij de mitigatie van de klimaatverandering gaan water en energie vaak hand in hand. Het zwaartepunt van de onderwerpen in de vervolgpresentaties lag op het lokale schaalniveau (en nationale studies daarnaar). Daarbij kan het onderwerp worden gesplitst in het energiegebruik in de watercyclus en de energieproductie vanuit de watercyclus.

4

H2O / 22 - 2009

Naast reductie van energiegebruik vormt het gebruik van duurzame energie een belangrijk aandachtspunt. Op het congres kon nog geen compleet beeld worden verkregen over de mate van inkoop van duurzame energie, maar het beeld is dat de watersector op dit gebied behoorlijk voorop loopt.

Het zwaartepunt bij de chemische energie ligt enerzijds op de slibvergisting en anderzijds op het gebruik van slib als brandstof. Slibverbranding om weer elektriciteit op te wekken, wordt niet breed toegepast (in Amsterdam en Kopenhagen). Slibgisting is een proces dat wel breed wordt toegepast, maar uit een aantal presentaties (onder andere van Patricia Camacho (Suez) en Nicholas Gurieff (Krüger A/S)) werd duidelijk dat er nog optimalisatiemogelijkheden zijn. De Anammox-technologie kwam regelmatig terug in de discussie; men was het er over eens dat dit een noodzakelijke stap is naar een energieneutrale waterketen. Andere vormen die naar voren kwamen, zijn warmtekoudeopslag in grondwater en koudewinning uit diepe plassen.

Betekenis van energie in watercyclus Energie maakt binnen de watervoorziening en afvalwaterbehandeling maar een deel van het klimaatvraagstuk uit. Uiteindelijk gaat het om de bijdrage aan de klimaatvoetafdruk. Om hiervan een goed beeld te krijgen, is bijvoorbeeld de levenscyclusanalyse een goed instrument. Paul Lant (University of Queensland) liet zien hoe de vergelijking in Australië uitpakt. Kim Zambrano presenteerde hoe København Energi de levenscyclusanalyse gebruikt om keuzes te maken voor de toekomstige watervoorziening. Meteen wordt door het presenteren van dit soort studies duidelijk dat nog onzekerheid bestaat over veel parameters. Hierbij speelt ook een rol dat verschillende definities gebruikt worden. Om het onderzoek internationaal goed op elkaar te laten aansluiten, is het dan ook van belang dat over de gehanteerde definities duidelijkheid ontstaat en meer afstemming plaatsvindt tussen de onderzoeksinstituten.

actualiteit De Nederlandse bijdrage Nederland werd op het congres, samen met Denemarken, gezien als voorloper op het gebied van water en energie. Maarten Nederlof presenteerde het al genoemde onderzoek naar energie in de watercyclus. Matthijs Bonte (ook KWR Watercycle Research Institute) ging in op het gebruik van bodemenergie en de relatie met bestaande grond- en drinkwaterwinningen, want beide vormen van bodemgebruik kunnen elkaar negatief beïnvloeden. Hij gaf aan dat een integrale benadering nodig is; zo kan bijvoorbeeld goed in beeld worden gebracht wat warmtewinning uit afvalwater betekent voor het zuiveringsproces. Eilard Jacobs legde uit hoe Waternet op verschillende plekken energie uit de watercyclus haalt, bijvoorbeeld door slibverbranding in de afvalenergiecentrale. Er werden op het congres verder weinig praktijkvoorbeelden gepresenteerd.

Relatie beleidsbepalers en COP15 De aanleiding voor het congres vormde zoals gezegd de klimaattop van december in Kopenhagen. Op basis van de uitkomsten van de voorbereidende conferentie (en een vooraf gepresenteerd concept) is door een klein gezelschap een verklaring opgesteld die overgebracht gaat worden aan de wereldleiders. Zoals uit de presentatie van Jacqueline McGlade (European Environmental Agency) bleek, zal het nog niet eenvoudig zijn de boodschap van dit congres goed te laten landen. De boodschap die meegegeven wordt, luidt: • Water en energie zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden; • Klimaatverandering wordt het eerst zichtbaar als het invloed heeft op water en de watervoorziening en raakt de mensen snel wanneer daardoor de energielevering in gevaar komt;

•

•

De watervoorziening en de afvalwaterverwerking hebben voldoende potentiële energie om een klimaatneutrale waterverzorging mogelijk te maken; De duurzaamheidseffecten van het gebruik van water en energie moeten goed met elkaar vergeleken kunnen worden, door bijvoorbeeld de klimaatvoetafdruk.

De dag na het congres is in een bijeenkomst van deskundigen gewerkt aan de ‘vertaling’ van deze boodschap naar de politieke agenda. Leverde het congres vooral mogelijkheden voor oplossingen op, de politieke agenda wordt bereikt door het probleem duidelijk te maken. De essentie van de boodschap die de aanwezigen in Kopenhagen willen sturen, blijft echter gelijk: “Wateraspecten worden het eerst geraakt door klimaatverandering. Daarom wil de watersector voorop lopen bij de aanpak van de gevolgen van het door de mens versterkte natuurlijke broeikaseffect. Het gebruik van water heeft in zichzelf voldoende mogelijkheden om energie te benutten om een klimaatneutrale waterlevering en afvalwaterbehandeling mogelijk te maken.” Eilard Jacobs (Waternet) Eelco Trietsch (Vitens) Matthijs Bonte (KWR) Frans Schulting (GWRC) Nicole Zantkuijl (Vewin) Matthijs Oosterhuis (Waterschap Regge en Dinkel) zie ook pagina 12 en 13

100 miljoen Waterschap Velt en Vecht en de gemeenten Emmen, Coevorden, Hardenberg zetten zich samen in voor een klimaatbestendig watersysteem. Het creëren van ruimte voor het opvangen van twaalf miljoen kubieke meter water vormt één van de beoogde ingrepen om tussen nu en 2020 knelpunten op te lossen. De afspraken zijn vastgelegd in het Lokaal Bestuursakkoord Water, dat de bestuurders van de betrokken overheden op 26 oktober ondertekenden. De komende jaren investeert Waterschap Velt en Vecht circa honderd miljoen euro in het klimaatbestendige watersysteem. Het waterschap verlaagt onderhoudspaden bij sloten en kanalen, waardoor deze onder water kunnen komen te staan bij hoogwater, en maakt gebieden geschikt voor noodberging. In geval van nood zijn deze gebieden gecontroleerd onder water te zetten om overstromingen verder stroomafwaarts tegen te gaan. Van nature laag gelegen gebieden worden zo ingericht dat ze grote hoeveelheden water kunnen vasthouden. Vroeger gekanaliseerde beken mogen weer vrij kronkelen in een breder winterbed. Waar mogelijk combineert het waterschap ingrepen met investeringen in een fraaiere natuur en een betere leefomgeving. De betrokken gemeenten zorgen voor verankering van de benodigde ruimte voor water in het ruimtelijk beleid. De maatregelen zijn nodig vanwege de verandering van het klimaat en het toenemende risico op overstromingen. Met de uitvoering van de afspraken in het Lokaal Bestuursakkooord Water is het gebied van Velt en Vecht tot 2050 voldoende beschermd tegen overstromingen op basis van de huidige klimaatvoorspellingen. In het Lokaal Bestuursakkoord Water is afgesproken waar en wanneer met welke ingrepen aan de slag wordt gegaan.

Retentie is kunst Vanuit Almelo ligt in de richting Wierden links het waterblad van de Wendel. Het is een kunstwerk, ontworpen door landschapskunstenaar Jeroen van Westen en -architect Henk Volkerseen, dat waterbeleving creëert voor langsrijdende automobilisten en tegelijk dient als retentie. Het water slingert door het kunstwerk. Daartussen liggen bollen en kommen. Bij hoog water lopen eerst de kommen vol en ontstaat een ‘vijver’. In extreme situaties komt het hele gebied onder water te staan en zijn alleen de bollen en de ringen van de kommen zichtbaar. Het waterbeeld verandert steeds. Beeld van de aanleg.

H2O / 22 - 2009

5

Microbiologische veiligheid van drinkwater onder de microscoop in Singapore Van 5 tot 8 oktober vond in Singapore het congres ‘Water microbes in drinking water’ plaats, georganiseerd door AWWA en PUB Singapore. De bijeenkomst stond in het teken van (geavanceerde) analysetechnieken en bronopsporing. Naast veel genetische technieken werd ook de snelle optische fluorescentietechniek voor E. coli gepresenteerd, ontwikkeld binnen het bedrijfstakonderzoek van de Nederlandse drinkwaterbedrijven (Jack van de Vossenberg van KWR Watercycle Research Institute).

O

pvallend veel aandacht was er voor de meer dan 20.000 niet-gechloorde grondwatersystemen in de Verenigde Staten en het Verenigd Konkrijk. In Wisconsin zijn op veel plaatsen virussen aangetroffen in beschermd grondwater op circa 60 meter diepte (Mark Borchardt, Marshfield Clinic Research Foundation). Ook in 18 procent van de kleine systemen in het Verenigd Koninkrijk (Paul Hunter, University of East Anglia) werd fecale verontreiniging aangetroffen. In beide studies bestond een duidelijke relatie met neerslag. Door een warmer en natter klimaat zullen problemen met de waterkwaliteit in dergelijke systemen verergeren. Een ander risico van een verdere opwarming van de aarde is dat hele zones zullen verdrogen. Veel mensen zullen daarom

naar gematigde gebieden trekken, met meer water. Voor deze (vaak westerse) landen brengt een dergelijke grootschalige verhuizing risico’s mee in de vorm van de ziektes die de migranten kunnen meebrengen en toegenomen conflicten over water.

Millenniumdoelen Veel sprekers onderstreepten het belang van het bereiken van de millenniumdoelen: zorgen dat het aantal mensen dat geen toegang heeft tot goed drinkwater en goede sanitatie met de helft afneemt. Weinig van deze presentaties brachten echter oplossingen. Paul Hunter liet zien dat de huidige kleinschalige systemen hun beschermend effect verliezen, meestal vanwege het ontbreken van noodzakelijk

onderhoud. Alleen keramische potfilters bieden langdurig bescherming. Nick Ashbolt van USEPA bracht inspirerend in beeld hoe duurzame waterproductie niet alleen draait om waterkwaliteit en waterbesparing door hergebruik, maar ook om energie (-productie uit fecaliën), nutriënten (uit urine) en direct financieel voordeel voor de betrokkenen, bijvoorbeeld uit de verkoop van energie en nutriënten. De (microbiologische) veiligheid voor de consument is wel een belangrijk aandachtspunt bij deze systemen voor lokaal hergebruik van water. De aanpak biedt mogelijkheden zowel in ontwikkelings- als in ontwikkelde landen.

Calamiteiten De Nederlandse drinkwatersector kan wellicht leren van de aanpak bij grote rampen in Australië. De bosbranden in de intrekgebieden rond Melbourne waren van een andere orde dan de recente duinbranden in Nederland. Oppervlakten ter grootte van Nederland werden volledig verwoest. Daardoor werd het water zwart en bevatte het bovendien zeer hoge aantallen E. coli. Dankzij een goede voorbereiding kon het waterbedrijf adequaat reageren in deze situatie, waarin voor de autoriteiten drinkwatervoorziening niet de hoogste prioriteit had.

Microbiologische risicoanalyse

Bezoek aan Marina Barrage van PUB in Singapore, waar een nieuw zoetwaterreservoir wordt gecreëerd.

Ten slotte bestond veel belangstelling voor toepassing van de wettelijke risicoanalyse van de microbiologische veiligheid van drinkwater in Nederland, zoals gepresenteerd door Patrick Smeets (KWR Watercycle Research Institute). Ook in de Verenigde Staten wordt meer aandacht besteed aan het verifiëren van effectiviteit van zuivering met metingen in plaats van het blind toepassen van log-credits (Nancy McTige en Nick Ashbolt, USEPA). Singapore wil ook risicoanalyse toepassen - daar was men vooral benieuwd hoe in Nederland de strafmaat wordt bepaald voor overschrijding van het risico. Het congres werd afgesloten met een bezoek aan de NEWater-zuivering van PUB, waar afvalwater wordt behandeld met ultrafiltratie, omgekeerde osmose en UV-desinfectie voor hergebruik in de industrie. Circa één procent wordt bovendien teruggevoerd naar ruwwaterbekkens voor hergebruik. Voor dit hergebruik van afvalwater heeft PUB Singapore in de afgelopen jaren een zeer effectieve promotiecampagne gevoerd: de taxichauffeurs in de stad drinken nu bewust NEWater. Patrick Smeets (KWR Watercycle Research Institute)

6

H2O / 22 - 2009

verslag Wereldcongres UV-technologie in Amsterdam trekt 200 bezoekers In Amsterdam vond eind september het vijfde wereldcongres plaats van de International Ultraviolet Association (IUVA), dat tevens het tienjarig bestaan markeerde. Ruim 200 deelnemers uit de hele wereld waren naar Amsterdam gekomen voor dit feestelijke congres.

T

ijdens de plenaire openingssessie kwamen drie topsprekers aan het woord. Don Bursill (hoogleraar aan de universiteit van Zuid-Australië en voormalig hoofd van het Australische wateronderzoeksinstituut CRCWQT) ging in op de huidige droogte in Australië die heeft geleid tot een sterke toename van hergebruik van afvalwater, ook voor de drinkwaterproductie. Daardoor is ook UV/H2O2-behandeling in opkomst, bijvoorbeeld voor de seizoensgebonden bestrijding van reuk- en smaakstoffen (algen). Urs von Gunten van het Zwitserse onderzoeksinstituut EAWAG gaf een toelichting op oxidatie van organische microverontreinigingen, zowel met de combinatie van UV-licht en waterstofperoxide als met ozon of een combinatie van ozon en waterstofperoxide. Hij benadrukte de grote potentie van ozon en de mogelijkheden om nevenproducten, zoals bromaat, te beheersen. Joop Kruithof (Wetsus) gaf een overzicht van 40 jaar chemische oxidatie en desinfectie in de Nederlandse oppervlaktezuivering, met specifieke aandacht voor een groot aantal Nederlandse hoofdrolspelers. Met 65 presentaties (waaronder twaalf door Nederlanders, verdeeld over 18 sessies) gaven de eerste twee dagen van het congres een goed overzicht van de stand van zaken in UV-technologie. De laatste tien jaar hebben het onderzoek naar en het gebruik van UV een grote vlucht genomen. Er is een ontwikkeling naar steeds meer geavanceerde systemen die desinfectie combineren met een effectieve oxidatie van microverontreinigingen. Daarbij spelen efficiënt energiegebruik, dosiscontrole en automatisering een steeds belangrijkere rol, evenals de ontwikkeling van steeds betere

lampen. De belangstelling neemt toe voor gebruik van UV-technologie bij afvalwaterbehandeling, residubestrijding en luchtbehandeling - zelfs in landen in de Derde Wereld. Een belangrijke factor bij toepassing is steeds de energieconsumptie. Modellering speelt bij UV-technologie een steeds belangrijkere rol. Computational Fluid Dynamics (CFD)-berekeningen zijn niet meer weg te denken als gereedschap voor reactorontwerp en -karakterisering. CFD in combinatie met irradiantie- en inactivatie-/ omzettingskinetiekmodellen helpt de effectiviteit van UV-installaties te voorspellen en de bedrijfsvoering te sturen. Ook zijn er nu modellen die de kinetiek van de UV-inactivatie van virussen en bacteriën voorspellen. Zeker nu UV-technologie steeds meer praktische toepassingen krijgt, worden validatie, certificering en regelgeving belangrijker. Vooral de internationale afstemming van deze processen biedt nog mogelijkheden tot verbetering. In Oostenrijk bleek goede monitoring en validatie van groot belang. De desinfectie daar is soms onvoldoende, omdat hevige regenbuien de UV-transmissie sterk verlagen. Veel van de Nederlandse bijdragen richten zich op (bij)productvorming door UV-technieken, zoals nitriet, nagroeiveroorzakende stoffen (AOC) en mogelijk carcinogene reactieproducten. Overigens blijkt de vorming van carcinogene reactieproducten bij UV-behandeling mee te vallen in vergelijking met behandeling met chloor, al kan het wel voorkomen. Gelukkig blijken deze verbindingen door een nageschakelde

actieve koolfiltratie volledig verwijderd te worden. Dit geldt ook voor eventueel gevormd nitriet en AOC.

Toekomst Het tienjarig bestaan van de IUVA vormde een aanleiding om een beeld te schetsen van de ontwikkeling van UV-technologie in de komende tien jaar. Naar verwachting zal het aantal locaties waar UV voor desinfectiedoeleinden wordt toegepast, blijven groeien. Vanwege de aanwezigheid van sporen van onder meer geneesmiddelen en hormoonverstorende stoffen in het ruwe water zal wereldwijd de aandacht voor geavanceerde oxidatie toenemen. In het bijzonder voor afvalwater valt op dit vlak nog veel te ontwikkelen, zoals een standaard voor toepassing van UV in water met lage UV-transmissie. Nieuwe ontwikkelingen in lamptechnologie, zoals de LED-lamp, kunnen een grote bijdrage leveren aan de ontwikkeling van duurzame technologie. Het congres werd afgesloten met een drukbezochte technische excursie naar de twee grootste UV-installaties: de productiebedrijven Berenplaat (Evides) en Heemskerk (PWN). Tijdens het congres nam Bertrand Dussert (Siemens Water Technologies Corp.) de voorzittershamer over van Linda Gowman (Trojan UV). Hij gaat zich richten op de versterking van de positie van IUVA buiten de Verenigde Staten en Canada. Roberta Hofman (KRW Watercycle Research Institute) Guus IJpelaar (Royal Haskoning) Joop Kruithof (Wetsus)

Proef met zout grondwater als bron voor drinkwater Vitens gaat onderzoeken of het brakke grondwater bij Noardburgum (gemeente Tytsjerksteradiel) geschikt is om te gebruiken als bron voor drinkwater. Het drinkwaterbedrijf noemt de proef revolutionair, omdat het brakke water met een innovatieve techniek wordt ontzilt en het restproduct teruggebracht wordt in de bodem in een diepliggend, watervoerend pakket. Niet eerder is in Nederland op deze schaal grondwater gewonnen. De innovatieve techniek bestaat uit membraanfiltratie op basis van omgekeerde osmose. Dit proces gebeurt anaeroob, waardoor geen voorzuivering nodig is. Dit levert lagere zuiverings- en energiekosten

op. Bij deze vorm van ontzilting blijft echter altijd een deel over dat een hoge concentratie zout bevat en niet (bovengronds) mag worden geloosd. Vitens brengt dit concentraat daarom terug in de bodem, in een laag die ongeveer even veel zout bevat. Dit is mogelijk omdat het een anaeroob proces is. Tijdens het proefjaar wordt 440.000 kubieke meter zoet water en 440.000 kubieke meter brak water opgepompt, waarvan 200.000 kubieke meter als concentraat weer de grond ingaat. Vitens heeft een vergunning op grond van de Mijnbouwwet gekregen. In een flink deel van Friesland, met name het noordwesten, is het grondwater te zout om zonder meer geschikt te zijn voor de

drinkwaterproductie. Een ander knelpunt in de drinkwatervoorziening van Friesland is lokale verdroging. De eenjarige proef met ontzilting maakt deel uit van een onderzoek van Vitens naar alternatieven om in de toekomst te kunnen blijven voorzien in de drinkwaterbehoefte van de provincie. Een belangrijke voorwaarde daarbij is duurzaamheid van de winningen op korte en lange termijn; de belasting op de omgeving moet minimaal zijn. Door de proef wil Vitens zicht krijgen op de technische en geohydologische aspecten van het verwerken van ontzilt water en het terugbrengen daarvan in de bodem, de kosten, het energieverbruik en de belasting van het milieu.

H2O / 22 - 2009

7

Test met geavanceerde inspectietechniek voor gietijzeren leidingen Waterbedrijf Groningen zoekt al geruime tijd naar een techniek om gietijzeren leidingen met een diameter groter dan 150 millimeter te kunnen inspecteren. Met een ‘in line’-inspectietechniek is inzicht te krijgen in de kwaliteit van de buiswand, waardoor de rest van de levensduur van de leiding te voorspellen valt. Door deze resultaten te combineren met andere factoren, zoals storingsgedrag, bodemgesteldheid, verkeersbelasting en risicoanalyse, zijn saneringsbeslissingen beter te onderbouwen.

O

m beschikbare en/of in ontwikkeling zijnde non-destructieve technieken te valideren, heeft Waterbedrijf Groningen een testleiding ingericht in het waterwingebied van

pompstation Onnen. Het betreft een 80 jaar oude gietijzeren ruwwaterleiding, met diameters van 250, 300 en 400 millimeter. Aan deze leiding zijn acht grondwaterbronnen gekoppeld. In de testleiding zijn kunstmatig

verstoringen aangebracht, die zo realistisch mogelijk drie corrosieprocessen nabootsen: gelijkmatige corrosie en materiaalafname, geclusterde putcorrosie en gelijkmatige corrosie gecombineerd met putcorrosie. Het Noorse Bedrijf Breivoll Inspections Technologies heeft een techniek, Acoustic Resonance, ontwikkeld om de gietijzeren leidingen inwendig te kunnen inspecteren. Noorse waterbedrijven gebruiken de resultaten weliswaar voor het nemen van saneringsbesluiten, maar de techniek is alleen gevalideerd onder laboratoriumcondities. De onderzoeksresultaten zijn dus niet vergeleken met de werkelijke buiskwaliteit, door destructief onderzoek te doen. Waterbedrijf Groningen vindt een dergelijke validatie niet voldoende. Alvorens de techniek in de praktijk toe te passen, wil het waterbedrijf eerst een praktijkgerichte validatietest uitvoeren. De testleiding in Onnen is voor het valideren van de Noorse inspectietechniek geschikt gemaakt door het plaatsen van een ‘insluisstuk’ in het midden van de leiding. Breivoll verrichtte op 21 oktober proeven en inspecteerde in totaal 700 meter leiding. De interpretatie van de testresultaten wordt medio deze maand verwacht, waarna door middel van correlatie tussen de testgegevens en de kunstmatig aangebrachte verstoringen de techniek gevalideerd wordt. Bij een positief resultaat zal de techniek ingezet worden als één van de elementen bij het nemen van saneringsbeslissingen.

Betere voorspelling waterproblemen ontwikkelingslanden door satellieten Met moderne satellietgegevens zijn droogtes, hoogwaters en de beschikbaarheid van water beter te voorspellen. Dit is vooral een uitkomst voor stroomgebieden waarover weinig ‘grondinformatie’ beschikbaar is. Dat stelt Hessel Winsemius, die 30 september op dit onderwerp promoveerde aan de TU Delft.

V

eel stroomgebieden in de wereld worden niet goed bemeten, vooral in ontwikkelingslanden. De weinige metingen die er zijn in deze gebieden, zijn vaak onzeker, onvolledig of ongelijktijdig. Dit maakt de constructie van goede hydrologische modellen lastig. En die modellen zijn hard nodig om op korte termijn droogtes, hoogwaters en de beschikbaarheid van water te voorspellen. Op lange termijn helpen ze de effecten van veranderingen in het landoppervlak of van het klimaat op de waterbalans en rivierafvoeren in te schatten. “Gelukkig worden er steeds meer relevante gegevens gratis beschikbaar gesteld. Vooral satellietgegevens zijn hierbij zeer interessant. Belangrijke drijvers als regen,

8

H2O / 22 - 2009

verdamping, straling, bodemvocht en waterberging kunnen tegenwoordig worden geschat op basis van ruwe satellietmetingen”, stelt de Delftse onderzoeker Hessel Winsemius. Winsemius wist tijdens zijn promotieonderzoek de schaarse ‘grondgegevens’ van slecht bemeten stroomgebieden te combineren met hydrologische expertise en moderne satellietgegevens en kon daardoor de bestaande hydrologische modellen verbeteren. Hij gebruikte satellietgebaseerde regen- en verdampingsschattingen en zwaartekrachtmetingen van de satelliet GRACE en paste deze onder meer toe op het stroomgebied van de Zambezi. Volgens Winsemius een stroomgebied dat een uitstekende kans

biedt om de ontwikkelde methoden direct in de praktijk te brengen.

Luangwa Uit een casus in de Boven-Zambezi blijkt dat de combinatie van grondgegevens, gegevens van GRACE en expertkennis van de hydrologie ter plekke leidt tot een robuuste modelstructuur. “Een tweede casus in een fors deelstroomgebied van de Zambezi, de Luangwa, laat zien dat de waarden van modelparameters indirect afgeregeld kunnen worden op kleine stukjes informatie, afkomstig uit enerzijds lagekwaliteitgrondgegevens en anderzijds verdampingsschattingen uit satellietmetingen. Dit leidt tot een aanzienlijke reductie van modelonzekerheden”, zegt Winsemius. Een andere conclusie van de Delftse promovendus is dat een nauwe samenwerking van vakmensen uit de geodesie enerzijds en de hydrologie anderzijds nodig is om GRACE-observaties bruikbaar te maken voor hydrologische toepassingen.

actualiteit Subsidie opknappen Caumerbeek ‘Ruimte voor de Rivier’ succesvol door lokale bestuurders Het project ‘De Caumerbeek: van riool tot waterloop’ krijgt één miljoen euro subsidie in het kader van de Innovatieregeling Mooi Nederland. Ook is het project genomineerd voor de Mooi Nederland Prijs, waarbij burgers bepalen welk project de extra bijdrage van 10.000 euro krijgt.

H

et Caumerbeekdal in Heerlen is momenteel ontoegankelijk voor omwonenden door een overkluizing. Het beekdal zit ‘verstopt’ en het schone oppervlaktewater raakt vermengd met afvalwater. Waterschap Roer en Overmaas en de gemeente Heerlen willen van het Caumerbeekdal weer een natuurlijke waterloop maken met een belangrijke ecologische functie voor Parkstad Limburg. Onderdeel van de plannen vormt energiewinning door middel van turbines en rioolverval. De aanpak moet leiden tot schoon water in de beek, natuurlijke oevers en hoogwaardige flora en fauna.

De Mooi Nederland Prijs, waarvoor dit project is genomineerd, maakt deel uit van de Innovatieregeling ‘Mooi Nederland’. In totaal 26 plannen en projecten dingen mee naar de prijs. Omwonenden en gebruikers van de projecten staan centraal; hun mening is dan ook erg belangrijk. Daarom kan iedereen in Nederland tot 1 januari aanstaande stemmen op zijn of haar favoriete project. Het project met de meeste stemmen wint de Mooi Nederland Prijs. Onder de stemmers worden bovendien vijf ballonvaarten boven Nederland verloot.

De Caumerbeek vlakbij de bron. Zo gaat de ontkluisde beek bij Heerlen er in de toekomst ook uitzien.

Het succes van het project Ruimte voor de Rivier is voor een groot deel te danken aan de betrokkenheid van en de intensieve samenwerking tussen lokale bestuurders. Dat bleek tijdens de eerste bestuurlijke conferentie rond het programma, dat uit 40 maatregelen langs de grote rivieren bestaat, op 28 oktober.

D

e samenwerking binnen ‘Ruimte voor de Rivier’ vormt een belangrijke inspiratiebron voor het Deltaprogramma, dat op initiatief van staatssecretaris Tineke Huizinga is opgezet om Nederland ook op de lange termijn veilig en leefbaar te houden. Volgens programmadirecteur Ingwer de Boer is het zeker niet altijd makkelijk voor bestuurders om draagvlak te krijgen onder de lokale bevolking als ingrijpende maatregelen nodig zijn: “Desondanks hebben we de afgelopen jaren gemerkt dat de bevolking in de regio graag meedenkt over de plannen. Deze betrokkenheid is onmisbaar en de plannen worden daardoor zelfs vaak beter.” In 2015 moeten alle projecten afgerond zijn.

Eerste uitreiking Jaap van der Graaf-prijs De Jaap van der Graaf-prijs wordt 15 januari voor de eerste keer uitgereikt aan een student of onderzoeker die dit jaar het beste Engelstalige artikel over de behandeling van afvalwater heeft geschreven.

Herinrichting de Swalm afgerond De herinrichting van de Swalm, een van oorspromg meanderende beek die in Duitsland ontstaat en bij Swalmen de Maas instroomt, is afgerond. Om het natuurlijke karakter van de beek te herstellen, is onder meer een gedeelte meanderend aangelegd en zijn een stuw en de daarbij behorende vistrap verwijderd.

I

n de jaren ‘30 is een stuw aangelegd in de Swalm om een gedeelte van het rivierwater naar een zwembad te leiden. In de jaren ‘90 legde Waterschap Peel en Maasvallei een vistrap aan om deze stuw heen. Nu vindt het waterschap de stuw en de vistrap niet langer in het natuurlijk karakter van de Swalm passen. Om het natuurlijk karakter van het riviertje te herstellen en daarmee onder andere de vismigratie te verbeteren, hebben ze plaats gemaakt voor ruim 500 meter extra meanderende Swalm.

In het kader van het grensoverschrijdende Interregproject ‘Aquaplanning Swalm’ is in de jaren ‘90 een inrichtingsplan Swalm, inclusief Teutebeek en Eppenbeek, opgesteld. Het omvatte maatregelen om de ecologische kwaliteit van het stroomgebied van de Swalm te vergroten. Eén van deze maatregelen is het verbeteren van de vismigratie ter hoogte van het zwembad in Swalmen, wat inmiddels is gebeurd. De Provincie Limburg heeft de helft van de uitvoeringskosten van 80.000 euro voor haar rekening genomen.

D

e onderscheiding, die voortaan jaarlijks wordt uitgereikt, bestaat uit een bedrag van 5.000 euro en een glasobject. De prijs is genoemd naar professor Jaap van der Graaf, die vanaf 1989 hoogleraar in de behandeling van afvalwater was aan de TU Delft. Op 13 mei jl. nam hij afscheid als hoogleraar. Toen besloot Witteveen+Bos, waarvan Van der Graaf van 1988 tot 2003 algemeen directeur was, de prijs te zijner ere in te stellen. De bedoeling is de Nederlandse expertise op het gebied van de behandeling van afvalwater verder te profileren. De winnaar dient het gewonnen geldbedrag daarvoor aan te wenden. De uitreiking vindt plaats tijdens de Vakantiecursus Drinkwater en Afvalwater. Artikelen kunnen worden voorgedragen tot 8 december. U kunt hiervoor contact opnemen met jurysecretaris Jaap de Koning: (015) 278 33 47.

H2O / 22 - 2009

9

ELLEN KELDER, PROJECTCOÖRDINATOR WATER GEMEENTE DORDRECHT:

“Water niet langer wegdenken” In het stedelijk waterbeheer komen vrijwel alle aspecten van het waterbeheer samen, de drinkwatervoorziening in de huidige constellatie in ons land uitgezonderd. De afvalwaterinzameling, de regenwaterbeheersing, het grondwaterbeheer, de kwaliteit van het stedelijke oppervlaktewater en de inpassing en het beleven van het water in de stad. In een stad als Dordrecht, gelegen aan een knooppunt van grote rivieren, spelen daarbij ook nog de scheepvaart en de veiligheid. Het rapport van de Deltacommissie, dat over al deze zaken handelt, had als ondertitel ‘Een land dat leeft, bouwt aan zijn toekomst’. Hoe doet Dordrecht dit? Voor deze uitgave een gesprek met drs. Ellen Kelder, projectcoördinator Water bij deze gemeente, in het Stadskantoor aan de Spuisingel.

Wat voor projecten coördineert u?

Wat houden de projecten in?

“Ik houd mij in het bijzonder bezig met kennisprojecten. Op dit moment MARE oftewel Management Adaptive Responses to changing flood risks. Dit project gaat over de vraag hoe je met risico’s omgaat die het gevolg zijn van veranderende klimaatomstandigheden. MARE is het vervolg op Urban Flood Management, een project dat Dordrecht van 2005 tot 2008 samen met Hamburg en Londen uitvoerde. Steden die net als Dordrecht plannen ontwikkelen om in de buitendijkse gebieden grote uitbreidingen te realiseren. In Londen gaat het om maar liefst 160.000 woningen, een enorm project.”

“De projecten van de gemeente Dordrecht moeten antwoord geven op de vraag: kunnen wij ook anders omgaan met overstromingsrisico’s? ‘Anders’ betekent dan andere maatregelen nemen dan de standaardoplossing van Rijkswaterstaat: ophogen tot vier meter boven NAP. Die standaardbenadering hebben we verlaten, uitgaande van het principe ‘risico = kans x gevolgen’. Dat betekent in het bijzonder de aandacht richten op de gevolgen.”

Kunt u eerst wat over Dordrecht vertellen? “Dordrecht telt nu 120.000 inwoners. Het is een stad op een eiland, tussen de Nieuwe Merwede, de Oude Maas, de Beneden Merwede en de Dordtse Kil. Dordrecht heeft een open verbinding met de Noordzee en dus een zeehaven. Aan het kruispunt van de rivieren ligt het oudste stukje stad, het enige dat de Elisabethsvloed van 1421 heeft overleefd. Op het Eiland van Dordrecht liggen verder twee stukken Biesbosch: de Sliedrechtse Biesbosch ten oosten en de Zuid-Hollandse Biesbosch ten zuiden van de stad. Afspraak is de bebouwing niet verder te laten gaan dan de Wieldrechtse Zeedijk, die ten zuiden van de stad loopt. Ten noorden van die dijk moeten dus de mogelijkheden voor woningbouw gezocht worden.” “Bijzonder interessant is daarbij het gebied De Stadswerven. Dat is een buitendijks gelegen voormalig industriegebied aan de Kop van de Staart, vroeger een gebied met werven. Deze zijn de afgelopen jaren failliet gegaan, de grond is voor een deel opgekocht door de gemeente met de bedoeling het gebied te transformeren tot woongebied. Een mooie locatie, dichtbij het centrum, ideaal voor de bouw van nieuwe woningen en voor een hoogstedelijke ontwikkeling waarbij rekening gehouden wordt met hogere waterstanden en een warmer en grilliger klimaat.”

10

H2O / 22 - 2009

“Deltares heeft voor ons uitgerekend hoe hoog en hoe snel het water komt onder de extreme omstandigheden waarbij dat niveau van vier meter boven NAP bereikt wordt, de combinatie van een westerstorm met een hoge rivierafvoer. Het alternatief van ophogen is zodanige maatregelen nemen dat de schade minimaal wordt. Dat betekent huizen aanpassen aan de kans dat er een halve meter water komt te staan. Dat kunnen kleine maatregelen zijn als trapjes en muurtjes, een hogere vloer, maar ook amfibische woningen (huizen die met het water mee bewegen) en drijvende woningen. Dat betekent maatwerk en dat brengt kwaliteit in, ruimtelijke kwaliteit.”

Ik denk niet dat je dit in de Maasvallei kunt toepassen. “Neen, daar overheerst de invloed van de rivier, in Rotterdam die van de zee. Maar hier ligt het anders, bij Dordrecht komen deze twee invloeden samen. We hebben er met alle betrokkenen naar gekeken, gemeente, provincie, waterschap, Rijkswaterstaat en de betrokken ministeries. We vonden overal een ingang, werkten met iedereen samen en konden zo veel doen voor de realisatie van plannen voor de buitendijkse gebieden. Vroeger werd bouwen daar altijd als gevaarlijker gezien, nu achten wij het daar juist veiliger. Als het water echt komt, staat daar maar een halve meter. Als het over of door een dijk heen stroomt, heb je binnendijks een heel andere situatie. Deze benadering betekent een andere beleving en dat geeft ook mogelijkheden voor de andere Drechtsteden zoals Zwijndrecht, Papendrecht en Sliedrecht. Je krijgt dan veel meer eenheid

in dit gebied en kunt steden naar elkaar toe gaan bouwen, verbonden door de rivier.”

Uw eerste project was Urban Flood Management. “Dat project heeft de grondslag gelegd voor deze benadering. Geestelijk vader hiervan is Chris Zevenbergen: directeur business development bij Dura Vermeer en hoogleraar aan Unesco-IHE in Delft. Hij had ideeën over een andere benadering van risico’s. In Dordrecht was er een mogelijkheid om de situatie te creëren waarin die ideeën uitgewerkt konden worden. Het werd een kennisproject, waarin Deltares het watersysteem modelleerde en Dura Vermeer de schadeberekeningen maakte. Daarnaast hebben we de kennis van vroeger ingebracht uit het historische havengebied dat op twee meter boven NAP ligt en waar regelmatig water op de kade stond toen de Deltawerken nog niet waren aangelegd en het getij veel groter was. We hebben dat gebied goed ‘gelezen’ en vertaald naar wat mensen nu acceptabel vinden. De kennis die we hiermee verkregen, moet inspiratie voor stedebouwers opleveren om een nieuw gebied zo in te richten dat schade beperkt wordt tot een acceptabel niveau. Het project heeft ontzettend veel spin-off gegeven.”

Ook naar inwoners toe? “Ja, er waren geen echte bewoners, maar burgers waren zeer betrokken. We zijn nu bezig met het vervolg, het MARE-project. De vraag is hoe je in zo’n gebied een meerlaagse veiligheid kunt aanbrengen. De eerste laag vormt de preventie, een dijk of ophoging; de tweede laag vormen maatregelen op het gebied van ruimtelijke ordening die je neemt om de schade te beperken. De derde laag is de rampenbeheersing. Van belang is daarbij goed communiceren in zo’n situatie en het vormen van een rampbewustzijn. Dat houdt vragen in als: waar komt het water te staan? Waar zijn eventuele vluchtheuvels? Welke vluchtwegen zijn er? Kan ik het gebied compartimenteren? Hoeveel pompen zijn nodig om het gebied weer leeg te pompen en waar zijn die? Hoe ga ik de mensen van eten en drinken voorzien in zo’n situatie? “

CV 1965 geboren in Zeist 1985-1991 studie politicologie Universiteit van Amsterdam 1992-1996 onderzoek aan de Radboud Universiteit Nijmegen 1997 onderzoek aan de universiteit in Essex (GB) 1998- 1999 onderzoek aan de Universiteit van Maastricht 2000-heden projectleider Stedelijk Waterplan gemeente Dordrecht 2005-2008 projectleider Urban Flood Management gemeente Dordrecht 2008-heden projectleider MARE (aanpassing waterrisico’s) gemeente Dordrecht

intervieuw werd alleen die ene zieke koe eruit gehaald, met als gevolg dat overal BSE heerste en iedereen besmet vlees gegeten heeft. Het voorzorgprincipe dat wij hanteerden, vindt nu meer ingang. In 1998 en 1999 ben ik aan de Universiteit van Maastricht verbonden geweest. Daar keek ik naar de invloed van de Europese richtlijn voor stedelijk afvalwater op de ontwikkeling van innovaties en nieuwe technieken. In Nederland had die richtlijn niet zo’n effect. De zaak was hier al op orde. Het opstellen van stedelijke waterplannen bracht bij ons meer winst voor de stedelijke gebieden.” “In 2000 ben ik hier in Dordrecht begonnen met het opstellen van het gemeentelijk waterplan. Ik had tien jaar universiteitonderzoek gedaan en wilde toen ook bij de ontwikkeling van beleid en bij de uitvoering daarvan betrokken zijn. Ik heb ervaren dat het opstellen van stedelijke waterplannen vernieuwing in Nederland tot stand heeft gebracht. In 2002 was onze startnotitie af, opgesteld samen met het Zuiveringsschap Hollandse Eilanden en Waarden en het Waterschap de Grote Waard. Daarna heb ik twee jaar aan het Waterplan gewerkt.”

Ellen Kelder (foto: Piet Mes).

“Uitgangspunt hierbij is: niet evacueren maar de mensen in het gebied houden. Hoe kan dat, buitendijks, maar ook binnendijks? Stel dat je buitendijks een groot stadion hebt staan, welke faciliteiten heb je daar dan nodig om er mensen in te kunnen opvangen. Veerman heeft voornamelijk een top down-benadering. Hij stelt voor deze regio onderzoek naar afsluitbare keringen voor. De gemeente denkt bottom up over aanpassingen in de stad. Dit gebied ontwikkelt zich al 800 jaar mee met het water. Waarom zou dat nou niet meer kunnen? We proberen dus op eigen kracht oplossingen te bedenken en mee te liften met aanpassingen die toch moeten plaatsvinden.”

Is een stevige dijk niet veel goedkoper? “We spreken hier deels over buitendijks gebied. Nu is dit gebied natuurlijk veel kleiner dan dijkkring 14: de gehele Randstad. Hier kunnen we ons permitteren om na te gaan of er ook een andere benadering mogelijk is, die van preventieve maatregelen en aanpassingen, van de komende 50 jaar meegroeien en ruimtelijke kwaliteit realiseren, van aanpassen aan en leven met het water. Dordrecht voert dit project uit met subsidie van de Europese Unie samen met Bergen, Hannover (D) en Scheffield (GB). Ook Seattle (VS) heeft belangstelling, maar die stad valt buiten de EU-subsidie.”

Heeft Dordrecht nog andere waterproblemen? “We hebben een primaire waterkering die midden door de Voorstraat, een winkelstraat, loopt. Bij hoog water worden in die dijk schotten geplaatst om te voorkomen dat het water vanaf de rivier door de huizen aan de ene kant naar het gebied aan de andere kant

“Stedelijke waterplannen hebben echte vernieuwing gebracht”

van de straat stroomt. Een heel aparte situatie. Nu zijn die vloedschotten in de toekomst niet hoog genoeg. Vraag is wat je kunt doen. Een probleem dat heel moeilijk op te lossen is, temeer omdat alle huizen daar monumenten zijn.” “Verder zitten we met het historische havengebied. Veerman stelt keringen voor, wat zeker een goede oplossing kan zijn. Vraag blijft wat het sluisregiem wordt, of de sluizen vaak genoeg dicht gaan. Je blijft dan afhankelijk van anderen. We willen kijken of we zelf onze veiligheid kunnen creëren. Maar aan die beide vragen moeten wij nog beginnen.”

Kunt u iets over uw loopbaan vertellen? “Ik ben in 1965 geboren in Zeist. Van 1985 tot 1991 studeerde ik politicologie aan de Universiteit van Amsterdam. Daarna werkte ik aan universiteiten. Eerst verrichtte ik in Nijmegen vier jaar onderzoek naar de invloed van de Europese regelgeving op het al dan niet veranderen van beleidsstijlen. Op milieugebied bijvoorbeeld hebben we in Nederland vanouds een stijl van stimuleren en convenanten, van polderen dus. In Engeland schrijft men van bovenaf en vanuit de wetenschap voor. Wat je ziet, is dat onder invloed van de Europese eenwording stijlen meer naar elkaar toe schuiven. Daarna heb ik één jaar in Engeland aan de Universiteit van Essex gewerkt. Dat was ten tijde van de BSE-crisis. Daar zag je het verschil duidelijk. Hier werden hele veestapels geruimd als één van de koeien BSE had. In Engeland

Wat vond u het belangrijkste? “Dat was het betrekken van de inwoners en het samenwerken met alle mogelijke organisaties. We werkten met informatieavonden, noteerden de namen van de mensen die kwamen, zonden hen verslagen toe, hielden tweemaal per jaar een watercampagne. Als een bergbezinkbassin gereed kwam, organiseerden wij een feestje, waarbij de mensen zo’n duur bouwwerk dat in de grond verdwijnt, eenmalig konden bezichtigen. We hielden voor de jeugd met de kajakvereniging kanowedstrijden in de singels. We hebben nu 1.200 vaste contacten, waterambassadeurs; dat is één procent van de bevolking. We geven veel voorlichting over water op scholen. De laatste jaren is de veiligheid daarbij gekomen.”

Blijft u dit werk doen? “Het werk is heel interessant. Dordrecht heeft te maken met twee dijkversterkingprojecten, de KRW-toepassing voor een groot waterlichaam in de stad en het Nationaal Bestuursakkoord Water. Voor een politicoloog weet ik inmiddels heel wat van de problemen van het waterbeheer in ruime zin. Het hoofdaccent ligt voor mij bij het bij elkaar brengen van mensen en instanties en het vormen van nieuw beleid dat in de praktijk werkt. Dat geeft veel voldoening.” Maarten Gast

H2O / 22 - 2009

11

Energie in de waterketen in Leeuwarden De stedelijke waterketen is naast gebruiker tevens een bron van energie. De hoeveelheid energie die nodig is voor het laten functioneren van de waterketen (operationeel verbruik), is vele malen kleiner dan de potentiële energie die in de waterketen aanwezig is in de vorm van thermische en chemische energie. Met name het benutten van de thermische energie in de waterketen trekt de aandacht.

H

et opdrogen van bronnen van fossiele energie vormt één van de belangrijkste bedreigingen van deze eeuw. De menselijke behoefte aan een goed functionerende waterketen is dermate belangrijk dat het nodig is om de energieaspecten van de waterketen te onderzoeken. Uit een studie die Tauw, Vitens en de gemeente Leeuwarden uitvoerden in opdracht van het ministerie van VROM, STOWA en Wetterskip Fryslân, blijkt dat vooral thermische energie een belangrijke bijdrage kan leveren aan energiebesparing.

Een mogelijkheid is het anaeroob zuiveren van afvalwater. Bij aerobe zuivering is veel energie nodig voor het beluchten (in de huidige situatie ongeveer 65 procent van het totale energieverbruik voor behandeling van afvalwater). Anaeroob zuiveren stelt echter specifieke eisen aan het afvalwater. Het moet voldoende ‘dik’ zijn. Dit betekent in de praktijk dat het afvalwater van toiletten gescheiden moet worden ingezameld en behandeld zoals dit bij nieuwe sanitatie gebeurt.

Thermische energie Onderzocht is het operationele verbruik van energie, de hoeveelheid thermische energie en het afvalwater als bron voor energie. Het onderzoek betrof de waterketen van Leeuwarden.

Drinkwater heeft in Leeuwarden een temperatuur van 10 tot 12°C. In huishoudens wordt een groot deel van het leidingwater echter verwarmd. De hoeveelheid thermische energie die huishoudens aan de waterketen toevoegen, is een factor 10

tot 20 groter dan de operationele energie in de waterketen. Door uitwisseling van warmte met de wanden van het rioolstelsel en de menging met koudere waterstromen, zoals regenwater en grondwater, wordt de temperatuur echter uitgemiddeld. Het terugwinnen van een belangrijk deel van de thermische energie kan eenvoudig worden gerealiseerd met een relatief goedkope techniek. Zo kan met een warmtewisselaar in het huishouden warmte uit afvalwater worden teruggewonnen. Een voorbeeld is de douchewarmtewisselaar. De kosten hiervan verdienen zich binnen drie tot zes jaar terug. Afbeelding 2 geeft de relatieve verhouding weer van de verschillende gebruiksdoelen voor energie in een huishouden en de potentie van de terugwinning van thermische energie uit het afvalwater.

Het operationele energieverbruik Het operationele energieverbruik van de waterketen is relatief klein vergeleken met veel andere sectoren, zoals de chemische industrie, en met het totale energiegebruik van huishoudens. Per persoon bedraagt het energieverbruik circa 0,2 kWh per dag. Deze energie wordt gebruikt voor het bereiden en distribueren van drinkwater, voor het inzamelen en verpompen van afvalwater naar de rwzi en voor het behandelen van het afvalwater. Bij het bereiden van drinkwater en het zuiveren van afvalwater wordt de meeste energie verbruikt. Het transport van drinkwater en de inzameling en transport van afvalwater is veel minder van belang voor het energiegebruik. De tabel geeft ter vergelijking het energieverbruik van een aantal activiteiten binnen het huishouden. Voor de waterketen Leeuwarden zijn enkele scenario’s doorgerekend voor hun effecten op de operationele energie. De resultaten zijn als volgt: • Het afkoppelen van hemelwater of rioolvreemd water (parasitaire waterstromen) van het rioolstelsel heeft niet zoveel effect op het operationele energieverbruik in de waterketen. Dat valt te verklaren door het lage energieverbruik voor het transport en afvoer van water. Verder wordt het energiegebruik op de rwzi vooral beïnvloed door de vuilvracht en niet door de volumestroom; • Het verminderen van drinkwatergebruik beperkt vooral het energieverbruik in het eerste deel van de waterketen (zie afbeelding 1). Omdat bij de bereiding van drinkwater en de zuivering van afvalwater veel energie wordt gebruikt, is het zinvol om te kijken naar energiebesparing en optimalisatie van de processen die hier worden toegepast.

12

H2O / 22 - 2009

Energieverbruik van huishoudelijke activiteiten.

soort activiteit

elektraverbruik (gemiddeld) gasverbruik (gemiddeld) waterketen computer één uur aan opwarmen van 1 liter water tot 100°C

energieverbruik

4 kWh/inwoner/dag 20 kWh/inwoner/dag 0,2 kWh/inwoner/dag 0,2 kWh 0,17 kWh

Afb. 1: Operationele energiegebruik in de waterketen van Leeuwarden en de mogelijke besparingsscenario’s.

achtergrond Om de mogelijkheden voor het verlagen van het energiegebruik beter te kunnen beoordelen, is een aantal onderzoeken noodzakelijk, namelijk het meten van de thermische energiehuishouding in de waterketen, het bepalen van de meest geschikte locatie voor de terugwinning van thermische energie op basis van potentie, techniek, beheer en onderhoud én het vergroten van inzichten in de invloed van energieverliezen/besparingen op het functioneren van de rwzi.

Afvalwater als energiebron In organische stoffen in het afvalwater is energie opgeslagen. Deze energie wordt nu slechts ten dele benut door de vergisting van het zuiveringsslib. Voor de waterketen van Leeuwarden zijn twee sporen beschouwd om de energieopbrengst te vergroten. Ten eerste is gekeken naar het vrijmaken van een grotere hoeveelheid energie uit het zuiveringsslib. Hierbij is gespiegeld aan de Energiefabriek. Met deze aanpak lijkt het mogelijk om een energieoverschot te creëren in de afvalwaterketen. Uitgangspunt is dan wel volledige benutting van al het biogas.

Als het biogas met de brandstofcel wordt omgezet in elektrische energie, vermindert het energiegebruik van de waterketen met 40 procent. Deze optie is voor Leeuwarden ambitieus. De rwzi zou uitgebreid moeten worden met een voorbezinking om het energierijke primair slib af te scheiden en een brandstofcel is een techniek die nog volop in ontwikkeling is.

Conclusie

Een nog ingrijpender aanpak is de toepassing van nieuwe sanitatie voor heel Leeuwarden. Dit betekent dat geconcentreerd afvalwater (urine en feces) gescheiden wordt ingezameld en behandeld. Volgens het beschouwde concept (inzameling van zwart water en vergisting) levert dit een aanzienlijke reductie van het totale energiegebruik van de waterketen op, namelijk 45 procent (op basis van omzetting van biogas in een conventionele warmtekrachtkoppelingsinstallatie). Belangrijke aspecten hierbij zijn de vermindering van het energiegebruik bij de drinkwaterproductie en vergroting van de energieopbrengst bij de zuivering van zwart afvalwater. Hier staat tegenover dat het inzamelen van afvalwater meer energie kost.

Landelijke relevantie

Afb. 2: Energieverbruik per huishouden per jaar in vergelijking met de terug te winnen energie via een warmtewisselaar onder de douche.

Uit het bovenstaande blijkt dat de optimalisatie van de waterketen op energieaspecten een onmisbaar onderdeel vormt van toekomstige optimalisaties van de waterketen. In afbeelding 3 zijn de onderzochte scenario’s in Leeuwarden en de potentie van terugwinning van thermische energie weergegeven.

De analyse van het energiegebruik van de waterketen van Leeuwarden heeft een aantal inzichten opgeleverd die ook landelijk van toepassing kunnen zijn. Eén van de belangrijkste is misschien wel dat thermische energie een grote component vormt in het totale energiegebruik. De samenwerking in de waterketen versterkt de kansen op een versnelde realisatie van energiedoelstellingen door bijvoorbeeld het investeren in de terugwinning van thermische energie in huishoudens en in het rioolstelsel. Het ligt voor de hand om de thermische energie in de huishoudens direct na de lozing van het afvalwater terug te winnen. De potentie van deze besparing is veel groter dan het operationele energiegebruik in de waterketen. Er moet gekeken worden naar het effect van ‘kouder’ afvalwater op de werking van de rioolwaterzuiveringsinstallatie en de rol die het riool hier in speelt. De uitwisseling van warmte in het riool is waarschijnlijk zo groot dat het effect van terugwinning van thermische energie op veel plekken verwaarloosbaar klein zou kunnen zijn. Momenteel worden voorstellen voorbereid voor het meten in de praktijk van de thermische huishouding in Zwolle en Apeldoorn om de openstaande onderzoeksvragen te kunnen beantwoorden. STOWA, SenterNovem, Waterschap Groot Salland en de provincies Overijssel en Gelderland zijn hierbij betrokken. Tauw fungeert als projectleider en uitvoerder.

Afb. 3: Overzicht van de energie-invoer en -terugwinning voor verschillende alternatieven in de waterketen van Leeuwarden.

Voor de lange termijn zouden de krachten gebundeld moeten worden in een programma voor de verduurzaming van de waterketen en de toekomstige stad. Daarbij beogen de betrokken partijen een harmonieuze omschakeling van de huidige waterketen naar een duurzame waterketen, rekening houdend met de actuele stand van zaken met betrekking tot woonwensen, de gevolgen van een opwarmende aarde, milieuaspecten, technische innovatie en maatschappelijk draagvlak. Rada Sukkar, Jeroen Kluck en Johan Blom (Tauw)

H2O / 22 - 2009

13

Innovatief waterbeheer vermindert stedelijke kwetsbaarheid Concepten die stedelijk water als energiebron gebruiken, als watervoorziening of als woonplaats, maken een stad klimaatrobuuster en reduceren de schade die kan optreden ten gevolge van droogte of wateroverlast. Twee mechanismen bepalen in grote mate of waterbeheerders dergelijke innovatieve concepten gaan toepassen in de praktijk: werkt de waterbeheerder intensief samen met ruimtelijke ordenaars en stedenbouwkundigen én staat de waterbeheerder open voor innovatie?

H

oe kan het stedelijk watersysteem worden ingezet om de kwetsbaarheid van steden terug te brengen, onder andere door beter gebruik te maken van lokale bronnen? Vier jaar geleden stelden ondergetekenden dit vast als dé te beantwoorden vraag van het onderzoek ‘Transities naar een duurzamer stedelijk waterbeheer.’ Nederlandse steden kiezen regelmatig voor weinig veerkrachtige maatregelen in het watersysteem, waarbij de nadruk ligt op de korte of middellange termijn. De meeste maatregelen vallen onder de optimalisatie van het bestaande systeem door efficiencyverbetering. Deze strategie lijkt overzichtelijk en rationeel, maar juist door te kiezen voor deze strategie maken steden zich kwetsbaar, omdat toekomstige veranderingen in klimaat, landgebruik en technologie niet vast maar dynamisch en onzeker zijn. Daarnaast onttrekken steden steeds meer grondstoffen aan hun omgeving. Ze zijn volledig afhankelijk geworden van hun omgeving en maken zich daardoor kwetsbaarder voor verstoring en verandering in diezelfde omgeving. Daarom is gezocht naar lokale concepten van waterhuishouding en watervoorziening, waardoor een stad robuuster en veerkrachtiger wordt. Naast de technische aspecten van die nieuwe concepten is onderzocht welke factoren bepalen of een gemeente of waterschap haalbare innovaties daadwerkelijk gaat toepassen. Daartoe is de ontvankelijkheid van waterbeheerders voor verandering in beeld gebracht.

Verminderen van kwetsbaarheid De kwetsbaarheid van een stad wordt niet alleen bepaald door het vermogen van de beheerder om schade door bijvoorbeeld droogte en wateroverlast te voorkomen. Uiteindelijk wordt de kwetsbaarheid van steden voor droogte en wateroverlast bepaald door vier capaciteiten1),2): het vermogen om schade te voorkomen (de structurele capaciteit), het vermogen om schade beperkt te houden als het toch misgaat (de schadereductiecapaciteit), het vermogen om het systeem snel te herstellen (herstelcapaciteit) en het vermogen om in te spelen op onzekere ontwikkelingen (adoptieve capaciteit) op de langere termijn,

14

H2O / 22 - 2009

zoals klimaatverandering, demografische en/ of economische ontwikkelingen. De kwetsbaarheid van een stad voor toekomstige droogte kan worden verlaagd door gebruik te maken van lokale bronnen van water in steden, zoals regenwater, effluent en oppervlaktewater, naast de traditionele centrale watervoorziening, zodat steden tijdens droogte niet louter afhankelijk zijn van één bron. Het vermogen om droogteschade te reduceren, neemt daarmee toe. Een andere manier om de kwetsbaarheid van een stad te verminderen, is een klimaatrobuuste inrichting van de bebouwde omgeving. Dit reduceert de schade tijdens wateroverlast. Een recente publicatie3) beschrijft meer dan 180 maatregelen die hiervoor kunnen worden ingezet. Dit is van groot belang, gezien het gegeven dat droogte en wateroverlast door het grilliger en warmer wordende klimaat vaker voor zullen komen. Drie innovatieve concepten zijn in het kader van deze studie uitgewerkt.

2.800 woningen. In de zomermaanden onttrekken pompen warmte aan het oppervlaktewater en slaan dit, met behulp van warmte-koudeopslag, op in de bodem. In de winter kan deze warmte gebruikt worden voor verwarming van woningen en andere gebouwen. De resultaten geven aan dat de uitstoot van kooldioxide met 60 procent afneemt ten opzichte van een conventioneel systeem met CV-ketels. Met een terugverdientijd van tien jaar is het concept economisch rendabel. Men is niet langer afhankelijk van energietransport, omdat omgevingswarmte in plaats van aardgas wordt gebruikt voor de verwarming van woningen. Hiermee zet een gemeente een stap richting een kooldioxide-neutrale en minder afhankelijke energievoorziening. Daarnaast treedt in de zomer een beperkte afkoeling van het oppervlaktewater systeem op, die de verwachte temperatuurstijging van het water en de stad als gevolg van de klimaatverandering5) enigszins tempert. Het afkoelen van het oppervlaktewatersysteem heeft bovendien een positief effect op de waterkwaliteit.

Stedelijk water als energiebron Een voorbeeld van een nieuw concept, waarbij gebruik wordt gemaakt van lokale bronnen, is het gebruik van het stedelijk watersysteem als energieleverancier4). In de wijk De Draai te Heerhugowaard is het concept uitgewerkt en getoetst voor circa

Stedelijk water als bron voor watervoorziening Voor dezelfde wijk in Heerhugowaard is de haalbaarheid van een volledig zelfvoorzienend watersysteem onderzocht, inclusief water voor de drinkwatervoorziening6). In

Stedelijk oppervlaktewater ingezet als energiebron, zoals hier in het Paleiskwartier te Den Bosch (foto: E. Aparicio).

achtergrond een droog jaar, zoals 2003, bedraagt de jaarlijkse aanvoer die van buiten de wijk komt 53.000 kubieke meter of 34 millimeter. Een analyse van de waterkwaliteit en de voorgestelde zuiveringstechnologie laat zien dat het technisch haalbaar is om drinkwater te produceren uit lokaal oppervlaktewater. De te verwachten kosten zijn aanzienlijk hoger dan bij conventionele watervoorziening. Ook het gebruik van regenwater om de drinkwatervraag te reduceren, is onderzocht. De reductie in watervraag kan oplopen tot 27 procent als alle woningen van regenwatertanks worden voorzien. De besparing in kosten is beperkt: 118 euro per jaar per huishouden door een lager drinkwatergebruik. Indien ook de riool- en zuiveringsheffing afhankelijk zou worden gemaakt van het waterverbruik, dan valt de besparing hoger uit. Het gebruik van lokale waterbronnen maakt steden minder afhankelijk van een enkele externe waterbron. Deze diversificatie van bronnen levert ook een bijdrage aan de adaptieve capaciteit.

Stedelijk water als woonplek Het derde innovatieve concept is het gebruik van stedelijk oppervlaktewater als plaats voor verstedelijking. In stedelijke gebieden neemt oppervlaktewater steeds meer ruimte in als gevolg van de uitvoering van de afspraken uit het Nationaal Bestuursakkoord Water. Door de aanleg van grote percentages oppervlaktewater in nieuwbouwwijken komt de gebiedsexploitatie onder druk te staan. Meervoudig ruimtegebruik door drijvend bouwen of bouwen boven water biedt hier een oplossing. Tegelijkertijd is drijvende bebouwing een flexibele en adaptieve manier van bouwen, die mogelijkheden biedt om wensen van bewoners in de gebiedsontwikkeling mee te nemen.

Lessen uit het buitenland Om onze steden minder kwetsbaar te maken voor de effecten van klimaatverandering, is het nuttig te kijken naar landen die nu al te maken hebben met een extreem klimaat, zoals Japan en Australië.

Drijvende zelfvoorziende wijken verminderen de kwetsbaarheid van steden (illustratie: DeltaSync/SEV). Illustratie van de langetermijnvisie Rotterdam Waterstad 2035 (bron: gemeente Rotterdam).

In Japan heeft men vanwege de extreme geografische omstandigheden ingezien dat schade niet altijd te voorkomen is. Daarom heeft men geïnvesteerd in innovaties in het stedelijk waterbeheer die de schade reduceren en het herstelvermogen vergroten7). Voorbeelden zijn overstromingsbestendige gebouwen, superdijken en een groot verschil tussen straat- en vloerpeil. Hierdoor is waterberging in het stedelijk gebied mogelijk ondanks ruimtegebrek. Aangepast waterbeheer vermindert op deze manier de kwetsbaarheid van het stedelijk gebied. In Australië hanteert men een portfolioaanpak bij het gebruik van lokale stedelijke waterbronnen. Door een grote diversiteit aan waterbronnen, zoals effluent, regenwater, grijswater en grondwater vergroot men de flexibiliteit om in te spelen op klimaatverandering.

Van kennis naar praktijk Wat bepaalt nu of deze innovaties in de praktijk van het stedelijk waterbeheer toegepast worden? Het blijkt dat de keuze om over te gaan tot het toepassen van een innovatie sterk wordt beïnvloed door twee mechanismen: de samenwerking met andere vakgebieden en de mate waarin waterbeheerders openstaan voor vernieuwing8). Het eerste mechanisme omvat onder andere het inbrengen van innovaties in het proces van stedelijke planning en ontwikkeling. Hiervoor is het van groot belang dat waterbeheerders samenwerken met ruimtelijke ordenaars en stedenbouwkundigen. Een studie naar ‘Rotterdam Waterstad 2035’9). laat zien dat samenwerking tussen deze disciplines kan leiden tot een omslag in het denken waar beide partijen overtuigd zijn van het nut van samenwerking. Waterberging wordt beter gerealiseerd door inpassing in het proces van stedelijke vernieuwing. Daarnaast biedt water mogelijkheden om een stad aantrekkelijker te maken voor bewoners en bedrijven. Een goede manier om de samenwerking op gang te brengen, is het starten van een visievormingsproces voor de lange termijn. In Rotterdam was het hierdoor mogelijk innovatieve ideeën te genereren voor een lange tijdshorizon. Toen meerdere organisaties hun enthousiasme uitten over deze visie, werden ideeën als groene daken, waterpleinen en drijvende gebouwen uit deze visie opgenomen in het officiële waterplan. Door de koppeling met stedelijke vernieuwing en klimaatadaptatie kwam het thema ‘water’ hoger op de politieke agenda. Het tweede mechanisme dat bepaalt of technisch haalbare innovaties in de praktijk worden toegepast, is de mate waarin waterbeheerders openstaan voor deze innovaties. Om deze bereidheid te meten, werd een landelijke enquête gehouden onder stedelijk waterbeheerders van zowel waterschappen als gemeenten. De resultaten laten zien dat de respondenten goed op de hoogte zijn van de drie eerder beschreven innovaties. Bovendien verwachten zij dat deze innovaties in de nabije toekomst worden toegepast in het beheergebied waar zij werkzaam zijn. Weinig respondenten

H2O / 22 - 2009

15

blijken echter persoonlijk ervaring te hebben opgedaan met één van deze innovaties. Bovendien schatten zij de positieve bijdrage van de innovaties aan duurzaam stedelijk waterbeheer als matig tot redelijk in. Wat betekent dit? Ondergetekenden leiden hieruit af dat ervaringskennis met een innovatie voor een waterbeheerder niet als strikt noodzakelijk wordt gezien om toch innovatieve concepten toe te passen. Men verwacht dat innovaties worden toegepast, maar tegelijkertijd verwacht men ook dat dit maar een beperkte bijdrage zal leveren aan het bereiken aan duurzaam waterbeheer. Nieuwe concepten worden kleinschalig in demonstratieprojecten toegepast, maar blijven vrij geïsoleerd in hun invloed op het overkoepelende systeem. Voor een betere doorwerking van kennis naar praktijk is het daarom van belang om meer aandacht te besteden aan de kennis- en leerdoelen van demonstratieprojecten in plaats van aan de technische demonstratie zelf. Innovaties zullen uiteindelijk moeten worden herhaald en opgeschaald, willen zij doorbreken in de algemene praktijk van het stedelijk waterbeheer. Het is daarom van belang dat stedelijk waterbeheerders aandacht schenken aan draagvlak en innovatieve projecten blijven herhalen en tegelijk verbeteren.

Aanbevelingen Om de kwetsbaarheid van onze steden te verminderen, zijn op basis van het uitgevoerde onderzoek de volgende aanbevelingen geformuleerd voor lokale en regionale waterbeheerders en beleidsmakers: • Bouw ervaring op met lokale concepten van watervoorziening en waterrobuuste verstedelijking door middel van demonstratieprojecten. Hierdoor neemt het aantal beschikbare opties om in te spelen op de toekomst toe, en daarmee het adaptieve vermogen; • Verhoog de adaptiviteit van stedelijk watersystemen door te bouwen voor een kortere levensduur of kies bewust voor redundantie. Hierdoor wordt het eenvoudiger in te spelen op onzekere toekomstige ontwikkelingen. Alleen als men de toekomst kent, bouwt men voor de eeuwigheid; • Neem visievorming voor de lange termijn op als standaard onderdeel in het stedelijk waterbeleid. Hierdoor neemt het bewustzijn voor langetermijnproblemen als droogte, bodemdaling, klimaatverandering en demografische ontwikkelingen toe. Het biedt de mogelijkheid om interdisciplinair samen te werken en buiten gebaande paden te denken. Voor beleidsmakers van het nationale waterbeheer zijn de aanbevelingen: • Neem de bereidheid van waterbeheerders om innovaties toe te passen integraal mee bij het ontwikkelen van waterbeleid. De waterbeheerder moet overtuigd zijn dat een andere manier van werken voordelen biedt voor zijn organisatie. Pas dan is een waterbeheerder ontvankelijk voor verandering;

16

H2O / 22 - 2009

•

•

Creëer statutaire en juridische ruimte voor organisaties om te participeren in multifunctionele watersystemen en innovaties. Het toepassen van innovaties betekent vaak dat belanghebbenden nieuwe rollen gaan vervullen. Zo kan een waterschap betrokken raken bij de aanleg en onderhoud van groene daken, bij de commerciële uitgifte van waterkavels of bij concessies voor warmtewinning. Het is van belang dat organisaties de mogelijkheid krijgen aan een dergelijke samenwerking mee te doen; Stimuleer de ontwikkeling van een commerciële markt voor innovaties op het gebied van stedelijk waterbeheer. De innovaties zullen pas doorbreken als zij worden opgepakt door bouwers en projectontwikkelaars. Daarom is het van belang dat marktwerking ontstaat voor deze innovaties. Het faciliteren van maatschappelijke en economische stimulansen, zoals strengere normen, het uitreiken van prijzen en bewustwording bij burgers, kan dit proces versnellen.

urban water system as a sustainable energy source. Thermal Science jaargang 12, nr. 4, pag. 35-50. 5) Loeve R., T. Claassen en P. Droogers (2006). Klimaatverandering en waterkwaliteit. H2O nr. 22, pag. 35-38. 6) Van den Berg G., S. de Rijk, G. Mesman, A. Abrahamse en R. de Graaf (2008). Kansen voor decentrale drinkwatervoorziening in Nederland. Flexwater pilot De Draai, Heerhugowaard. Leven met Water rapport P1002.2008.2. 7) De Graaf R. en F. Hooimeijer (2008). Urban water in Japan. Taylor & Francis. 8) De Graaf R., S. Jansen, R. Dahm en J. Icke (2009). Lokale gebiedskennis cruciaal voor duurzaam stedelijk waterbeheer. H2O nr. 3, pag. 12-14. 9) Van der Brugge R. en R. de Graaf (2008). Transforming water infrastructure by linking water management and urban renewal in Rotterdam. Proceedings international conference on infrastructure systems, Rotterdam. 10) De Graaf R. en F. van de Ven (2006). Waterbeheer in de stad van de toekomst. H2O nr. 7, pag. 16-17.

Kennisverspreiding Het onderzoek maakte deel uit van het programma ‘Leven met Water’. Een belangrijke boodschap is de ontwikkeling van een kennisinfrastructuur en -overdracht van wetenschap naar praktijk. Met diverse vakpublicaties8),10) is aan de Nederlandse waterbeheerder blijk gegeven van het onderzoek. Begin volgend jaar begint een roadshow om deze kennis verder te verspreiden. Tijdens werkbijeenkomsten wordt samen met waterbeheerders nagedacht over de betekenis van de resultaten op lokaal niveau en welke innovaties mogelijk toepasbaar zijn binnen het beheergebied. Alleen met kennisverspreiding zullen meer Nederlandse waterbeheerders zich verbonden voelen met de transitie naar, en actie ondernemen voor, een stedelijk watersysteem dat de kwetsbaarheid van onze steden vermindert. Rutger de Graaf (TU Delft) Ruben Dahm (Deltares) Frans van de Ven (TU Delft / Deltares) Wytse Dassen (Tauw) Indien u geïnteresseerd bent in deelname aan een werkbijeenkomst of in de wetenschappelijke onderbouwing van het onderzoek, dan kunt u contact opnemen met Rutger de Graaf ([email protected]). NOTEN 1) De Graaf R., F. van de Ven en N. van de Giesen (2007). The Closed City as a strategy to reduce vulnerability of urban areas for climate change. Water Science and Technology jaargang 56, nr. 4, pag. 165-173. 2) De Graaf R., F. van de Ven en N. van de Giesen (2007). Alternative water management options to reduce vulnerability for climate change in the Netherlands. Natural Hazards. 3) Van de Ven F., M. Schilt, E. Luijendijk et al. (2008). Waterrobuust bouwen; de kracht van kwetsbaarheid in een duurzaam ontwerp. SBR/BBWM nr. 604.08. 4) De Graaf R., F. van de Ven, I. Miltenburg, G. van Ee, L. van de Winckel en G. van Wijk (2008). Exploring the technical and economic feasibility of using the

Wim Kuijken wordt Deltacommissaris Wim Kuijken (56) is door de ministerraad aangewezen als de eerste Deltacommissaris, de regeringscommissaris voor het Deltaprogramma. Hij krijgt het mandaat om het Deltaprogramma vorm te geven en uit te voeren in nauwe samenwerking met de betrokken ministeries en onder meer waterschappen, provincies en gemeenten.

D

e taken en bevoegdheden van de Deltacommissaris zijn vastgelegd in de (ontwerp-)Deltawet, die voor advies bij de Raad van State ligt. De benoeming van een Deltacommissaris nog voor de Deltawet van kracht is, geeft aan dat zowel het kabinet als de Tweede Kamer belang hechten aan de uitvoering van het Deltaprogramma. De Deltacommissaris is nu nodig om de vaart erin te houden na het advies van de Deltacommissie. Ruimtelijk econoom Kuijken begint officieel op 1 februari 2010 zijn taak als Deltacommissaris. Hij is benoemd voor een periode van zeven jaar. Sinds april 2007 was Kuijken secretaris-generaal van het ministerie van Verkeer en Waterstaat. Eerder vervulde hij dezelfde functie bij de ministeries van Binnenlandse Zaken en Koninkrijksrelaties en van Algemene Zaken. In zijn huidige functie geeft hij onder meer leiding aan DG Water en DG Rijkswaterstaat. Kuijken is voorzitter van de werkgroep die het kabinet adviseert over doelmatiger waterbeheer en voorzitter van het Innovatieberaad Mobiliteit en Water. Ook is hij sinds 2006 voorzitter van het overleg van secretarissen-generaal.

achtergrond Herstellen loopranden voor- en nabezinktanks Loopranden op rioolwaterzuiveringsinstallaties worden zowel chemisch als mechanisch zwaar belast. Bij Waterschap Rijn en IJssel is dit niet anders. Het waterschap beschikt over verschillende uitvoeringen van loopranden: prefab segmenten, betonwand/rand met voorspanning en betonwand/rand zonder voorspanning. De randen zijn afgewerkt met een kunstharsmortel loopvlak. In het verleden zijn aan de loopvlakken en voegovergangen reparaties uitgevoerd. Na inspectie bleken alle typen constructies schade te vertonen, zoals een versleten afwerklaag, krimpscheuren in het oppervlak tot 10 à 20 millimeter, plaatselijk craquelé van het loopvlak, schade door zout, vorst en algengroei en schade bij voegovergangen: onder meer de stalen opdekplaten komen los. Het schadebeeld per constructietype en rwzi loopt uiteen. Het beheer en onderhoud zijn van grote invloed op de omvang van de schade.

•

•

•

I

n de praktijk blijken de tanks langer mee te gaan dan overige zuiveringsonderdelen. Voor- en nabezinktanks blijven na een aanpassing of verbouwing van een zuiveringsinstallatie vaak behouden. Streven naar een langere levensduur dan voor andere zuiveringsonderdelen is daarom rendabel. In het verleden had onderhoud aan de betonconstructie weinig aandacht. Onderhoud aan betonconstructies blijkt echter van belang voor het instandhouden van het zuiveringsproces. Het is aan te bevelen om inspectie en onderhoud aan betonconstructies structureel in het onderhoudsprogramma op te nemen. Daarnaast is het van belang om in het ontwerp schadeveroorzakende invloeden op te heffen. Te denken valt aan een geïntegreerde verwarming van de looprand als gladheidbestrijding in plaats van het strooien van zout. Ook algengroei en de daarmee samenhangende aantasting moeten in het ontwerp worden meegenomen. Zo kan voorkomen worden dat water langs de wand naar beneden stroomt, waardoor een voedingsbron voor algen verdwijnt. Ook coatings kunnen een oplossing bieden. Voorspannen van de tanks/loopranden vermindert de kans op oppervlakkige krimpscheuren in het beton en de loopvlakafwerking. Een afwerking van een kunstharsmortel gaat hierdoor langer mee. Tevens zijn dilatatievoegen niet nodig, waardoor kwetsbare onderhoudsgevoelige voegovergangen vervallen. Om gladheid van loopranden door opvriezend vocht tegen te gaan, wordt traditioneel met zout gestrooid, al dan niet in combinatie met een föhn op de brug. Aan deze vorm van gladheidsbestrijding

kleeft een aantal nadelen: het kost veel tijd, het is slecht voor het milieu en het zout komt - behalve in de bodem en water - ook in het beton van de wand en het loopvlak terecht. Dit kan op den duur forse schade veroorzaken aan de constructie. De constructies zijn hier niet tegen bestand. Bij het herstellen van de loopranden is men afhankelijk van de constructie. Verder moet rekening gehouden worden met gladheidsbestrijding door verwarming, het wegnemen of opheffen van kwetsbare constructieonderdelen, onderhoudsarme herstelmaatregelen, minimale buitengebruikstelling, lange levensduur (50 jaar), garantie op de constructie en de totale kosten over de gehele levensduur. Twee oplossingen zijn uiteindelijk met elkaar vergeleken. De eerste is het herstellen van loopranden door kunstharsmortel. Hierbij wordt het bestaande loopvlak verwijderd en verwarming aangebracht en vervolgens een nieuwe looprand op basis van een kunstharsmortel. Op de plaats van dilataties zijn bijzondere maatregelen nodig zoals voegplaten.

Voor- en nadelen Het aanbrengen van kunstharsmortel kent voor- en nadelen: • Het materiaal is minder geschikt bij niet voorgespannen wanden. Extra onderhoud aan dilataties is noodzakelijk (herstelgebied van de dilataties neemt per herstelronde toe). Kwetsbare constructieonderdelen blijven bestaan; • Bij dilatatievoegen is tussentijds onderhoud (plaatselijk herstel) noodzakelijk (om de vier tot acht jaar); • De verwachte levensduur bedraagt 10 tot 20 jaar;

•

•

•

Er is een beperkte of geen garantie op de herstelmaatregel; Gladheidsbestrijding door looprandverwarming is mogelijk; De tank zal enkele dagen buiten gebruik zijn in verband met uitharding van de kunsthars; Water blijft langs de tankwand lopen, hetgeen algengroei bevordert; Aan het einde van de levensduur zijn de loopranden niet herbruikbaar, er is geen sprake van een restwaarde; Door regelmatig terugkerend onderhoud en de beperkte levensduur zijn de totale kosten hoog.

De tweede oplossing bestaat uit het herstellen van loopranden door een roestvaststalen looprand. Na het verwijderen van het bestaande loopvlak wordt de verwarming aangebracht. Vervolgens brengt men een speciaal sneluithardende mortel op hoogte aan. Op deze mortellaag worden de roestvaststalen looprandelementen gelegd. De stalen loopranden hebben een dakprofiel en steken voorbij de wand, waardoor water niet langs de wand loopt maar van de rand op de grond of in de goot valt.

Voor- en nadelen Maar ook vervanging door een roestvaststalen looprand kent voor- en nadelen: • Door speciale gepatenteerde bevestiging is een rvs-looprand geschikt voor wanden met dilataties; • Gladheidsbestrijding door looprandverwarming is goed mogelijk; • Tank zal slechts beperkt buiten gebruik zijn; vier uur na het aanbrengen van de elementen kan de ruimerbrug weer in gebruik worden genomen; • Water loopt niet langs de wand; • Tien jaar garantie op constructie; • De verwachte levensduur bedraagt 25 tot 50 jaar; • Onderhoudsvrij onder andere door gepatenteerde bevestiging; • Materialen zijn herbruikbaar en hebben aan het einde van de levensduur een hoge restwaarde; • Hoge investeringskosten, maar door het uitblijven van periodiek onderhoud en de lange levensduur zijn de totale kosten concurrerend. Het waterschap heeft gekozen om dit jaar vier tanks (twee voorbezinktanks op rwzi Etten, één nabezinktank in Lichtenvoorde en één nabezinktank in Ruurlo) te voorzien van een roestvaststalen looprand inclusief looprandverwarming. Diederik Speksnijder en Wim ter Voert (Waterschap Rijn en IJssel)

H2O / 22 - 2009

17

Schoon water voor La Libertad in Nicaragua Waterschap Rijn en IJssel gaat samen met Vitens Evides International, de gemeente Doetinchem en Lettinga Associates Foundation (LeAF) de 14.000 inwoners van La Libertad in Nicaragua helpen aan schoon drinkwater en betere sanitaire voorzieningen. Het Nederlandse consortium ontving subsidie van onder andere de Nederlandse Waterschaps Bank en Aqua for All voor de eerste fase van het project, dat afgelopen juli officieel begon. Medio 2010 moeten de problemen beter in beeld gebracht en oplossingen uitgewerkt zijn. Maar er zijn dan naar verwachting ook al concrete resultaten geboekt, zoals de aanleg van 100 latrines en een biofilter voor grijs afvalwater in de arme wijk Nueva Esperanza.

H

et initiatief komt voort uit een stedenband die Doetinchem al ruim 18 jaar heeft met het stadje La Libertad in Nicaragua. De Stichting Doetinchem en Ontwikkelingssamenwerking heeft in 2008 Waterschap Rijn en IJssel benaderd met het verzoek La Libertad te helpen bij de problemen met drink- en afvalwater. Waterschap Rijn en IJssel werkte samen met de andere genoemde Nederlandse partijen dit initiatief uit tot een driejarig samenwerkingsproject waarin expertise vanuit de hele waterketen wordt benut. De Rio San Miguel, een zijriviertje van de Rio Mico, vormt de drinkwaterbron van het urbane deel van La Libertad. Op dit moment ontbreekt elke vorm van bronbescherming in het gebied. Inzicht in de kwaliteit van het oppervlaktewater is er evenmin. Toch zijn er genoeg aanwijzingen om aan te nemen dat de kwaliteit van het water slecht is, vooral vanwege de veehouderij in het stroomgebied. Waterschap Rijn en IJssel gaat samen met de gemeente La Libertad en lokale partijen de problemen onderzoeken en bekijken welke maatregelen genomen moeten worden. Rijn en IJssel wil uiteindelijk de nadruk verleggen naar het stroomgebied van de Rio Mico. Benedenstroomse stadjes willen in de nabije toekomst deze rivier namelijk gaan gebruiken als bron voor het drinkwater van 40.000 inwoners in dit gebied. Duurzaam beheer van het hele stroomgebied is daarvoor onontbeerlijk.

Drinkwater Het Nicaraguaanse drinkwaterbedrijf ENACAL beschikt over een geavanceerde zuiveringsinstallatie. Toch krijgen de inwoners van La Libertad een aantal dagen per week water uit de kraan dat van slechte kwaliteit is. Dit komt vooral door onvoldoende kennis van de zuiveringsinstallatie, lekverliezen en stroomuitval. Vitens Evides International gaat de problemen in kaart brengen en het personeel opleiden, zodat de inwoners van La Libertad kunnen rekenen op betrouwbaar en voldoende drinkwater. Om de eerste knelpunten aan te pakken, is ongeveer 30.000 euro beschikbaar. Ook in het rurale gebied van La Libertad zijn er problemen met het drinkwater. Daar wordt met touwpompen grondwater opgepompt. Dat bevat van nature hoge concentraties arseen, hetgeen een bedreiging vormt voor de volksgezondheid. Vitens-Evides International gaat samen met de technische universiteit van Managua in het dorpje Kinuma, waar de problemen het grootst zijn,

18

H2O / 22 - 2009

een proefproject uitvoeren met eenvoudige filtersystemen op huishoudniveau.

Sanitaire voorzieningen In La Libertad beschikken de meeste huishoudens over latrines of septictanks. Dit geldt niet voor de armste wijk van het stadje, Nueva Esperanza. De sanitaire voorzieningen daar zijn zeer slecht. Zelfs het basis-

schooltje in de wijk ontbeert functionerende latrines. Nog dit jaar worden 100 nieuwe latrines gebouwd in de wijk. De gemeente Doetinchem en LeAF gaan samen met de gemeente La Libertad hiervoor zorgen. Ook wordt een biofilter aangelegd om het grijs afvalwater uit de wijk te zuiveren voordat het de Rio Mico instroomt. LeAF levert expertise op dit gebied en gebruikt hiervoor onder

Monstername bij een innamepunt van de drinkwaterzuivering.

achtergrond andere de ervaringen die zijn opgedaan bij een project van Waterschap De Dommel in Matagalpa. Het project wordt gefinancierd met subsidiegeld van het NWB-fonds, Aqua for All en het Landelijk Beraad voor Stedenbanden Nederland-Nicaragua. Daarnaast heeft La Libertad financiering geregeld vanuit Nicaragua zelf. Als in beeld is welke maatregelen precies nodig zijn, wordt voor de tweede fase opnieuw subsidie aangevraagd. Met dit samenwerkingsverband tussen Nederlandse en Nicaraguaanse partijen wordt expertise van de hele waterketen en lokale kennis optimaal benut. Door de inbreng van het Nederlands consortium zijn lokaal diverse initiatieven in gang gezet. Een veldinventarisatie van het stroomgebied is inmiddels in volle gang. Ook is een watercommissie opgericht met vertegenwoordigers van alle instanties. En de laatste hand wordt al gelegd aan het bestek voor de bouw van de latrines, waarvan de uitvoering eind dit jaar begint. De motivatie om er een succes van te maken, is enorm. Met een touwpomp wordt grondwater opgepomt in het buitengebied van La Libertad. Type latrine waarvan er honderd worden gebouwd.

Tim van Hattum (Waterschap Rijn en IJssel) Joost Jacobi (LeAF) Idsart Dijkstra (Vitens Evides International)

Een onderdeel van de drinkwaterzuiveringsinstallatie.

Namen In H2O nr. 20 van 16 oktober jl. zijn bij het artikel op pagina 14 ‘Water bergen in Noorden Plaspoelpolder’ de namen van de auteurs weggevallen. Het betreft Emil Hartman (DHV), Wiebe de Haan (Grontmij) en Ben van de Ven (gemeente Rijswijk).

H2O / 22 - 2009

19

Drinkwatervoorziening van Harare lijdt onder politieke wanorde De slechte politieke en daaruit voortvloeiende economische situatie van Zimbabwe heeft geleid tot een dramatisch hoge inflatie, waardoor nauwelijks meer investeringen kunnen plaatsvinden, het stopzetten van hulp uit het buitenland en een forse kennisuitval van gekwalificeerd personeel. De drinkwatervoorziening in het gehele land heeft hier ernstig onder te lijden en mede als gevolg hiervan wordt Zimbabwe steeds vaker en omvangrijker geteisterd door ernstige cholera-epidemieën.

U

NICEF heeft Vitens Evides International (VEI) verzocht om de drinkwatervoorziening van Harare, de hoofdstad van Zimbabwe, te beoordelen en te onderzoeken of op korte termijn snel verbetering mogelijk is. Belangrijke doelen daarbij zijn het meer robuust maken van het systeem door het verwijderen van ziektekiemen en anderzijds door efficiency-verbeteringen operationele kosten te reduceren. De resultaten van het onderzoek dat in juli plaatsvond, zijn gepresenteerd aan een groot aantal betrokken partijen. Met de bevindingen kan het waterbedrijf van Harare maatregelen uitvoeren om de kans op cholera-epidemiën te reduceren. Nadrukkelijk is daarbij opgemerkt dat het achterwege laten van een quick-scan op het distributienetwerk en op sanitatie een vorm van ‘dweilen met de kraan open’ is. De drinkwatervoorziening van ‘Greater Harare’ (Harare met de direct daaraan grenzende dorpen Chitungwiza, Epworth en Norton) wordt hoofdzakelijk verzorgd door twee productiebedrijven: Prince Edward en Morton Jaffray. Prince Edward heeft een ontwerpcapaciteit van 3.750 kubieke meter per uur; Morton Jaffray 25.600 kubieke meter per uur. Beide installaties produceren veel minder drinkwater; de geschatte (volumestroommeters ontbreken of zijn defect) opbrengst van Prince Edward bedraagt 2.500 kubieke meter per uur en die van Morton Jaffray 18.750 kubieke meter per uur. Deze cijfers zijn exclusief de lekverliezen die optreden in het distributienetwerk. De schattingen hiervan lopen uiteen van 40 tot 80 procent. Het distributienetwerk is opgebouwd uit reservoirs met als centrale waterverdelingstation Warren Control Waterworks. Op deze locatie wordt ook chloorgas gedoseerd ter desinfectie. In aanvulling op de productie van beide bedrijven wordt in de droge tijd aanvullend grondwater opgepompt, veelal voor particulier gebruik. Een vergunningensysteem voor deze onttrekkingen ontbreekt. Het aantal pompputten met onttrekkingscapaciteiten is onbekend, waardoor ze een bedreiging kunnen vormen voor de grondwatervoorraad. Zowel de productiestations Prince Edward als Morton Jaffray onttrekken

20

H2O / 22 - 2009

water uit nabij gelegen stuwmeren. Een groot deel van dit oppervlaktewater is ernstig vervuild, omdat niet werkende rioolwaterzuiveringsinstallaties het onvolledig behandelde afvalwater hierop laten afstromen. Het gebrekkig functioneren van de productiestations is vooral te wijten aan het niet uitvoeren van periodiek onderhoud. Dit heeft twee oorzaken: enerzijds is er onvoldoende geld voor de aanschaf van reserveonderdelen, anderzijds is veel geschoold personeel het land ontvlucht. Tot overmaat van ramp zijn chemicaliën niet altijd beschikbaar (en bovendien duur) en is de levering van stroom zeer onbetrouwbaar. Gedurende een stroomstoring vindt geen waterlevering plaats en kan onderdruk in het netwerk ontstaan.

gedoseerd worden. Het grootste deel van het water wordt verpompt naar Warren Control, waarna distributie plaatsvindt (via reservoirs). Afbeelding 1 geeft het zuiveringsschema weer.

Resultaten De voorgestelde interventies op de korte termijn hebben betrekking op de meest noodzakelijke aanpassingen die snel realiseerbaar zijn, waarvoor geen aanvullende studies noodzakelijk zijn, en die niet teveel geld kosten (maar liever geld besparen). Vitens Evides International benadrukt in haar rapportage dat de interventies Afb. 1: Zuiveringsschema van productielocatie Morton Jaffray.

Zuiveringsopzet Morton Jaffray Omdat het Franse Rode Kruis al een rehabilitatieprogramma heeft opgesteld voor productiestation Prince Edward, gericht op de vervanging van defecte en versleten mechanische en elektrotechnische onderdelen voor de chemicaliënaanmaak met -dosering, coagulatie/flocculatie-, sedimentatie- en filtratiestappen en pompconfiguraties, heeft Vitens Evides International zich geconcentreerd op de knelpunten van de productielocatie Morton Jaffray. Dit productiestation neemt water in van Lake Chivero en Lake Manyame (zie de kaart). Het water van Lake Manyame heeft een aanmerkelijk betere kwaliteit dan Lake Chivero, omdat in dit laatste meer het grotendeels onbehandelde afvalwater van Harare terechtkomt. Het gemengde ruwe water (verhouding ongeveer 1:1) stroomt uit in een mengkamer waarin, in principe, poederkool en zwavelzuur gedoseerd worden. Regelkleppen werken niet en volumestroommeters zijn niet geïnstalleerd, waardoor de chemicaliëndosering zeer onnauwkeurig is. Aluminiumsulfaat wordt gedoseerd als coagulant, toevoeging van silica als vlokhulpmiddel is niet mogelijk (niet beschikbaar en/ of te duur). Via zes aanvoerkanalen stroomt het water naar de vlokvormingsruimte waarin de vlokken moeten bezinken. Het deels geklaarde water doorstroomt de snelzandfiltratie waarna voor het reinwaterreservoir, in principe, kalk en chloorgas

Ruw water toevoer, 2 x Ø 1200 , Lake Chivero

Ruw water toevoer, 1 x Ø 1800, Lake Manyame

PAC Ruwwater inlaat en menging

H 2SO4

Al2(SO4) 3

Silica niet in bedrijf

Slibafvoer

Vlokvorming en bezinking

Spoelwaterhergebruik (Installatie niet in bedrijf )

Snelzandfiltratie

Ca(OH) 2 Spoelwater Cl2

Reinwater

Transport

Warren Control Reservoir

Distribution

achtergrond verschilde sterk per dag. Dit betekent dat de zuurdosering niet onder controle is. (We hebben zelf bekerglasproeven uitgevoerd, de pH van het water was 8. Naderhand bleek dat de zwavelzuurdosering defect was.) Ondanks deze hoge pH trad toch enige vlokvorming op. Op de productielocatie wordt in een zeer eenvoudig laboratorium met zeer eenvoudige middelen drie maal per 24 uur een bekerglasproef uitgevoerd.

De proef met een bekerglas laat duidelijk zwevende vlokken zien.

alleen duurzaam zullen gedijen als er meer aandacht is voor de organisatie en bedrijfsvoering van het waterbedrijf, en training van medewerkers. Pas dan kan gebouwd worden aan de toekomst van de drinkwatervoorziening in Zimbabwe. Coagulatie/flocculatie en bezinking

De bezinking van de vlokken verloopt moeizaam, dit is goed zichtbaar in de afvoergoten van de vlokvormingsruimten, waarin veel vlokken aanwezig zijn en wordt bevestigd door bekerglasproeven. De meest waarschijnlijke reden voor de slechte bezinking is de oververzadiging van lucht in het water. De oorzaak hiervan is het ontbreken van een regelklep in de aanvoer De laboratoriumfaciliteiten.

van water uit het Lake Manyame, waardoor veel luchtinslag plaatsvindt in het ruwe water. De opgeloste lucht treedt tijdens de vlokvorming uit het water, waardoor belletjes ontstaan die de vlok doen drijven. Een maatregel is om een regelklep te plaatsen in de aanvoerleiding om zo de luchtinslag te beperken. Het verbruik aan aluminiumsulfaat (aangevoerd als granulaat) is erg hoog, ondanks een relatief lage troebelheid van het ruwe water, en bedraagt 18 mg/l. Dit is veel hoger dan gangbare concentraties van twee tot tien mg/l. Voor een goede coagulatie behoort de pH tussen de 6,0 en 6,7 te liggen. Alhoewel we maar de beschikking hadden over een beperkte hoeveelheid data, was de pH meestal hoger dan de bovengrens en

Het protocol voor deze proeven wijkt af van standaardprotocollen en is totaal niet in overeenstemming met de situatie in de zuivering. De instelling van de chemicaliëndosering gebeurt handmatig, de volumestroom wordt bepaald met een peilmaat gemonteerd in een meetgoot en de dosering wordt bepaald met een stopwatch en maatbeker. In zes menggoten wordt het aluminiumsulfaat gedoseerd; de menging is slecht. Het monteren van meerdere doseerpunten dichter bij het langsstromende water en het plaatsen van statische mengers zullen de werking sterk verbeteren waarmee de dosering van het coagulant omlaag kan. De dosering van een vlokhulpmiddel blijft achterwegen vanwege de hoge kosten. De aanmaakinstallatie hiervoor wordt nu ingezet voor de dosering van aluminiumsulfaat. De oorspronkelijke installatie voor aluminiumsulfaat is ontworpen voor de aanvoer van een Al2(SO4)3-oplossing. Aangezien dit niet meer te verkrijgen is in Zimbabwe, is men overgegaan op granulaat. De volgende voorstellen zijn gedaan: Voer bekerglasproeven uit die de situatie in de zuivering weerspiegelen en gebruik betere laboratoriuminstrumenten; • Doseer zwavelzuur om eerst de juiste pH te verkrijgen (is bovendien veel goedkoper dan Al2(SO4)3 en is goed verkrijgbaar); • Pas de bestaande aluminiumsulfaat-bereidingsinstallatie aan ter verkrijging van de juiste dosering (ontwerpvoorstellen zijn gemaakt); • Ter verkrijging van een goede menging monteer meerdere doseerpunten en statische mengers; • Doseer een vlokhulpmiddel. •

Deze voorstellen zullen nader uitgewerkt moeten worden op basis van resultaten van bekerglasproeven. Het doseren van chloor voor de coagulatie kan de waterkwaliteit verbeteren en laat de algengroei in de vlokvormings- en bezinkingsruimten afnemen. Ook dit dient meegenomen te worden in het bekerglasonderzoek. Door de voorgestelde optimalisaties in het coagulatie-flocculatieproces kan op jaarbasis bezuinigd worden op het chemicaliënverbruik. Het zal duidelijk zijn dat geen goede vlokkendekens gevormd worden. De slechte vlokkenverwijdering wordt nog versterkt door het feit dat de vlokkendekenverwijderingsinstallaties (een pulsator clarifier) niet of onvoldoende functioneren. De zandfilters worden hierdoor overmatig belast met deeltjes.

H2O / 22 - 2009

21

Bovendien kan men fors op kosten besparen door chemicaliën correct in te zetten: zwavelzuur voor pH-verlaging en aluminiumsulfaat als coagulant. Het breder inzetten van betere bekerglasproeven zal het chemicaliënverbruik verder kunnen verminderen. Een betere reinwaterkwaliteit zal ook het actiefchloorverbruik verlagen. De microbiologische betrouwbaarheid neemt toe door chloor te doseren in choleragevoelige gebieden. Dit maatregelenpakket kost amper één miljoen euro per jaar. In aanvulling hierop zal opnieuw geïnvesteerd moeten worden in opleiding en training van het (laboratorium)personeel. Het hoge lekverlies is een duidelijke indicatie dat het management onvoldoende greep heeft op de operationele bedrijfsvoering, geen controle heeft over de processen en niet in staat is te sturen op de gegevens vanuit het bedrijf. Vitens Evides International heeft nadrukkelijk gewezen op de mogelijkheden de drinkwatervoorziening te stroomlijnen en daardoor robuuster te maken tegen de verspreiding van cholera. Uiteraard kan cholera pas uitgebannen worden als ook het distributienetwerk wordt doorgelicht en het lekkende rioolstelsel wordt opgepakt. Tot slot moeten de slecht functionerende rioolwaterzuiveringen verbeterd worden. “Het was een enerverende missie” aldus het VEI-team. “We werden heen en weer geslingerd tussen wanhoop in deze politieke en economische chaos, en hoop om toch verbeterslagen te kunnen realiseren.” UNICEF heeft toegezegd de gedane aanbevelingen op korte termijn te evalueren. Vooralsnog heeft VEI geen intentie om onder het huidige regime activiteiten in Zimbabwe te ondernemen. “Je kan als VEI niet in opbouwende zin werken in een land dat haar eigen publieke diensten zo willens en wetens de vernieling in helpt”, aldus Siemen Veenstra.

Continu lekkende spoelwaterkleppen.

Zandfiltratie

De bedrijfsvoering van de zandfilters is volledig handmatig en manometers ontbreken om drukverliezen te meten. Operators besluiten terug te spoelen als de productie te veel afgenomen is, ieder naar eigen inzicht. De belasting van de filters is zo zwaar dat deze drie tot vier keer per dag worden gespoeld. Per spoelbeurt is circa 700 kubieke meter water nodig. Omdat de kleppen van het blowersysteem defect zijn, stroomt ook lucht door naar de in bedrijf zijnde filters, die hierdoor gaan overstorten. Dit gaat gepaard met grote verliezen, die nog verder toenemen door lekkende kleppen in het leidingwerk van het spoelwater. De totale waterverliezen worden geschat op ongeveer 13.000 kubieke meter per dag. Chloordosering

Vanaf productiestation Morton Jaffray bedraagt het rest-chloorgehalte 0,05 tot 0,35 mg/l, terwijl een concentratie van 1 mg/l nagestreefd wordt. Volgens berekeningen wordt momenteel 1,9 mg/l gedoseerd. Dit betekent dat de chloordosering sterk zal moeten toenemen om de doelstelling

22

H2O / 22 - 2009

te halen. Aan de andere kant zal door de voorgestelde verbeteringen de chloorvraag van het reine water mogelijk afnemen. De diverse reservoirs die gevoed worden door de productielocaties of door Warren Control, verdelen water met een restchloorgehalte van 0,1 tot 0,2 mg/l. Deze waarden zijn te laag om voldoende nadesinfectie te bewerkstelligen in het netwerk. Dit blijkt ook uit de (schaarse) metingen van het restchloorgehalte in het distributienetwerk: vaak wordt daar geen actief chloor meer gevonden. Aanbevolen wordt om in reservoirs die water leveren aan choleragevoelige gebieden, aanvullend chloor te doseren.

Conclusies De slecht functionerende installaties hebben direct te maken met de politieke wanorde en de daaruit voortkomende economische chaos. Het resultaat is een groot kennisverlies door vluchtend personeel, een gebrekkige onderhoudsdiscipline en financiële problemen voor de aanschaf van chemicaliën en reserveonderdelen. Snelle winst kan worden geboekt door mechanische en elektrotechnische onderdelen te vervangen.

Jan Timmer en Geo Bakker (Vitens) Henk Ketelaars (Evides)

informatie Oplossingen voor complexe waterproblemen in het Midden-Oosten Het meest prominente wetenschappelijke programma van UNESCO is het International Hydrological Programme (IHP), dat medio jaren zeventig is begonnen als vervolg op de International Hydrological Decade van de VN. Binnen dit waterprogramma van UNESCO is in 2001 ter ondersteuning van het World Water Assessment Programme het onderdeel ‘From Potential Conflict to Cooperation Potential’ (PCCP) begonnen. Het doel daarvan is de facilitatie van interdisciplinaire dialogen op meerdere niveaus ter stimulering van vrede, samenwerking en ontwikkeling in relatie tot grensoverschrijdend waterbeheer. In het kader van het PCCP is het boek ‘Water and peace for the people: Possible solutions to water disputes in the Middle East’ verschenen.

A

uteur van het boek is Jon Martin Trondalen, een ervaren, hooggeleerde Noorse geograaf, die vanuit zijn in Genève gehuisveste stichting onderhandelingen ondersteunt en trainingen aan (potentiële) onderhandelaars aanbiedt. Hij was één van de sprekers op het vijfde Wereld Water Forum in Istanbul, onder meer tijdens Wereldwaterdag, die ‘grensoverschrijdende wateren’ als thema had. Trondalens benadering is vanuit de optiek dat onvoldoende water van goede kwaliteit leidt tot lijden, met mogelijk ernstige consequenties voor de politieke stabiliteit. Er dienen derhalve oplossingen te worden gevonden voor de waterproblematiek in het Midden-Oosten. Het boek wil hiertoe praktische en objectieve oplossingen bieden. Hydropolitiek is ondergeschikt aan het bredere politieke beeld, hetgeen soms tot de vraag leidt of de waterproblemen oorzaak of gevolg van de huidige politieke situatie zijn. Wat is hierbij de rol van bevolkingsgroei en de daarmee gepaard gaande toenemende vraag naar water? ‘Water and peace for the people’ bestaat uit drie delen, waarvan het eerste in tweeën is gedeeld. Allereerst wordt aandacht besteed aan de stroomgebieden van de bovenloop van de Jordaan en de Golanhoogte. Enerzijds gaat het hierbij om de Wazzanibronnen van de Hasbani als aanleiding voor spanningen tussen Libanon en Israël, anderzijds wordt gezocht naar allesomvattende vrede tussen Syrië en Israël voor de Golanhoogte, waarbij wordt voorgesteld land voor water te ruilen: Israël trekt zich terug van de Golanhoogte in ruil waarvoor Syrië ermee instemt om de hoeveelheid water voor Israël niet te wijzigen. Het tweede deel besteedt aandacht aan de waterverdeling tussen Israël en Palestina. De Eufraat en de Tigris vormen het onderwerp van het derde deel van het boek. Al snel komt de lezer erachter dat goede gegevens belangrijk zijn - alle partijen kunnen deze als gemeenschappelijke basis gebruiken. Verder wordt duidelijk dat het zeer vaak om (veel) meer dan alleen water gaat. Dit maakt de onderhandelingen nogal complex. Wanneer het louter om water zou gaan, is het al niet eenvoudig om alle factoren die een rol spelen tegen elkaar af te wegen. Er spelen onder meer factoren als veiligheid, ideologieën en eigendom van land, mogelijkheden om water van elders te transporteren, om zeewater te ontzilten,

verandering van landgebruik, import van ‘virtueel water’ (via import van bijvoorbeeld fruit dat over de grens is geteeld), ‘vraagbeheer’ en wisselende inzet van gronden oppervlaktewater. Op een gegeven moment bekruipt de lezer het gevoel dat het niet meer gaat om het vergelijken van appels met peren, maar om een grote schaal met zeer divers fruit die uiterst lastig, zo niet onmogelijk, onder één noemer te brengen is. Hierdoorheen speelt nog klimaatverandering. Waar klimaatscenario’s een paar jaar geleden nog grotere droogte voor de Levant met uitzondering van Israël aankondigden, is het nu juist Israël dat met een grote droogte lijkt te kampen - extra reden voor gesprekken met Turkije over waterleveranties. Dit voorjaar heeft Mekorot, het nationale waterbedrijf van Israël, een noodwaterprogramma aangekondigd waarbij het private watergebruik meer aan banden wordt gelegd, met een ‘droogtetoeslag’ voor grote waterverbruikers die tot 28 NIS per kubieke meter (5 euro per kubieke meter) gaan betalen. De complexiteit zien we terug in de mogelijkheden (‘oplossingen’) die de auteur voorstelt, en die soms zelfs voor deskundigen lastig te volgen zijn. De interim overeenkomst voor de Westelijke Jordaanoever en de Gazastrook (Oslo-II-akkoorden) resulteerde in een waterverdeling die de benedenloop van de Jordaan en vier grondwatervoerende lagen omvat.

Soevereiniteitsformule De in het boek voorgestelde oplossing stelt het gebruik voor van een complexe ‘soevereiniteitsformule’, waarin onder meer rechten, behoeften en soevereiniteit zijn opgenomen: Palestina krijgt de beschikking over een groter deel van een stroomgebied en laat in ruil daarvoor het water naar Israël afstromen. Trondalen gaat bij het presenteren van oplossingen uit van de status quo, die in alle gevallen asymmetrisch en diepgeworteld is. Zijn oplossingen zijn onder meer gebaseerd op combinaties van internationaal recht, recht op water, internationaal waterrecht, waterbehoeften en soevereiniteit en behelzen zowel de kwantiteit als de kwaliteit van het water. Keer op keer wordt duidelijk dat er niet één zaligmakende oplossing voor alle problemen is. In alle gevallen dient de unieke context als uitgangspunt te worden genomen, steevast met aandacht voor kleine doch relevante details. Maar met welke prikkel krijg je de relevante partijen om de tafel? De beperkte aandacht in het boek voor de drijfveren van de sterkere partijen om bij onderhandelingen toe te geven, is mogelijk een punt van zorg. ‘Noblesse oblige’ doet niet altijd opgeld, leert de ervaring. De auteur toont zich hiermee minder een ideoloog alswel een idealist. Het boek heeft een grote informatiedichtheid. Dit, gecombineerd met een letterkeuze die te wensen overlaat, gaat enigszins ten koste van de toegankelijkheid. Elk hoofdstuk gaat na een korte inleiding snel enorm de diepte in, zodat het lezen aandacht en studie vereist. Aandacht en studie worden zeker aanbevolen voor degenen die zich bezighouden met internationaal onderhandelen en (voorkoming van) conflicten over water - het boek biedt een schat aan informatie. Hoe eerder de problemen worden opgelost, des te beter, stelt Trondalen - de gevolgen voor de bevolking worden met de dag ernstiger. ‘Water and peace for the people’ besteedt de noodzakelijke aandacht aan de ‘missing peaces’, een stap richting het einde van conflicten over water in het Midden-Oosten. ‘Water and peace for the people: Possible solutions to water disputes in the Middle East’ van Jon Martin Trondalen is een publicatie van UNESCO Publishing in Parijs (ISBN 978-92-3-104086-3) en kost 38 euro. Voor meer informatie: publishing.unesco.org. Michael van der Valk

H2O / 22 - 2009

23

waternetwerken WATERCOLUMN

Città Nuova

I

ndrukwekkende stad, Rome. Stad van Pallazzos en Piazzas en kerken van Bernini en Borromini. Als waterman zoek je natuurlijk ook naar de aquaducten, de vele thermen en talloze Fontanas. En natuurlijk de Cloaca Maxima. Ik kom hier tot een nieuwe notie bij een expositie over Il Genio di Leonardo da Vinci in de prachtige Basilica di Sante Maria del Popolo. Hij is vooral bekend als schilder. Iedereen kent ‘De Mona Lisa’ en ‘Het Laatste Avondmaal’. Als uomo universale hield Da Vinci zich daarnaast bezig met filosofie, beeldhouwen, uitvinden, architectuur, anatomisch onderzoek. Minder bekend is zijn werk als ingenieur, waaraan genoemde expositie is gewijd. Tijdens Leonardo’s leven waart de pest rond in middeleeuwse nauwe donkere steegjes in heel Europa. Dit overdenkend komt hij, ruim 500 jaar geleden al, met een nieuw concept van de meerlaagse stad waarin water centraal staat. Gefascineerd door bewegend water heeft hij oog voor wonen en werken, logistiek en transport, beleving en architectuur, hygiëne en sanitatie. Leonardo da Vinci komt bij mij naar voren als een visionair en ingenieur die echt beseft dat water ordenend is. De pest heeft inmiddels plaats gemaakt voor moderne plagen: verkeersfiles, ruimteschaarste, eentonige architectuur. En soms suboptimaal waterbeheer. Het wordt tijd dat wij watermensen, zoals Da Vinci deed, meer verantwoordelijkheid nemen voor ruimtelijke ordening. Natuurlijk, er bestaat zo iets als de watertoets. Maar die is nog te vaak achteraf en corrigerend. Ik bepleit ongevraagde, pro-actieve inmenging bij de inrichting van stad en land. In september 2010 zal tijdens het IWA Wereld Water Congres in Montréal een speciaal thema gewijd zijn aan Cities of the future. Ongetwijfeld zullen deelnemers de Città Nuova bespreken, niet wetend dat dit concept al aan het eind van de 15de eeuw is bedacht. Jos Peters (Waternetwerk)

Jaarprogramma 2010: “We laten zién wat we doen!” De Trenddag van 27 november wordt voorafgegaan door de jaarlijkse ledenvergadering en het halfjaarlijkse overleg met vertegenwoordigers van de themagroepen. En op dat moment zal het bestuur van Waternetwerk het jaarprogramma van bijeenkomsten, seminars en evenementen presenteren: een eerste blik op wat er allemaal op de agenda in 2010 zal verschijnen. Het is voor het eerst dat Waternetwerk vooruitlopend op het nieuwe jaar een (concept-)programma bekend maakt, met daarin althans een deel van alles wat op Waternetwerkgebied zal worden georganiseerd. “Want laat duidelijk zijn dat wat we nu gaan presenteren, maar een deel is van wat er allemaal gaat gebeuren”, zegt directeur van Waternetwerk Monique Bekkenutte. “Er zullen in de loop van het jaar aanvullingen op het programma komen, er worden continu nieuwe bijeenkomsten en seminars ontwikkeld. Dit jaarprogramma is dus een eerste aanzet.” Het concept-jaarprogramma dat eind deze maand wordt gepresenteerd, ziet er intussen al fors uit: het omvat diverse jaarlijks terugkerende congressen en een nationale sectiedag, er zijn internationale congressen in opgenomen en een uitgebreide lijst van themabijeenkomsten. En dat alles met een zo groot mogelijke diversiteit in thematiek, locaties en data. Dat het bestuur dit concept-jaarprogramma presenteert, is een bewuste keuze, zegt Bekkenutte: “Tot nu toe gebeurde veel ad hoc: we kregen berichten dat er iets werd georganiseerd en dat konden we dan communiceren. Maar er zat geen lijn in, geen regelmaat en ook thematisch was het gewoon wat op dat moment ter tafel kwam. Nu doen we het anders: we zijn in overleg gegaan met de themagroepen, hebben onze ideeën naast die van hen gelegd. Daarin ben ik aangesteld als linking pin tussen de groepen, zodat een betere afstemming plaatsvindt en je elkaar versterkt in plaats van in de weg zit. Dit heeft geleid tot een programma dat evenwichtig is van thematiek; waar de belangrijke onderwerpen van deze tijd in worden behandeld. En we hebben gezorgd voor een goede geografische verspreiding, zodat voor waterprofessionals uit alle delen van Nederland bijeenkomsten bereikbaar zijn.” Nieuw is ook dat Waternetwerk bij het samenstellen van het jaarprogramma de samenwerking heeft gezocht met diverse partijen. “Denk aan organisaties als STOWA,

24

H2O / 22 - 2009

KWR Watercycle Research Institute, de Unie van Waterschappen en Vewin. We hebben het overleg gezocht, zodat zij mee konden kijken naar thematische raakvlakken en we eventuele doublures konden voorkomen. En we juichen het toe als bepaalde groepen samen iets organiseren.” Dit jaarprogramma is belangrijk voor het imago en de groei van Waternetwerk, zegt Bekkenutte: “Waternetwerk heeft een heel belangrijke functie, maar dat moeten we ook kunnen laten zién. Uiteindelijk willen we kennis delen en vermeerderen binnen de watersector. Hoe meer leden, des te beter die kennisuitwisseling. Tot nu toe konden we pas achteraf laten zien hoeveel er allemaal in het kader van Waternetwerk wordt georganiseerd. Het is veel boeiender als je dat vooraf kunt doen: daarmee betrekken we de leden.” Wie nieuwsgierig is naar het jaarprogramma 2010 van Waternetwerk: bezoek de jaarvergadering op 27 november. En houd de Waternetwerk-pagina’s in H2O in de gaten.

Monique Bekkenutte

waternetwerken Eerste steen voor Europees onderzoeksinstituut voor WATERCOLUMN de watercyclus Tijdens de vijfdaagse CEO-conferentie voor ver.nieuws_column kop de Nederlandse waterbedrijven is op 15 oktober in Granada (Spanje) een overeenkomst getekend tussen het Spaanse Centro Technológico del Agua (CETaqua) en KWR Watercycle Research Institute. Dit is de eerste concrete stap op weg naar een Europees BTO-netwerk dat gericht is op meer internationale samenwerking op het gebied van wateronderzoek. De komende weken zullen ook aansprekende wateronderzoeksinstituten uit Portugal, Noorwegen en Duitsland hun handtekening zetten onder de samenwerkingsovereenkomst. De eerste handtekeningen vormden één van de hoogtepunten van de tweejaarlijkse CEO-conferentie die KWR voor de zesde maal organiseerde. De CEO-conferentie had als titel ‘Extremen in Europa’. Vertegenwoordigers van waterbedrijven en kennisinstituten uit Spanje, Portugal, Duitsland, Noorwegen, Letland, België en Nederland vertelden elkaar over de huidige onderwerpen in hun land op het gebied van drink- en afvalwater en welke trends zij voor de komende jaren voorzien. Het doel van de conferentie was onder meer elkaar beter leren kennen, Nederland en Vlaanderen positioneren als onderdeel van Europa en ideevorming over verbindingen in Europa (kennisuitwisseling). De conferentie begon in Maastricht, waar verschillende CEO’s inleidingen hielden over onder meer cradle-to-cradle, grensoverschrijdende waterproblemen en het belang van een goede balans tussen kosten en baten bij een transitie naar een integrale watercyclus. Vervolgens bezocht het gezelschap in Roetgen (bij Aken) de grootste Europese ultrafiltratiefabriek. Door spoelwaterhergebruik wordt 99 procent van het ruwwater omgezet in drinkwater. Interessante trends in Duitsland zijn ‘re-municipalisatie’, waarbij steden de nutsvoorzieningen en energieopwekking en -distributie in eigen hand nemen (van private bedrijven terug naar publiek dus) en afname van de watervraag door leegloop in het landelijk gebied.

Uitdagingen De volgende dag werd in Barcelona kennis

V

er.nieuws_column plat initiaal

ver.nieuws_column plat ver.nieuws_column auteur

De overeenkomst wordt getekend door Wim van Vierssen van KWR Watercycle Research Institute en Carlos Campos Callao van CETaqua.

gemaakt met Agbar en CETaqua en werd de spiksplinternieuwe ontzoutingsinstallatie aan de kust bezocht. CETaqua is als onderzoeksinstituut nauw verbonden met Agbar en kent een aantal strategische uitdagingen voor het onderzoek van morgen. Energie-efficiëntie staat hoog op het lijstje, op de voet gevolgd door het managen van de watervraag in de stad (virtueel water, waterstof als bron en zelfvoorzienende afvalwaterzuivering) en het beheer van de bronnen, onder andere stuwmeren (hergebruik en ontzouting). Er treedt dan ook een verschuiving op van puur wateronderzoek naar combinaties met vraagstukken op het gebied van energie en landbouw. Daags daarna werd in Granada de zonneenergiefabriek Andasol bezocht. De laatste dag stond in het teken van het seminar ‘Partnering in a diverse Europe’. Collega’s uit diverse Europese landen belichtten elk vanuit hun perspectief de uitdagingen voor de watercyclus en benoemden kansen voor Europese samenwerking. Ondanks de grote verschillen tussen de landen vonden de deelnemers elkaar in overeenkomstige

en aanvullende onderzoekswensen en -programma’s.

Overeenkomst De overeenkomst tussen het Spaanse CETaqua en KWR Watercycle Research Institute moet gezien worden als eerste stap naar structurele samenwerking in een Europees (virtueel) watercyclusonderzoeksinstituut. Dit is het resultaat van jaren bouwen aan een Europees BTO-netwerk, onder andere via TECHNEAU en WSSTP. Door te leren van problemen en oplossingen elders in Europa kunnen waterbeheerders en -bestuurders in Nederland sneller en makkelijker inspelen op trends die voor de watercyclus van belang zijn. Trends die, zoals tijdens de reis naar voren kwam, vooral te maken hebben met de effecten van klimaatverandering op waterkwaliteit en -kwantiteit, de gevolgen van demografische verschuivingen op de watervraag (en dus kostenstructuur) en de koppeling van water en energie. De samenwerking biedt mogelijkheden voor (meer) gezamenlijk onderzoek en uitwisselingen binnen het Europese netwerk.

Deskundigen op het gebied van waterbeheer uit Spanje, Portugal, Duitsland, Noorwegen, Letland, België en Nederland in de Agbar-toren van waterbedrijf Aguas de Barcelona.

H2O / 22 - 2009

25

waternetwerken Lessen trekken WATERCOLUMN

uit project in Leidsche Rijn ver.nieuws_column Wat is er geleerd van de ontwikkelingkop van mis en - belangrijker nog - wat moet vooral de Leidsche Rijn en hoe moet daarmee er.nieuws_column plat initiaalDat was omgegaan worden in Rijnenburg? de centrale vraag op de bijeenkomst die de Contactgroep Stedelijk Water op 14 oktober jongstleden verzorgde. Want de watervoorver.nieuws_column plat Vinexwijk Leidsche ziening in de Utrechtse Rijn liep allesbehalve soepel: problemen ver.nieuws_column met het waterbeheer,auteur te complexe watersystemen en veel onbegrip. Dat moet in Rijnenburg anders.

V

In Rijnenburg zullen, volgens de huidige plannen, in de toekomst 7000 woningen verrijzen. Frank van der Heijden, secretaris van de Contactgroep Stedelijk Water: “Rijnenburg ligt vlakbij Leidsche Rijn en is dus qua grondslag en omgeving te vergelijken.” Voor het slagen van de watervoorziening in Rijnenburg is het daarom nuttig te kijken naar de missers van Leidsche Rijn. Sprekers op de bijeenkomst waren Martijn Jongens (Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden) en Michiel Rijswijk (gemeente Utrecht). De laatste gaf de zaal inzicht in de do’s en dont’s van Leidsche Rijn. Wat ging er

anders? Uit het ontwerp van de wijk bleek al snel dat verschillende zaken die er op papier nuttig en mooi uitzagen, in de praktijk voor problemen zorgden. Zo bevat de wijk veel wadi’s, bedoeld als irrigatiesystemen voor regenwater. Later bleek dat deze erg veel ruimte innamen. Ook het afvoeren van regenwater over straat, zoals in het ontwerp was vastlegd, zorgde voor problemen. Martijn Jongens wierp een blik in de toekomst. “De plannen voor Rijnenburg kenmerken zich door een sterk duurzame inslag. Gezegd moet worden dat de plannen nog erg pril zijn. Dat maakt het makkelijk om ze, bij voorziene problemen, nog aan te passen. Maar het zorgt ook voor veel onduidelijkheid. Eén van de ambities van de wijk is om zo weinig mogelijk met grond te slepen. De ondergrond van veen zou zoveel mogelijk gehandhaafd moeten worden. Dat zorgt normaal gesproken voor een erg zachte bodem. Een gevolg zou kunnen zijn dat je gaat bouwen op palen.”

het grondwaterpeil nu al als dogma wordt aangehouden, men misschien verderop in de plannen gedwongen wordt minder duurzame keuzes te maken, bijvoorbeeld in materiaalgebruik. Dan kan die duurzame gedachte als zand door de vingers glippen. Na beide presentaties ontstond een volgens Van der Heijden levendige discussie. En dat was precies waar zijn contactgroep op hoopte: “De middag was wat ons betreft een groot succes. Er waren 25 mensen, en dat is ook ons gemiddelde bezoekersaantal. Onze doelstelling is de discussie, de dialoog achteraf. We zijn niet op zoek naar een format of consensus. “

Het publiek zag hier de uitdaging van in. Maar, zo werd benadrukt, men moet zich realiseren dat als de instandhouding van

Leidsche Rijn ziet er mooi uit, maar leverde op het gebied van water toch de nodige problemen op.

Rijnenburg kent zoveel overeenkomsten dat het nuttig lijkt lessen te trekken uit de ontwikkeling van Leidsche Rijn.

Lancering Engelstalige internetpagina Wateropleidingen Recent is de Engelstalige internetpagina www.worldwateracademy.nl gelanceerd. Deze geeft informatie over activiteiten van Stichting Wateropleidingen in het buitenland of voor deskundigen in de watersector die naar het buitenland gaan. Vanuit de watersector wordt het verlangen steeds sterker om actief in het buitenland te opereren. Daar bestaat grote behoefte aan uitbreiding van kennis, training en scholing op praktisch niveau. Overal in het buitenland staat duurzame inbedding van scholing hoog op de agenda.

26

H2O / 22 - 2009

Wateropleidingen koos voor de term World Water Academy als paraplu voor de buitenlandactiviteiten van de stichting. “Wij verwachten en hebben reeds ervaren dat het concept ‘voor professionals, door professionals’ als exportproduct goed kan aanslaan en een wezenlijke bijdrage kan leveren aan de duurzame verankering van praktijkgerichte scholing. Wateropleidingen heeft op dit gebied al de nodige ervaring opgedaan in Vietnam en Zuid-Afrika.”

terwijl de vraag vanuit het buitenland blijft toenemen. De nieuwe internetpagina bevat voornamelijk informatie die in het teken staan van wat Wateropleidingen in Nederland en buiten de landsgrenzen voor u kan betekenen. Het is de bedoeling dat de hoeveelheid actuele informatie over de vele diensten die Wateropleidingen in en buiten Nederland te bieden heeft, gaat groeien en dat de stichting beter kan tonen wat ze tot nu toe in het buitenland heeft gedaan.

Tot nu toe was er een gebrek aan Engelstalige informatie over wateropleidingen,

Voor meer informatie kunt u contact opnemen met Agnes Maenhout: [email protected].

waternetwerken WATERCOLUMN

ver.nieuws_column kop ‘Water verbindt mensen’ Passies, ambities, ontwikkelingen: wat drijft een waterprofessional? Waternetwerk portretteert haar leden - zoals Paul Baggelaar, directeur Icastat Statistisch Adviesbureau in Amstelveen. Paul Baggelaar (55) runt sinds 1998 zijn eigen adviesbureau met klanten als Rijkswaterstaat, waterschappen, drinkwatermaatschappijen en onderzoeksinstituten. Tot die tijd was hij, afgestudeerd als geografisch hydroloog, in dienst bij Kiwa. “Toen ik in 1981 afstudeerde, ging ik voor het ministerie van Buitenlandse Zaken aan de slag ‘in het veld’. Het was een droombaan, bij een drinkwaterproject in Burkina Faso. Na een maand kreeg ik een ernstig auto-ongeluk en was het avontuur voorbij. Omdat ik er een dwarslaesie aan heb overgehouden, werk ik nu ‘binnen’. Terug in Nederland kon ik via een vriend bij Kiwa allerlei hand-en-spandiensten op statistisch gebied verlenen. Al snel had ik mezelf blijkbaar onmisbaar gemaakt en in 1984 kreeg ik een baan aangeboden.” “In mijn werk ga ik voor de inhoud. Het watervak is erg boeiend. Je bent bezig voor een heel mooi iets, water, waar niemand zonder kan. Dat geeft een bijzondere dimensie aan het werk. Bij klanten en collega’s merk ik dat ook. We zijn geen concurrenten, want we gaan allemaal voor hetzelfde - dat spreekt me aan. Ik heb in de tijd na Kiwa ook kort voor de voedingsmidPaul Baggelaar

delenindustrie gewerkt. Daar miste ik die inhoudelijke betrokkenheid bij mijn contactpersonen, erg confronterend. Sindsdien beleef ik nog meer lol aan de waterwereld.” “Met mijn eigen bedrijf, dat ik in 1998 ben begonnen, houd ik me de hele week bezig met statistische vraagstukken. Ik doe onder meer tijdreeksanalyses. Door het analyseren van meetreeksen die in de tijd zijn opgebouwd, kun je uitspraken doen over het achterliggende systeem. Dat is interessant. Het bedrijf ontwikkelt zich organisch. Sinds ik samenwerk met wiskundige Eit van der Meulen houd ik me ook bezig met grote databestanden, zoals het analyseren van miljoenen meterstanden. We hebben ook steeds meer waterschappen als klant. Omdat ik voor zowel drinkwaterbedrijven als waterschappen werk, is Waternetwerk voor mijn bedrijf van grote waarde. Ik ben al lid sinds 1984 en volg alle ontwikkelingen op de voet.” “Water zal me nooit vervelen. Het besef hoe bijzonder het is dat we in Nederland zulk goed water uit de kraan kunnen laten komen, maakt me dankbaar. Die dankbaarheidsoefening helpt me als ik me wat minder voel. Daarnaast heb ik het gevoel dat water een mystieke eigenschap heeft. Het is meer dan H2O, het is meer dan de som van chemische en fysische kwaliteiten. We zijn allemaal grotendeels water, het verbindt ons. Ik merk dat er ook steeds meer collega’s en klanten zijn die geboeid raken door het mystieke wezen van water.” Meer weten over Paul? Zie www.amo-nl.com/icastat.

V

er.nieuws_column plat initiaal

ver.nieuws_column plat ver.nieuws_column auteur

Hoge verwachtingen Trenddag De verwachtingen voor de Trenddag op 27 november in Rotterdam zijn weer hooggespannen. Logisch, want ook op de Trenddag van twee jaar geleden wordt teruggekeken als een dag vol inspirerende ontmoetingen en presentaties. Dieuwke Voorhoeve van KWR Watercycle Research Institute was er twee jaar geleden nauw bij betrokken. “Ik ben erg enthousiast over die dag, zowel de locatie als de sprekers waren erg inspirerend. Duidelijk is te constateren dat de onderwerpen die toen aan bod kwamen, later zijn uitgewerkt, of via bedrijfstakonderzoek of op het niveau van individuele waterbedrijven. De Trenddag is echt een aanjager geweest om de onderwerpen, bijvoorbeeld klimaatverandering, nanotechnologie en GIS/ICT, serieus op te pakken. Later zijn daarover bijvoorbeeld kennisbijeenkomsten georganiseerd of zijn ze teruggekomen in onderzoek en beleid. Ik ga er van uit dat de komende Trenddag minstens net zo inspirerend is, zeker ook omdat het zich ditmaal niet alleen tot de drinkwatersector beperkt.” Deelnemen? het kan nog steeds: meld je aan via www.waternetwerk.nl of neem contact op met: Andrew Segrave (030) 606 95 46 of Willem Koerselman (030) 606 95 89.

Colofon Waternetwerken Redactie Monique Bekkenutte Tim Fierant Antal Giesbers Martijn Kregting Jaap van Peperstraten Tosca Vissers Contact Waternetwerk Monique Bekkenutte Postbus 70 2280 AB Rijswijk telefoon: (070) 414 47 78 fax: (070) 414 44 20 e-mail: [email protected]

H2O / 22 - 2009

27

Grondwatermeetnetbeheer geheel in de hand U wilt draadloos velddata kunnen verzamelen? En die vervolgens vanachter uw bureau aan een grondige analyse onderwerpen? Dat kan met Diver-NETZ*. Diver-NETZ is een volledig netwerk dat de beste draadloze techniek voor uw veldwerk combineert met de meest recente software voor achter uw bureau: gebruikersvriendelijk en overzichtelijk. Diver-NETZ maakt uw dataverwerving, -management en -analyse uiterst efficiënt. Met Diver-NETZ kunt u uw grondwatermeetnet op de lange termijn effectief beheren. Van veldwerk tot kantoor: kies voor Diver-NETZ.

www.swstechnology.com [email protected]

Kijk op www.swstechnology.com voor meer informatie. *mark of Schlumberger

Grondwaterstanden draadloos tot uw beschikking ? Draadloze dataoverdracht heeft veel voordelen t.o.v. dataloggers die u moet bezoeken om de gegevens uit te lezen. Denk maar eens aan lastig te vinden peilbuizen in hoge begroeiing, overstort locaties waarvoor een weg moet worden afgezet etc. Het nieuwe GSM2 modem van KELLER rekent af met deze nadelen. Uw data wordt per email verstuurd en in een centrale SQL database opgeslagen. Vanuit deze SQL database is de data te visualiseren, al dan niet bewerkt. Export naar andere formaten en overstortrapportages behoren eveneens tot de mogelijkheden. Aan het GSM2 modem wordt een digitale niveausensor aangesloten die de waterstanden in peilbuis, overstort of oppervlaktewater meet. De metingen worden in het modem bewaard en op vooraf geprogrammeerde tijden per email verstuurd. Het GSM2 modem is batterijgevoed. Met een gemiddelde verbindingsfrequentie van 1 keer per dag en 1 meting per uur is de batterijlevensduur maar liefst 10 jaar.

Het nieuwe GSM2 modem van KELLER zorgt ervoor ! KELLER Meettechniek BV Postbus 59 2810AB REEUWIJK

www.keller-holland.nl

Tel +31 182 399840 Fax +31 182 399841 E [email protected]

platform

Merijn Schriks, KWR Watercycle Research Institute Margo van der Kooi, KWR Watercycle Research Institute Minne Heringa, KWR Watercycle Research Institute Annemarie van Wezel, KWR Watercycle Research Institute

Gezondheidskundige evaluatie van ‘nieuwe stoffen’ in grond-, oppervlakte- en drinkwater Steeds betere chemisch-analytische technieken leiden tot detectie van ‘nieuwe stoffen’ in oppervlakte-, grond- en drinkwater. Omdat drinkwaternormen voor deze stoffen vaak ontbreken, is het gezondheidskundige belang van de aangetroffen concentraties vaak onduidelijk. Dit artikel geeft indicatieve gezondheidskundige normen voor een selectie van 50 voor de watercyclus relevante stoffen. Bij bijna alle geëvalueerde stoffen blijkt een substantiële marge te bestaan tussen de (indicatieve) drinkwaternorm en de maximaal aangetroffen concentraties in het water. Hierbij wordt echter geen rekening gehouden met mogelijke mengselinteracties tussen stoffen.

W

ereldwijd komen in watersystemen duizenden chemicaliën voor. Alleen al in de Europese Unie bestaan meer dan 100.000 geregistreerde stoffen (EINECS-lijst), waarvan ongeveer 70.000 voor dagelijks gebruik. Schattingen geven aan dat jaarlijks circa 300 miljoen ton synthetische stoffen hun weg vinden naar natuurlijke wateren1). Deze emissie van stoffen zou een toenemend probleem kunnen worden voor drinkwaterbedrijven, in het bijzonder omdat de implementatie van de nieuwe Europese chemicaliënwetgeving (REACH) kan leiden tot gebruik van meer polaire stoffen. Deze stoffen zijn met de momenteel toegepaste zuiveringstechnieken moeilijker te verwijderen tijdens drinkwaterproductie. Onlangs verrichtten Loos en collega’s2) een studie naar de aanwezigheid van 35 polaire

TTC is van origine opgezet voor het evalueren van niet-gereguleerde stoffen die aanwezig zijn in lage concentraties in voedsel4). Deze TTC (1.5 μg stof per persoon per dag voor niet-genotoxische stoffen en 0.15 μg/kg stof per persoon per dag voor genotoxische stoffen) is door Van der Hoek et al. gebruikt voor de berekening van een drinkwaterrelevante TTC, te weten 0.1 μg/l voor niet-genotoxische stoffen en 0.01μg/l voor genotoxische stoffen.

organische stoffen in Europese rivieren. Zij vonden concentraties tot 40 μg/l. Vanuit toxicologisch perspectief vormen veel van zulke stoffen een bron van zorg: over deze stoffen is vaak geen informatie beschikbaar is en er zijn geen drinkwaternormen voor. Daarom is eerder het TTC-concept (Threshold of Toxicological Concern) voorgesteld als streefwaarde voor de watersector3). De TTC is gebaseerd op het voorzorgprincipe. Hierdoor kan een overschatting van het werkelijke risico ontstaan. Binnen het bedrijfstakonderzoek onderzocht KWR Watercycle Research Institute 50 relatief polaire ‘nieuwe stoffen’ (log Kow < 3) die relevant zijn voor de watercyclus, met het doel voor deze stoffen (indicatieve) drinkwaternormen vast te stellen. Het tweede doel was om de maximaal aangetroffen concentraties van deze stoffen in oppervlakte-, grond- en drinkwater te vergelijken met deze indicatieve norm. Zo ontstaat een beeld van de risico’s voor de menselijke gezondheid die de aangetroffen concentraties van ‘nieuwe stoffen’ met zich meebrengen. Meer inzicht in mogelijke gezondheidskundige effecten helpt waterbedrijven beslissingen te nemen over eventuele (nieuwe) maatregelen.

VN-wereldgezondheidsorganisatie WHO en/ of het Noord-Amerikaanse milieubureau EPA. Als officiële drinkwaternormen ontbraken, werd een indicatieve gezondheidskundige drinkwaternorm afgeleid uit beschikbare gegevens over de toelaatbare dagelijkse opname (Tolerable Daily Intake of TDI) of op basis van toxicologische literatuurgegevens. Als standaard werd hierbij een lichaamsgewicht van 70 kilo gehanteerd, een drinkwaterconsumptie van twee liter per dag en een allocatiefactor voor de blootstelling via het drinkwater van tien procent. Het verzamelen van informatie over de hoogste gemeten concentraties van de geëvalueerde stoffen in oppervlaktewater beperkte zich bij voorkeur tot de (Nederlandse) benedenloop van de Rijn en Maas en metingen in het afgelopen decennium. Deze concentraties werden onder andere gehaald uit jaarverslagen van de vereniging van rivierwaterbedrijven RIWA en de Arbeidsgemeinschaft RheinWasserwerke. Het databestand REWAB (registratie van waterkwaliteitsgegevens van de waterleidingbedrijven) werd gebruikt als voornaamste bron om te zoeken naar concentraties van stoffen in drinkwater. Als hierin informatie ontbrak was, werd uitgeweken naar andere bronnen.

Methode van onderzoek De toxicologische evaluatie van de geselecteerde stoffen bestond uit een reeks stappen. Eerst werd gezocht naar officiële drinkwaternormen, bijvoorbeeld van de

Ten slotte is het gezondheidskundig risico beoordeeld door de (indicatieve) drinkwaternorm te vergelijken met de gemeten concentratie in water (gemeten concen-

H2O / 22 - 2009

29

tratie gedeeld door de (indicatieve) drinkwaternorm). Een quotiënt van 1 betekent daarbij een concentratie in (drink)water die gelijk is aan de (indicatieve) norm. Stoffen met een quotiënt van 1 of meer in drinkwater kunnen mogelijk risico’s opleveren voor de humane gezondheid. Voor stoffen met een quotiënt van 0.1 of meer is meer onderzoek wenselijk naar hun aanwezigheid. Voor stoffen die voorkomen in oppervlakte- en grondwater, werd deze drempel gesteld op 0.2 of meer, omdat drinkwaterzuivering een extra veiligheidsmarge introduceert. Stoffen in oppervlakte-, grond- of drinkwater die een quotiënt hebben van respectievelijk 0.2 of meer of 0.1, kunnen worden beschouwd als niet-zorgwekkend voor de humane gezondheid.

quotiënt gevonden van 0.1 (benzeen en PFOA): dit pleit ervoor de aanwezigheid van deze stoffen in drinkwater(bronnen) nauwgezet te blijven volgen. Voor 15 stoffen zijn geen gegevens gevonden over hun aanwezigheid in drinkwater. Hun mogelijke

stof

(Indicatieve) drinkwaternormen

Aanwezigheid in oppervlakte-, grond- en/of drinkwater

Voor 37 van de 50 stoffen werden in de jaarrapporten van RIWA en ARW gegevens gevonden over de maximaal gevonden concentraties in oppervlaktewater (zie de tabel). Voor twee stoffen (MTBE en clofibric acid) waren alleen grondwaterconcentraties beschikbaar. Concentraties van de andere stoffen werden gevonden in andere bronnen, zoals wetenschappelijke publicaties. De hoogste maximale concentratie werd gevonden voor EDTA, gevolgd door onder andere DTPA, p,p’-sulfonyldiphenol en urotropine. In drinkwater werden voor slechts 35 stoffen maximale concentraties aangetroffen. Ook hier werd de hoogste concentratie gevonden voor EDTA. Vergelijking concentraties met (indicatieve) drinkwaternormen

Voor alle stoffen die zijn gevonden in oppervlakte-, grond- en/of drinkwater was het berekende quotiënt < 1 (zie tabel). De drie stoffen met het hoogste quotiënt in oppervlaktewater (de meest zorgwekkende) zijn 1,4-dioxane, carbamazepine en PFOS. Voor MTBE en ETBE zouden - op basis van een organoleptische norm - quotiënten berekend kunnen worden van respectievelijk 1.8 en 1.2. Deze resultaten duiden echter eerder op een (smaak- en geur)probleem voor de drinkwaterproductie dan op risico’s voor de humane gezondheid. Alle röntgencontrastmiddelen scoorden relatief lage quotiënten (weinig zorgwekkend), zowel in oppervlaktewater als in drinkwater. Slechts voor twee stoffen werd in drinkwater een

30

H2O / 22 - 2009

Discussie en conclusies Snelle ontwikkelingen binnen de analytische chemie leiden tot de detectie van steeds weer nieuwe stoffen in drinkwater en de bronnen

Overzicht van geëvalueerde stoffen met concentraties in oppervlaktewater of grondwater (aangegeven met *) en drinkwater, hun (indicatieve) drinkwaternorm en berekende quotiënt (potentieel carcinogene stoffen zijn aangegeven met **). - = niet beschikbaar. Chemische categorieën: 1) gejodeerde contrastmedia, 2) algemene organische stoffen, 3) algemene pesticiden, 4) geoxygeneerde benzineadditieven, 5) gefluoreerde organische stoffen, 6) pharmaceutische stoffen.

Resultaten Voor tien stoffen was een officiële WHO-drinkwaternorm beschikbaar. Voor 40 stoffen werd een indicatieve norm afgeleid uit toxicologische literatuurgegevens. De (indicatieve) normen varieerden tussen 0,0001 mg/l voor NDMA en 415 mg/l voor het röntgencontrastmiddel iopamidol (zie de tabel). Alle gejodeerde röntgencontrastmiddelen hadden een relatief hoge indicatieve norm (en dus een lage toxiciteit), variërend van 6.7 tot 415 mg/l. In het geval van ETBE en MTBE lag de indicatieve norm minstens een factor vijfhonderd hoger dan de organoleptische norm van 15 μg/l (MTBE) en ~1 μg/l (ETBE)5).

effect op de humane gezondheid is daarom onduidelijk.

1,4-dioxane2)** 4-methylbenzene Sulfamide2) Acetylsalicylate6) AMPA3) Amidotrizoic acid1) BAM3) Bentazone3) Benzene2)** Benzothiazole2) Benzotriazole2) BCIPE2) Carbamazepine6) Carbendazim3) Chloridazon3) Clofibric acid6) 2,4-D3) Diethyl phtalate2) DEET3) DEA2) Diglyme2) DTPA2) Dimethenamid3)0.12 DMA2) Diuron3) ETBE4) EDTA2) Glyphosate3) Imidacloprid3) Iohexol1) Iomeprol1) Iopamidol1) Iopromide1) Isoproturon3) MTBE4) Metoprolol6) N-butylbenzene sulphonamide2) Nicosulfuron3) NDMA2)** p,p’-sulfonyldiphenol2 PFOS5) PFOA5) Phenazone6) Simazine3) Sulfamethoxazole6) Tolyltriazole2) Trichloroethene2) TEP2) TPPO2) TCEP2) Urotropine2)

maximale concentratie (μg/l) oppervlaktewater / gronddrinkwater water

10 0.06 0.065 5 0.63 0.05 0.1 0.74 0.03 0.54 2.9* 0.227 1.5 0.3 0.091 0.2 0.9 0.06 0.29 3.64 12.2 NB 0.34 0.68 1.2 29 1.2 0.06 0.5 0.97 0.714 0.56 0.31 27.3* 0.2 0.78 0.17 0.0071 10 0.11 0.647 0.11 0.13 0.11 0.29 1.35 0.189 0.344 0.29 10

0.5 NB 0.12 1.1 0.25 0.23 0.28 0.96 0.01 0.2 1.9 0.03 NB NB 0.14 0.11 NB 0.03 NB 0.15 9 245 NB 0.08 NB 13.6 0.46 NB 0.06 0.01 0.1 0.04 0.02 1.25 2.1 0.05 NB 0.002 NB 0.02 0.52 0.03 0.06 0.03 NB 1.75 NB 0.13 NB NB

(indicatieve) norm (μg/l)

30 2600 25 900 250.000 52.5 300 10 90 1000 140 1 105 189 30 30 2800 6250 750 175 350 0.0005 190 7 525 600 900 210 375.000 6700 415.000 250.000 9 9400 50 292 700 0.1 60 0.5 5.3 125 2 440 875 20 1950 28 77 500

quotiënt oppervlaktewater / gronddrink water water

0.3 0.02 0.00002 0.003 0.005 0.006 0.001 0.000003 0.000001 0.001 0.004 0.0003 0.0009 0.07 0.1 0.0003 0.0001 0.0005 0.0002 0.02* 0.01 0.2 0.03 0.01 0.002 0.003 0.005 0.007 0.004 0.0003 0.00001 0.000005 0.0004 0.02 0.0009 0.03 0.03 0.002 0.1 0.01 0.002 0.05 0.02 0.001 0.0005 0.0003 0.000001 0.0000002 0.0001 0.000001 0.000002 0.0000002 0.000002 0.0000002 0.03 0.002 0.003* 0.0001 0.004 0.04 0.003 0.0002 0.0002 0.07 0.02 0.1 0.2 0.04 0.1 0.1 0.0009 0.0002 0.07 0.03 0.0003 0.00007 0.0003 0.007 0.09 0.0001 0.01 0.005 0.004 0.02 -

platform daarvan (oppervlaktewater en grondwater). Deze evaluatie van 50 ‘nieuwe stoffen’ toont aan dat op basis van de maximaal gevonden concentraties slechts een fractie van deze stoffen mogelijk aanleiding geeft tot zorgen over de humane gezondheid. Vooral van stoffen met een zeer lage (indicatieve) drinkwaternorm, zoals 1,4-dioxaan, benzeen en NDMA, moet worden gevolgd in welke concentraties ze voorkomen in drinkwater en in de bronnen daarvan. Aangetoond is reeds dat concentraties van stoffen kunnen variëren door een fluctuerende afvoer van rivieren6). Dit kan mogelijk periodiek leiden tot een potentieel gezondheidskundig probleem. Verder toont deze evaluatie aan dat de TTC - zoals afgeleid voor het voorkomen van onbekende stoffen in drinkwater - een conservatieve waarde is. De TTC moet vooral worden toegepast indien geen toxicologische gegevens beschikbaar zijn. De twee perfluorverbindingen (PFOS en PFOA) die zijn geëvalueerd in dit onderzoek, vormen op dit moment niet direct een probleem voor humane gezondheid. Vanwege toenemende accumulatie in het milieu moeten ze echter goed gevolgd worden. PFOA is in 2006 bij een incident in een concentratie van 0.53 μg/l gevonden in drinkwater7). De röntgencontrastmiddelen die potentieel aanwezig kunnen zijn in drinkwater en de bronnen daarvan, geven geen aanleiding tot zorg over de humane

gezondheid. Vanwege hun persistente karakter, relatief hoge emissie en onbekende effecten op aquatische organismen zou een evaluatie van de milieueffecten van deze stoffen interessant kunnen zijn. Slechts een fractie van de geëvalueerde stoffen vormt mogelijk een zorg voor de humane gezondheid, maar een aantal onderzekerheden verdient de aandacht. Een drinkwaternorm wordt gebaseerd op toxiciteitsgegevens van één enkele stof. Daarom zijn de langetermijneffecten van mengsels van allerlei stoffen onduidelijk. Begrip van mengselinteracties tussen stoffen en implementatie van deze informatie is belangrijk voor het ontwikkelen van toekomstige normen. Effectgerichte (bio)assays kunnen daarbij zeer behulpzaam zijn8). Ten slotte is aandacht nodig voor stoffen waarover geen of weinig gegevens beschikbaar zijn met betrekking tot hun voorkomen in (drink) water, in het bijzonder de stoffen met een relatief lage (indicatieve) drinkwaternorm. Meer informatie over dit onderzoek is te vinden in het rapport ‘Toxicological relevance of emerging contaminants for drinking water quality’ van KWR Watercycle Research Institute (BTO 2009.022).

LITERATUUR 1) Schwarzenbach R., B. Escher, K. Fenner, T. Hofstetter, C. Johnson, U. von Gunten en B. Wehrli (2006). The challenge of micropollutants in aquatic systems. Science 313(5790), pag. 1072-1077. 2) Loos R., B. Gawlik, G. Locoro, E. Rimaviciute, S. Contini en G. Bidoglio (2009). EU-wide survey of polar organic persistent pollutants in European river waters. Environ. Pollut. 157(2), pag. 561-568. 3) Van der Hoek, J.P., M. Mons, P. Stoks en D. van der Kooij (2008). Visie op en streefwaarden voor milieuvreemde stoffen in drikwater. H2O nr. 4, pag 1-4 4) Kroes R., A. Renwick, M. Cheeseman, J. Kleiner, I. Mangelsdorf, A. Piersma, B. Schilter, J. Schlatter, F. van Schothorst, J. Vos en G. Wurtzen (2004). Structure based thresholds of toxicological concern (TTC): guidance for application to substances present in low levels in the diet. Food Chem. Toxicol. 42, pag. 65-83. 5) Van Wezel A., L. Puijker, C. Vink, A. Versteegh en P. de Voogt (2009). Odour and flavour thresholds of gasoline additives (MTBE, ETBE and TAME) and their occurrence in Dutch drinking water collection areas. Chemosphere 5, pag. 672-675. 6) Walraven N. en R. Laane (2009). Assessing the discharge of pharmaceuticals along the Dutch coast of the North sea. Rev. Environ. Contam. T. 199, pag. 1-18. 7) Skutlarek D., M. Exner en H. Farber (2006). Perfluorinated surfactants in surface and drinking waters. Environ. Sci. Pollut. R. Int. 5, pag. 299-307. 8) Van der Oost R. (2008). Visie op mengseltoxiciteit in drinkwater. BTO-rapport 2008.009.

advertentie

RUIM BAAN IN FLEVOLAND Flevoland is de snelst groeiende provincie van Nederland. Een gebied waar denken en doen samenkomen in fascinerende projecten en activiteiten. Stedelijke dynamiek gaat samen met rust, ruimte en groen. Dit maakt de provincie Flevoland tot een uitdagende en inspirerende werkgever met een heel interessant werkveld: de samenleving. De provincie is op zoek naar medewerkers die op een verbindende en vernieuwende wijze te werk gaan. Zij gaan recht op hun doel af,denken buiten de kaders en komen met creatieve oplossingen. De provincie biedt een aantrekkelijk en gevarieerd arbeidsvoorwaardenpakket en goede scholings- en ontwikkelingsmogelijkheden. Voor meer informatie, kijk op www.werkenbijflevoland.nl.

Jurist Milieu en Water Juridisch beleidsmedewerker die de uitdaging aangaat om toezicht te moderniseren en beleid en regelgeving te verbinden.

Senior Beleidsadviseur Water Strategisch adviseur met passie voor water en politiek bestuur.

www.werkenbijflevoland.nl

H2O / 22 - 2009

31

Roos Loeb, Alterra, thans B-WARE Piet Verdonschot, Alterra Frits Kragt, Planbureau voor de Leefomgeving Hans van Grinsven, Planbureau voor de Leefomgeving

Sturen op fosfor of stikstof voor verbetering ecologische kwaliteit van zoete wateren? In de Nederlandse uitwerking van de Kaderrichtlijn Water (KRW) wordt ervan uitgegaan dat zoete wateren door fosfor gelimiteerd worden. Uit internationale wetenschappelijke literatuur blijkt echter dat in zoet water ook limitatie door stikstof, silicium en koolstof voor kan komen. Voor (blauw)algen, en daarmee voor de zwem- en drinkwaterkwaliteit, is vooral fosfor van belang, maar voor de diversiteit van ondergedoken waterplanten en de vegetatie van oevers en moerassen blijkt ook stikstof erg belangrijk te zijn. Het risico van een te sterke nadruk van het beleid op reductie van fosforemissies is dat de verbetering van de ecologische kwaliteit van zoete wateren, zoals vereist voor de KRW, niet bereikt wordt.

D

oor het gebruik van fosfaatarme wasmiddelen, het verbeteren van de rioolwaterzuivering en het terugdringen van emissies uit de landbouw is de belasting van het oppervlaktewater met fosfor en stikstof inmiddels sterk verminderd. Deze vermindering heeft er echter nog niet toe geleid dat de effecten van eutrofiëring teniet zijn gedaan. Om effectief beleid te kunnen voeren, is het daarom van belang om te weten op welk limiterend nutriënt gestuurd moet worden om (blauw)algenbloei te voorkomen of een goede ecologische toestand te bereiken. In de Nederlandse uitwerking van de KRW wordt ervan uitgegaan dat zoete waterlichamen door fosfor worden gelimiteerd1). Dit werpt de vraag op of reductie van stikstofemissies dan nog wel nodig is voor verbetering van de ecologische kwaliteit van zoete oppervlaktewateren. De resultaten van een literatuuronderzoek2) hiernaar zijn in dit artikel samengevat.

Effecten van eutrofiëring Eutrofiëring leidt tot afname van biodiversiteit enerzijds en directe overlast anderzijds. In Nederland heeft de toename van nutriëntenconcentraties gezorgd voor groen- en blauwalgenbloei in meren en voor dominantie van kroos in sloten. Deze overschaduwden de ondergedoken waterplanten, waardoor deze verdwenen. Ook als nog geen algenbloei of kroosdo-

32

H2O / 22 - 2009

minantie optreedt, zijn er al effecten op de biodiversiteit in het water waar te nemen. Bij aanvoer van nutriënten verdwijnen karakteristieke soorten, zoals kranswieren en fonteinkruiden, en ontstaat een dominantie van algemenere soorten, zoals grof hoornblad en smalle waterpest. Directe overlast wordt voornamelijk veroorzaakt door algenbloei. Tijdens of na de Sloot met kroos (foto: Piet Verdonschot).

algenbloei kan een zodanig hoge zuurstofconsumptie optreden door het afsterven van algen dat het water zuurstofloos raakt. Hierdoor kan sterfte van onder andere vis optreden. Blauwalgenbloei leidt tot ergere problemen dan groenalgenbloei. Een aantal soorten blauwalgen produceert toxines die giftig zijn voor mensen en vee bij contact met het water (huiduitslag en bij inslikken

platform maag- en darmklachten). Daarnaast leidt blauwalgenbloei tot ernstige stankoverlast. Planten (inclusief algen) hebben voedingsstoffen en licht nodig om te kunnen groeien. De belangrijkste voedingsstoffen zijn koolstof, stikstof en fosfor. Diatomeeën, die een kiezelskelet hebben, hebben ook veel silicium nodig. Mits er voldoende licht is, is meestal één van deze voedingsstoffen te weinig aanwezig ten opzichte van de andere voedingsstoffen en daarmee limiterend voor de groei. Om eutrofiëringeffecten tegen te kunnen gaan, is het daarom van belang om te achterhalen welk nutriënt voor biomassatoename of algenbloei zorgt, zodat op dat nutriënt gestuurd kan worden.

Verschillen in limitatie voor verschillende planten Verschillende soorten planten (en algen) verschillen in opname-efficiëntie van de verschillende nutriënten, maar ook in hun behoefte aan verschillende nutriënten en de mate waarin deze nutriënten voor hen beschikbaar zijn. Veel gebruikt is de zogeheten Redfield-ratio: de verhouding waarin nutriënten optimaal voorkomen voor de groei van algen. Deze verhouding is vastgesteld op 106:16:1 voor koolstof, stikstof en fosfor (molaire verhouding)3), hoewel ook is aangetoond dat deze verhouding voor verschillende soorten algen anders kan liggen. Hogere planten hebben echter een andere behoefte aan nutriënten, waardoor deze verhouding gemiddeld ongeveer op 550:30:1 ligt. Ze hebben dus een ongeveer vijfmaal zo grote behoefte aan koolstof en een tweemaal zo grote behoefte aan stikstof ten opzichte van fosfor vergeleken met algen. Ook hebben hogere planten een grotere behoefte aan licht dan algen4). Daarnaast zijn verschillen in beschikbare bronnen voor nutriënten groot. Wortelende waterplanten halen een groot deel van hun voedingsstoffen uit de bodem en in mindere mate uit het water,

terwijl in het water zwevende planten en algen geheel afhankelijk zijn van in het water opgeloste stoffen. Planten die op het water drijven of boven het water uitsteken, kunnen gemakkelijk kooldioxide uit de lucht opnemen en op die manier in hun koolstofbehoefte voorzien. Kroosvarens en sommige blauwalgen zijn in staat om stikstofgas uit de lucht op te nemen, waardoor ze een groot voordeel hebben ten opzichte van planten die dat niet kunnen en stikstof in de vorm van nitraat of ammonium uit het water of de bodem op moeten nemen. Fosfaat bindt sterk aan het sediment, terwijl nitraat nauwelijks bindt en vrij in de waterkolom aanwezig is. In het water is daarom stikstof vaak in overmaat aanwezig, terwijl in het sediment relatief juist veel fosfor voorkomt, zeker als het sediment anaeroob is. Samen met de hogere behoefte van hogere planten aan stikstof kan dat ervoor zorgen dat wortelende waterplanten door stikstof gelimiteerd kunnen zijn, terwijl algen in hetzelfde water door fosfor gelimiteerd worden. Daarnaast worden diatomeeën vaak gelimiteerd door silicium, als dit in lage concentraties beschikbaar is.

Kennis over nutriëntenlimitatie Internationaal wordt veel onderzoek verricht naar limitatie van nutriënten. De gebruikte methoden variëren van het bestuderen van in situ bemesting van hele meren tot aan het meten van nutriëntenverhoudingen in het water of in algencellen. Misschien wel de meest gebruikte methode is die waarbij de concentratie chlorofyl-a in het water, als maat voor algenbloei en daarmee voor eutrofiëring, wordt gekoppeld aan de concentraties van nutriënten in het water. Hiermee kan inzicht verkregen worden in de meest sturende factor voor eutrofiëringseffecten in meerdere waterlichamen tegelijk. Het nadeel van deze methode is echter dat met gebruik van de chlorofyl-a-concentratie niet naar hogere planten en epifytische algen gekeken wordt. Ook valt het bij de analyse

Helder water met hoge biodiversiteit in de Wieden (foto: Roos Loeb).

van correlaties in een grote dataset niet op als algen in één of enkele meren uit de onderzochte dataset een ander type limitatie hebben. Uit de typen onderzoek blijkt dat fosfor meestal limiterend is voor fytoplankton (vrij zwevende algen) in meren. Andere typen limitatie komen echter ook veelvuldig voor, vooral limitatie door stikstof, koolstof en silicium. Meren waarin het fytoplankton gelimiteerd is door stikstof, hebben meestal ofwel een zeer hoge concentratie fosfor of juist een lage belasting met stikstof. Een lage belasting met stikstof kan voorkomen in regio’s met een zeer lage stikstof-depositie, zoals het noorden van Scandinavië5). Een hoge fosforconcentratie komt van nature voor in gebieden met apatiet (een calciumfosfaatzout) in de ondergrond6), maar kan ook worden beïnvloed door kwel, anaerobie en stratificatie en sulfaatrijk oppervlaktewater. Meren in Noord-Holland ontvangen zulke hoge concentraties fosfaat en sulfaat uit brakwaterlenzen dat de lage N/P-verhoudingen er op wijzen dat sprake kan zijn van stikstoflimitatie van het fytoplankton7). Koolstoflimitatie komt permanent voor in zachte wateren (vennen)8). Zowel koolstoflimitatie als limitatie door stikstof en door silicium kunnen echter in veel meer wateren seizoensgebonden voorkomen9). Koolstoflimitatie ontstaat in ondiepe wateren als er veel fotosynthese plaatsvindt, door algenbloei of door een hoge bedekking met waterplanten. Alle kooldioxide wordt dan uit het water opgenomen en ook de concentratie bicarbonaat raakt uitgeput doordat het wordt omgezet in kooldioxide. Periodieke limitatie door stikstof en silicium komt vooral voor bij een hoge belasting met fosfor: door de hoge productiviteit wordt er veel stikstof of silicium (in het geval van diatomeeënbloei) opgenomen. Omdat, in tegenstelling tot fosfor, nauwelijks stikstof wordt nageleverd vanuit het sediment, kunnen concentraties anorganisch stikstof in de loop van het groeiseizoen zeer laag worden, terwijl de fosforconcentratie in het water veel minder fluctueert. Vaak wordt aangenomen dat het terugdringen van stikstofemissies blauwalgenbloei kan veroorzaken, omdat stikstofbindende blauwalgen goed kunnen concurreren met groenalgen onder stikstofarme omstandigheden. Slechts een deel van de toxine-producerende blauwalgen is echter in staat om stikstof uit de lucht te fixeren en niet-fixerende blauwalgen zijn juist afhankelijk van hoge stikstofconcentraties in het water10). Uit internationaal onderzoek komt een zeer divers beeld naar voren over het voorkomen van blauwalgenbloei, waarbij het in elk geval vaststaat dat blauwalgenbloei alleen voorkomt bij hoge fosfaatconcentraties in het water, regelmatig in combinatie met hoge stikstofconcentraties. Hoewel minder uitgebreid onderzocht dan algen blijkt dat waterplanten door stikstof, fosfor en koolstof gelimiteerd kunnen worden. Stikstoflimitatie van waterplanten lijkt het vaakst voor te komen, maar in veel

H2O / 22 - 2009

33

meren wordt de groei van ondergedoken waterplanten beperkt door lichtlimitatie ontstaan door algenbloei, wat vaak gerelateerd is aan eutrofiëring met fosfor. Toch blijkt uit studies uitgevoerd in GrootBrittannië, Polen11) en Denemarken12) dat zowel de biodiversiteit als de bedekking met waterplanten sterk vermindert bij hoge stikstofconcentraties, ongeacht de fosforconcentratie. In de KRW vormen, naast het water, oevers een belangrijk onderdeel van een waterlichaam. De vegetatie van oevers en van ondiep water (wetlandplanten) bepaalt mede de score van een water op de KRW-maatlat. De vegetatie van oevers, uiterwaarden en wetlands kan gelimiteerd zijn door stikstof, fosfor en/of kalium, waarvan (co-)limitatie door stikstof het vaakst voorkomt13). Aanvoer van het limiterende nutriënt leidt op oevers tot verruiging met grassen en brandnetels. In de ondiepe delen van watergangen leidt dit tot het versneld dichtgroeien van de watergang met helofyten14).

Kennisleemten Het onderzoek aan nutriëntenlimitatie in meren overheerst. In sloten, die ondiep zijn en niet door fytoplankton worden gedomineerd maar door hogere planten, ontbreekt echter gedegen onderzoek naar nutriëntenlimitaties. Naar nutriëntenlimitaties in stromende wateren is ook weinig onderzoek verricht, zodat ook hier een duidelijk beeld ontbreekt. Door de trekkracht van het water is de bedding van stromende wateren vaak schaars begroeid en heeft eutrofiëring een onduidelijk effect op de concurrentie tussen planten onder water. Wat wel duidelijk is, is dat bij eutrofiëring van stromende wateren ondergedoken planten begroeid kunnen raken met epifyten (op de planten groeiende algen)15), die zowel door fosfor als stikstof gelimiteerd kunnen zijn. Een sterke begroeiing met epifyten neemt het licht weg voor de planten waarop zij groeien, waardoor ondergedoken waterplanten kunnen verdwijnen. Daarnaast is vanzelfsprekend ook het verruigende effect van eutrofiëring op de oevers van stromende wateren bekend. Zeker nu door defosfateringsmaatregelen en biomanipulatie de turbiditeit van veel meren in Nederland is afgenomen en er dus meer licht tot op de bodem doordringt, is de verwachting dat nutriëntenlimitatie bij ondergedoken waterplanten weer een belangrijkere rol gaat spelen en relevant zal zijn voor de soortensamenstelling van de ondergedoken vegetatie. Onderzoek naar de limitatie van ondergedoken waterplanten in relatie tot die van de algen in hetzelfde water ontbreekt echter nog.

Conclusies Fosfor is het belangrijkste sturende nutriënt voor algenbloei in zoete, stilstaande wateren. Er zijn echter ook omstandigheden waarin stikstof het sturende nutriënt is, zoals bij het optreden van fosfaatrijke kwel of periodiek als alle stikstof uit het water in de loop van het groeiseizoen al is opgenomen. Voor de diversiteit aan waterplanten, en daarmee

34

H2O / 22 - 2009

Chara major in een duinplas op Texel (foto: Roos Loeb).

voor het bereiken van de ‘goede ecologische toestand’ of het ‘goed ecologisch potentieel’ volgens de KRW, is ook stikstof van groot belang. Daarnaast is stikstof vaak limiterend voor de vegetatie van oevers, moerassen en uiterwaarden en kan beïnvloeding met stikstofrijk water zorgen voor verruiging, ook als algen of planten in het desbetreffende water zelf door fosfor gelimiteerd zijn. Bij de huidige sterke beleidsnadruk op fosfor als limiterend nutriënt in zoete wateren, ontstaat het risico dat de verbetering van de biodiversiteit en bedekking van hogere planten niet optreedt. Reductie van emissies van stikstof naast die van fosfor is dus belangrijk voor de KRW. LITERATUUR 1) Heinis F. en C. Evers (2007). Afleiding getalswaarden voor nutrienten voor de goede ecologische toestand voor natuurlijke wateren. STOWA/RIZA. 2) Loeb R. en P. Verdonschot (2009). Complexiteit van nutriëntenlimitaties in oppervlaktewateren. Wettelijke Onderzoekstaken Natuur & Milieu. Werkdocument 128. Alterra. 3) Redfield A. (1958). The biological control of chemical factors in the environment. American Scientist 46, pag. 205-221. 4) Sand-Jensen K. en J. Borum (1991). Interactions among phytoplankton, periphyton, and macrophytes in temperate fresh-waters and estuaries. Aquatic Botany 41, pag. 137-175. 5) Bergstrom A., P. Blomqvist en M. Jansson (2005). Effects of atmospheric nitrogen deposition on nutrient limitation and phytoplankton biomass in unproductive Swedish lakes. Limnology and Oceanography 50, pag. 987-994. 6) Kilinc S. en B. Moss (2002). Whitemere, a lake that defies some conventions about nutrients. Freshwater Biology 47, pag. 207-218. 7) De Klein J. (2008). Trends in N/P ratios and limitations in Dutch surface waters. Presentatie op Cost869 WG2 workshop ‘N/P limitation and interactions between N and P in surface water’ in Athene. 8) Roelofs J., E. Brouwer en R. Bobbink (2002). Restoration of aquatic macrophyte vegetation

in acidified and eutrophicated shallowsoft water wetlands in the Netherlands. Hydrobiologia 478, pag. 171-180. 9) Sommer U. (1993). Phytoplankton competition in Plußsee - a field-test of the resource-ratio hypothesis. Limnology and Oceanography 38, pag. 838-845. 10) Van der Molen D., R. Portielje, W. de Nobel en P. Boers (1998). Nitrogen in Dutch freshwater lakes: trends and targets. Environmental Pollution 102, pag. 553-557. 11) James C., J. Fisher, V. Russell, S. Collings en B. Moss(2005). Nitrate availability and hydrophyte species richness in shallow lakes. Freshwater Biology 50, pag. 1049-1063. 12) Gonzalez Sagrario M., E. Jeppesen, J. Goma, M. Sondergaard, J. Jensen, T. Lauridsen en F. Landkildehus (2005). Does high nitrogen loading prevent clear-water conditions in shallow lakes at moderately high phosphorus concentrations? Freshwater Biology 50, pag. 27-41. 13) Olde Venterink H., R. van der Vliet en M. Wassen (2001). Nutrient limitation along a productivity gradient in wet meadows. Plant and Soil 234, pag. 171-179. 14) Geurts J., J. Sarneel, B. Willers, J. Roelofs, J. Verhoeven en L. Lamers (2009). Interacting effects of sulphate pollution, sulphide toxicity and eutrophication on vegetation development in fens: A mesocosm experiment. Environmental Pollution 157, pag. 2072-2081. 15) Hilton J., M. O’Hare, M. Bowes en J. Jones (2006). How green is my river? A new paradigm of eutrophication in rivers. Science of the Total Environment 365, pag. 66-83.

platform

Peter Sjoerdsma, Vitens Jacques van Paassen, Vitens Monique Hermans, Messer BV

Volledige ammoniumomzetting door zuurstofdosering Op drinkwaterproductiebedrijf Spannenburg doseert Vitens zuivere zuurstof aan het beluchte ruwe water om een volledige ammoniumomzetting in de voorfilters te bereiken en nagroei in het distributienet te voorkomen1). Deze werkwijze is uniek in Nederland en waarschijnlijk ook uniek in de wereld. Zuurstof in water oplossen lijkt op het eerste gezicht niet moeilijk. Dit is het wel als men zuurstof doseert in een open goot waar het water invalt en men eisen stelt aan het rendement van de zuurstofinbreng. In dit artikel wordt onder meer ingegaan op de manier waarop het uiteindelijk gelukt is om zuurstof in het water op te lossen met een rendement boven de 80 procent.

S

pannenburg is het grootste drinkwaterproductiebedrijf van Vitens. Op de locatie wordt op jaarbasis 25 miljoen kubieke meter drinkwater geproduceerd. Het grondwater wordt betrokken uit een tweetal wingebieden (Spannenburg 15 miljoen kubieke meter en Oudega 10 miljoen kubieke meter). De kwaliteit van het grondwater is stabiel, maar het bevat een aantal stoffen in hoge concentraties (zie de tabel). Om dit water te zuiveren tot drinkwater zijn meerdere processtappen in bedrijf (zie afbeelding 1); waarbij opgemerkt dient te worden dat de ontkleuring door middel van ionenwisseling op het moment van schrijven in de bouwfase is en volgens planning eind dit jaar in bedrijf zal worden genomen. IJzer wordt grotendeels verwijderd in de voorfilters. Tot voor kort werd ammonium in de voorfilters slechts voor een klein deel omgezet in nitraat. Hieraan lagen twee

redenen ten grondslag. De eerste reden was het hoge gehalte aan ammonium in het ruwe water. De tweede reden was de slechte spoelwijze van de voorfilters, waardoor verstopping van de voorfilters ontstond met kortsluitstromen en verminderde ammoniumomzetting als gevolg. Hierover schrijven Jacques van Paassen e.a. uitgebreid in het hiernavolgende artikel. Doordat het voorfiltraat nog ongeveer twee milligram ammonium per liter bevatte, vindt een groot gedeelte van het nitrificatieproces plaats in de nafilters. Uit onderzoek naar de nafilters bleek dat met name kort na elke spoeling veel biomassa van de nitrificatie (gemeten als ATP) uitspoelde naar de reinwaterkelder en het distributiegebied. In dat distributiegebied is dan ook sprake van ernstige nagroei van Aeromonas en dierlijke organismen.

Om de biologische stabiliteit van het drinkwater van productiebedrijf Spannenburg te verbeteren, is onderzoek verricht op zowel proefinstallatieschaal als in praktijkfilters naar optimalisatie van de voor- en nafilters. Om de nagroei in het distributienet te voorkomen, is het doel om de biologie in de nafilters te voorkomen. Dit houdt in dat de nitrificatie volledig in de voorfilters moet plaatsvinden. Dit is niet mogelijk als wordt vastgehouden aan natfiltratie in de voorfilters gecombineerd met intensieve beluchting. Dit blijkt uit de volgende reactievergelijkingen: 4 Fe2++O2+8 HCO3-+H2O Æ 4 Fe(OH)3+8 CO2 NH4++2 O2+2 HCO3- Æ NO3-+3 H2O+2 CO2 (via nitrietvorming) Uit deze reactievergelijkingen blijkt dat de ijzeroxidatie per milligram ijzer 0,14 milligram zuurstof verbruikt en voor de

Afb. 1: Schematisch overzicht van de zuivering te Spannenburg.

Samenstelling van het ruwwater op het productiestation Spannenburg.

parameter

waarde

methaan ijzer mangaan ammonium TOC kleur hardheid

40-45 mg/l 12 mg/l 0,5 mg/l 3,3 mg/l 8 mg/l 20 mg/l 3,5 mmol/l

H2O / 22 - 2009

35

ammoniumomzetting 3,6 milligram per milligram NH4+ nodig is. Een volledige ontijzering en ammoniumomzetting in nitraat in het ruwwater van Spannenburg vraagt dus in totaal 13,6 milligram zuurstof per liter. Bij atmosferische omstandigheden en een watertemperatuur van circa 11°C, overeenkomstig het ruwwater in Spannenburg, bedraagt de oplosbaarheid van zuurstof ongeveer 11 milligram per liter (zie afbeelding 2).

Zuurstofdosering Reeds tijdens het proefonderzoek zijn twee mogelijkheden geopperd om ondanks de hoge ijzer- en ammoniumconcentraties te komen tot een volledige ijzer- en ammoniumverwijdering. Er zijn twee methoden om het ‘tekort’ aan zuurstof aan te vullen: • Door nafiltraat terug te voeren naar de voedingskant van de voorfilters wordt het ammoniumgehalte verdund en is volledige nitrificatie in het natfilter mogelijk; • Door zuivere zuurstof te doseren, reeds getest in een praktijksituatie in één van de 15 voorfilters. Recirculatie van het nafiltraat

De methode van het bypassen van een gedeelte van het nafiltraat naar de voeding van de voorfilters is tijdens het pilotonderzoek onderzocht. Uit het onderzoek bleek dat een bypasshoeveelheid van 25 procent noodzakelijk is om volledige nitrificatie te bereiken. In de praktijksituatie van Spannenburg met een nominale waterproductie van 2.850 kubieke meter per uur zou dit een bypasshoeveelheid van ruim 700 kubieke meter per uur inhouden. Gelet op de toekomst, waarbij regelmatig piekproducties van 3.640 kubieke meter per uur (de maximale capaciteit van productiebedrijf Spannenburg) kunnen voorkomen, betekent dit een bypass van 900 kubieke meter per uur. Ondanks de verbeterde nitrificatie mogen de nadelen als gevolg van het bypassen niet buiten beschouwing worden gelaten.

Afb. 2: Oplosbaarheid van zuurstof in water.

Het leidingwerk wordt namelijk sterker belast en ingrijpende aanpassingen zullen noodzakelijk zijn. Daarnaast zal door de extra belasting van 25 procent ook een snelheidsverhoging van 25 procent in de voorfilter optreden. Op de lange termijn bestaat dan een risico op verslechtering van de filtratie. Vanwege de genoemde argumenten is deze methode als oplossing voor de praktijkfilters niet verder meegenomen. Dosering zuivere zuurstof

De firma Messer is betrokken bij dit deel van het onderzoek vanwege de kennis over het doseren en oplossen van zuurstof. Zuurstofdosering wordt regelmatig toegepast in het

Plaatbeluchtingsruimte met links de verzamelgoot en rechts de voedingsgoten voor ieder van de 15 filters. De luchtinslag in de verzamelgoot is duidelijk zichtbaar.

36

H2O / 22 - 2009

voedingswater voor gesloten snelfilters en kan daar redelijk eenvoudig gerealiseerd worden. In Spannenburg is de hydraulische situatie voor de voorfiltratie echter zodanig dat het oplossen van zuivere zuurstof extra aandacht vraagt. De voorfiltratie in Spannenburg bestaat uit open snelfilters met een open en vlakke voedingsgoot. Zuurstof oplossen met behulp van eenvoudige bellenverdelers, zoals filterkaarsen of membraanbeluchters, is in deze voedingsgoot met 20 cm waterdiepte niet efficiënt. Stroomopwaarts, in het korte traject tussen plaatbeluchters en voedingsgoot, vindt twee keer significante luchtinslag plaats, die

Overstortbak en voedingsgoot van het testfilter. Luchtinslag ten gevolge van de overstort is duidelijk zichtbaar.

platform absorptieleiding levert dit een behoorlijk drukverlies op. Uiteindelijk is het drukprofiel in de gehele leiding van belang. Bij te grote drukval kan oververzadigde zuurstof weer ontgassen. Voor de verrijking tot 100 milligram zuurstof per liter betekent dit dat een overdruk van minimaal 90 kPa in de gehele leiding tot kort voor de uitgang gehandhaafd dient te worden. De resterende drukval tot atmosferisch vindt plaats in de drievoudige uitstroom in de voedingsgoot. De uitgang met verdeler wordt zodanig gedimensioneerd, dat direct na drukval het zijstroomwater intensief met het overige water in de voedingsgoot gemengd wordt om zo ontgassing te vermijden.

Afb. 3: Schematische weergave van de zuurstofdosering.

Tijdens de uitvoering van het onderzoek is de statische menger direct voor het inbrengpunt komen te vervallen. Gebleken is dat enkel de injector genoeg is voor het oplossen van de grote hoeveelheid zuurstof in het bedrijfswater. Alhoewel het water zijwaarts vanuit de voedingsgoot het filter opstroomt en voedingswater in het eerste deel van de goot niet direct met zuurstofrijk water gemengd raakt, wordt overal in het bovenwater een verhoogde concentratie zuurstof gemeten. De stroming in het bovenwater zelf draagt dus ook nog aan de menging bij. Met de geschetste testopstelling is gedurende twee maanden een voorfilter voorzien van extra zuurstof. Gedurende deze periode is intensief gemeten om het effect vast te kunnen stellen. In afbeelding 4 zijn de van belang zijnde parameters uitgezet.

Afb. 4: Filtraatkwaliteit met zuurstof verrijkt ruwwater.

eventueel oververzadigde zuurstof er direct weer uitstript. De eerste luchtinslag is in de verzamelgoot onder de plaatbeluchters. Voordat het water weer volledig ontgast is, vindt de tweede luchtinslag plaats in de voedingsgoot zelf, waar het water via een overstortbak in valt. Zuurstofdosering in zowel de plaatbeluchtergoot als in de overstortbak leek op voorhand dus niet zinvol. Tijdens het onderzoek is wel zuurstofdosering in de overstortbak getest in combinatie met een afdekking/overkapping over de overstortbak en over het eerste deel van de voedingsgoot. De zuurstof werd gedoseerd via een filterkaarsje net boven de bodem van de overstortbak. De waterhoogte in de bak bedroeg 0,7 meter. Een deel van de gedoseerde zuurstof loste direct op. De rest verrijkte de afgedekte ‘luchtatmosfeer’ in het turbulente gedeelte en bevorderde hier de zuurstofopname. Bij een dosering van vijf milligram per liter was het rendement echter minder dan 20 procent. Omdat directe zuurstofdosering niet mogelijk was, is de oplossing gezocht in het sterk verrijken van een relatief kleine waterdeelstroom en deze kort voor de filters met de hoofdstroom te mengen. Om in deze deelstroom ongewenste ijzer- en mangaanoxidatie te voorkomen is hier bedrijfswater (= drinkwater) toegepast. In het pilotonderzoek is tien kubieke meter water per uur onder druk verrijkt met één kilo zuurstof

per uur. Bij deze mate van oververzadiging (100 mg/l) wordt normaliter een oxidator (drukreactor) ingezet. Deze is echter alleen voor grotere watervolumenstromen beschikbaar. Voor het pilotonderzoek is de zuurstof daarom met behulp van een injector in het water gedispergeerd. Achter de injector levert een absorptieleiding de benodigde verblijftijd voor het verdere oplossen van zuurstof. Deze deelstroom wordt in de tweede helft van de voedingsgoot, dus na het schuimige gedeelte, met een drievoudige verdeler gemengd met het voedingswater van het betreffende voorfilter. Het gehele systeem is schematisch weergegeven in afbeelding 3. Om te bereiken dat deze methode van zuurstofinbreng een voldoende hoog rendement heeft, is een aantal aspecten van belang. Ten eerste is een verhoogde druk nodig om voldoende verzadigingsdeficiet voor stoftransport tussen gas en vloeistoffase ter beschikking te stellen. Om een concentratie van 100 milligram per liter te bereiken, wordt in de praktijk met tussen de 400 en 600 kPa overdruk gewerkt. Daarnaast is van belang dat voldoende tijd voor stoftransport ter beschikking staat. Dit wordt door de lengte van de absorptieleiding vastgelegd. Ten derde is belangrijk dat fasenscheiding in de absorptieleiding wordt vermeden. Hiervoor wordt de stroomsnelheid in deze leiding duidelijk hoger gekozen dan gebruikelijk. Bij de kleine diameter van de

Dit overzicht geeft aan dat met toepassing van zuurstofdosering het mogelijk is hoge concentraties ammonium volledig om te zetten in nitraat. Tijdens de periode dat zuurstof is gedoseerd in het voedingswater van het testfilter, is geen ammonium en nitriet aangetoond en is de nitraatconcentratie met twaalf milligram per liter maximaal. Het rendement van de zuurstofdosering is meer dan 80 procent. Dat is gegeven de omstandigheden voldoende hoog. Vitens heeft inmiddels besloten de zuurstofdosering per individueel filter uit te voeren en het alternatief - dosering via een centrale oxidator - buiten beschouwing te laten. Dit houdt dus in dat de praktijkinstallatie wordt uitgevoerd conform het pilotonderzoek.

H2O / 22 - 2009

37

Jacques van Paassen, Vitens Peter Sjoerdsma, Vitens Janneke Duiven, Vitens

‘Q21’-drinkwater zonder gebruik van membranen In 2005 verichtte Vitens samen met het toenmalige Kiwa Water Research onderzoek naar de kwaliteitsverbetering van het drinkwater van productiebedrijf Spannenburg. Doel was de bereiding en levering van onberispelijk drinkwater, dat aan alle kwaliteitseisen van de 21e eeuw voldoet, ook wel ‘Q21’-drinkwater genoemd. Het onderzoek richtte zich vooral op de toepassing van ultra- en nanofiltratie als laatste stap in de zuivering om de biologische stabiliteit van het afgeleverde drinkwater te verbeteren1). Vitens heeft als vervolg hierop verder onderzoek verricht naar het behalen van die kwaliteitsdoelstelling zonder gebruik te maken van membranen. Na optimalisatie van de bestaande zuivering en uitbreiding van het zuiveringsproces met ionenwisseling voor kleurverwijdering wordt straks ‘Q21’-drinkwater geleverd. De verbeteringen leveren daarboven nog aanzienlijke besparingen op in het productieproces en bij de distributie van drinkwater.

H

et drinkwater van productiebedrijf Spannenburg voldoet momenteel niet aan de streefwaarden van Vitens voor kleur, organisch stofgehalte, assimileerbaar organisch koolstof en de biofilmvormingssnelheid. De waterkwaliteit leidt tot groei van bacteriën (waaronder Aeromonas) en dierlijke organismen in het leidingnet met alle gevolgen vandien. Het frequent spuien van de leidingen is daarom noodzakelijk. Daarnaast wordt in het voorzieningsgebied ook relatief vaak Legionella in binneninstallaties aangetroffen. Ook de klanten waarderen de waterkwaliteit maar als ‘matig goed’. Dit blijkt niet alleen uit de klachten ten aanzien van de kleur en bruin water, maar ook uit drukklachten als gevolg van verstopping van de zeefjes voor de watermeter met voornamelijk waterpissebedden. De matige waterkwaliteit is terug te voeren op het functioneren van de zuivering. De problemen in de zuivering beginnen al bij de voorfiltratie. De processen die in de voorfilters plaatsvinden, zoals ontijzering en nitrificatie, vertonen reeds binnen een jaar na vervangen van het materiaal een aanzienlijke verslechtering. Het filtermateriaal (zandkorrels met een diameter van 1,5 a 2,5 millimeter) groeit snel aan en moet elke vijf jaar vervangen worden.

Analyse Een analyse van bovengenoemde problemen leverde de volgende mogelijke oorzaken op:

38

H2O / 22 - 2009

•

•

De nagroei in het net wordt onder andere veroorzaakt door uitspoeling van biologisch filtermateriaal van de nafilters. In de nafilters vindt een belangrijk deel van de nitrificatie plaats. Na spoelen van een nafilter wordt gedurende het eerste halfuur van productie veel biomassa naar de reinwaterkelder uitgespoeld. Deze biomassa is voedsel voor de bacteriën in het net. Deze bacteriën vormen op hun beurt weer voedsel voor de dierlijke organismen in het water; Een andere voedselbron voor de bacteriegroei in het net vormt het natuurlijke organisch materiaal (NOM) in het grondwater. Het grondwater wordt gewonnen vanonder een veenlaag. Dit zogeheten veenwater bevat veel organische stof en heeft een gele kleur. Een deel van het NOM is biologisch afbreekbaar. Tot op heden wordt de kleur in de zuivering niet verwijderd, met als gevolg een gedeeltelijke biologische afbraak in het distributienet.

Uit een inventariserend onderzoek naar de werking van de filters bleken de filters met een te lage snelheid gespoeld te worden. In de voorfilters wordt ijzer afgevangen en ammonium door bacteriën omgezet in nitraat. Bij het spoelen van de filters wordt al het afgevangen ijzer en een groot deel van de biomassa uit het filter gespoeld. Voor een goed spoelproces dienen de ruimtes tussen het filtermateriaal vergroot te worden om ijzer en bacteriemassa met het spoelwater te

verwijderen. Het filterbed moet in expansie gebracht worden. Voor een optimale spoeling van de filters is een expansie van tien tot 20 procent gewenst2). Voor zand met een korrelgrootte van 1,5 tot 2,5 millimeter betekent dit dat de spoelsnelheid circa 90 meter per uur moet bedragen. De berekende spoelsnelheid is driemaal hoger dan de in de praktijk toegepaste snelheid. Het is dus niet verwonderlijk dat na het spoelen een deel van het ijzer en de biomassa in het voorfilter achterbleef, dat binnen een jaar al delen van het filterbed dichtgeslibd waren en dat het effectieve bedoppervlak daardoor afnam en de filtratiesnelheid evenredig toenam. Het effect van dit probleem was het meest zichtbaar bij de nitrificatie. Binnen een jaar nam het ammoniumgehalte in het filtraat toe van 0,8 mg/l naar waarden boven de 2 mg/l.

Oplossing Cruciaal bij het vinden van de oplossing voor het probleem van de voorfilter was het onderkennen van het belang van een goede spoelwijze van het filtermateriaal. In Spannenburg kan niet gespoeld worden met snelheden boven de 35 meter per uur. Hiervoor zijn in het verleden de aan- en afvoerleidingen en de spoelgoot te klein gedimensioneerd. Aanpassing van de filters zou een investering van enkele miljoenen euro’s vergen. De conclusie was duidelijk. Zand met een korrelgrootte van 1,5 tot 2,5 millimeter is ongeschikt voor toepassing in productiebedrijf Spannenburg. Er moest

platform gezocht worden naar lichter en/of fijner filtermateriaal, dat bij een spoelsnelheid van 35 meter per uur voldoende in expansie komt. Besloten is om onderzoek te doen naar twee soorten filtervullingen: zand van 0,5 a 0,8 millimeter + antraciet 1,2 a 2,0 millimeter én zand van 0,8 a 1,25 millimeter + antraciet 1,4 a 2,5 millimeter. Ter voorkoming van uitspoeling van biomassa uit de nafilters is gesteld dat de nitrificatie, het enige biologische proces in de zuivering, volledig moest plaatsvinden in de voorfilters. De nafilters dienen dan alleen voor het afvangen van carry-over van de pelletontharding en voor verwijdering van mangaan. Voor een volledige ontijzering en nitrificatie in de voorfilters is 14 milligram zuurstof per liter nodig. Dit is meer dan via beluchting van water van 12°C onder atmosferische omstandigheden kan oplossen. Om toch al het ammonium in de voorfilters om te kunnen zetten is onderzoek gedaan naar recirculatie van het filtraat en naar het doseren van zuivere zuurstof aan het grondwater na de plaatbeluchting en voor de voorfiltratie. Het NOM-probleem wordt opgelost door ionenwisseling. Vitens heeft al enige jaren ervaring met ionenwisseling voor kleurverwijdering op productiebedrijf Oldeholtpade. Die toepassing heeft geleerd dat niet alleen de kleur goed verwijderd wordt, maar dat ook de biologische stabiliteit van het drinkwater sterk verbetert3).

Proefinstallatie-onderzoek

Proefinstallatie voor onderzoek naar optimalisatie van de voorzuivering op productiebedrijf Spannenburg.

Afb. 1: Het ammonium- en ijzergehalte in het filtraat van proeffilter A. Tijdens de recirculatieproef is het ammoniumgehalte in korte tijd gedaald tot onder de analysegrens.

Hoofddoel van het onderzoek met een proefinstallatie is aan te tonen dat met een goede spoelwijze, een stabiel proces van ontijzering en nitrificatie in de filters kan worden bereikt. Aangezien de processen in de praktijkfilters na het vullen van de filters met nieuw materiaal al binnen enkele maanden verslechterden, is gekozen voor de proefinstallatie. Voor het onderzoek is een proefperiode van een jaar uitgetrokken. De proefinstallatie bestond uit twee parallel geschakelde filters A en B met elk een diameter van 0,8 meter. Proeffilter A bevatte zand van 0,5 a 0,8 millimeter + antraciet 1,2 a 2,0 millimeter én proeffilter B zand van 0,8 a 1,25 millimeter + antraciet 1,4 a 2,5 millimeter. De filters zijn gevoed met het grondwater na plaatbeluchting. De voedingstroom bedroeg drie kubieke meter per uur per filter, wat overeenkomt met een filtratiesnelheid van zes meter per uur. Beide filters zijn gespoeld met een maximale spoelsnelheid van 35 meter per uur. Voor proeffilter A bedroeg de expansie tijdens waterspoeling tien tot 20 procent en voor proeffilter B vijf tot tien procent. In afbeelding 1 zijn de ijzer- en ammoniumgehalten van het voedingwater en het filtraat van proeffilter A weergegeven. Het ijzergehalte in de voeding bedroeg 13 milligram per liter. Dit werd in het filter zeer effectief verwijderd. Het ijzergehalte in het filtraat lag gemiddeld beneden 0,02 milligram per liter. De troebelheid van het filtraat was continu minder dan 0,10 FTE(!). Het ammoniumgehalte in het grondwater bedroeg

H2O / 22 - 2009

39

Toch is besloten om net boven het filterbed een extra aflaat voor spoelwater te realiseren.

Reinwaterkwaliteit

Afb. 2: Het ammonium- en ijzergehalte in het filtraat van de praktijkfilter na het vullen met dubbellaagsmateriaal. Na een inwerkperiode van enkele maanden was ook de nitrificatie volledig (gelimiteerd door zuurstof). Door extra zuurstof inbreng was ammonium in het filtraat niet meer aantoonbaar.

3,3 milligram per liter. Na een inwerkperiode van enkele weken werd ammonium volledig omgezet in nitraat voor zover het zuurstofgehalte dit toeliet. Het zuurstofgehalte in het filtraat bedroeg steeds 0 en het restgehalte ammonium circa 0,5 milligram per liter. In de laatste weken van het onderzoek is 15 procent van het beluchte filtraat teruggevoerd naar de voeding van de filters met als doel om op deze wijze extra zuurstof in te brengen en de nitrificatie in het voorfilter volledig te krijgen. Met de recirculatie van het water nam de filtratiesnelheid toe van zes meter per uur naar 6,7 meter per uur. In de grafiek is te zien dat direct na de start van de recirculatie het ammoniumgehalte in het filtraat afnam en na enkele weken afwezig was (minder dan 0,05 mg/l). De resultaten met proeffilter B, het grovere filtermateriaal, waren voor ijzer en ammonium vergelijkbaar met die in proeffilter A. De troebelheid van het filtraat was echter continu iets hoger en bedroeg 0,20 FTE. De looptijd van de filters bedroeg voor proeffilter A, met het fijne materiaal, 27 uur. Tijdens recirculatie nam de looptijd af tot 19 uur. Het spoelwaterverbruik bedroeg drie procent bij een filtratiesnelheid van zes meter per uur. Voor proeffilter B was de looptijd 39 uur en het spoelwaterverbruik ongeveer 2,4 procent.

Praktijkfilteronderzoek Hoewel de resultaten in de proeffilters meer dan succesvol waren, bleven bij de procesvoerders toch nog twijfels bestaan over de vertaling van de resultaten naar de praktijkfilters. Tussen de proef- en praktijkfilters zat een opschalingfactor van 50. Eén van de praktijkfilters is daarop leeggehaald, van nieuwe spoeldoppen voorzien en gevuld met nieuw filtermateriaal: zand van 0,8 a 1,25 millimeter + antraciet 1,4 a 2,5 millimeter. De reden voor de keuze van dit filtermateriaal is de langere looptijd van de praktijkfilters. Met 15 parallelle filters was de

40

H2O / 22 - 2009

eis van de procesvoerders dat een minimale looptijd van 30 uur moest worden bereikt. Dit praktijkonderzoek heeft eveneens een jaar geduurd. De resultaten van de proeffilters werden ook op praktijkschaal bevestigd. Dit is in afbeelding 2 weergegeven. Voor de volledige nitrificatie in de praktijkfilters is niet gekozen voor recirculatie van belucht filtraat, zoals in de proeffilters succesvol was getest. Recirculatie van water resulteert in de voorfilters namelijk in een aanzienlijke verhoging van de filtratiesnelheid en dito verkorting van de looptijd van de filters. Daarom is in de praktijkfilters gekozen voor dosering van zuivere zuurstof, aanvullend op de reeds aanwezige intensieve beluchting voor methaanverwijdering. Door zuurstofdosering kan extra zuurstof oplossen in water, waardoor volledige nitrificatie kan worden gerealiseerd bij gelijkblijvende filtratiesnelheid. (Over de zuurstofdosering is meer te lezen in het artikel van Peter Sjoerdsma e.a. op pagina 35).

Aanpassing van de nafilters Bij de nafilters is ongeveer een kwartier na het spoelen van een filter een langdurige piek in de troebelheid van het filtraat waargenomen. De troebelheidspiek werd veroorzaakt door niet alleen het uitspoelen van ijzer, maar ook van biologisch materiaal. Onderzoek wees uit dat de deeltjes die aanwezig zijn in het bovenstaande water na de laatste waterspoeling, ongehinderd het filterbed passeren. Dit gebeurt ook als de filtratie bij een lage filtratiesnelheid plaatsvindt. De troebelheidspiek na het spoelen kan worden voorkomen door het bovenstaande water af te pompen of boven het filterbed af te laten. In de nieuwe situatie, waarbij productiebedrijf Spannenburg is voorzien van goed werkende voorfilters, is het probleem van ijzerdoorslag en biologische activiteit in de nafilters opgelost.

Inmiddels zijn acht van de 15 voorfilters van nieuw filtermateriaal voorzien. Dit is al duidelijk merkbaar in de reinwaterkwaliteit van het productiebedrijf. Het ijzergehalte is afgenomen van 0,05 milligram per liter in september 2008 naar 0,02 milligram per liter in mei van dit jaar. Voor april 2010 zullen de overige zeven voorfilters aangepast zijn. Eind dit jaar zal de ionenwisseling voor kleurverwijdering in bedrijf worden gesteld. De kleur van het water - nu nog 20 mg/l Pt/ Co - zal teruggebracht worden tot onder het niveau van de streefwaarde van Vitens (10 mg/l Pt/Co). De biologische stabiliteit van het water zal door de kwaliteitsverbeteringen sterk verbeteren. De ervaringen met kleurverwijdering op productiebedrijf Oldeholtpade wijzen op een nagroeisnelheid van circa 1 pg ATP/cm2.dag. Dit is tienmaal beter dan de waarde die KWR Watercycle Research Institute momenteel aanhoudt voor biologisch stabiel water. De verwachting is dan ook dat productiebedrijf Spannenburg in 2010 kleurloos, zacht drinkwater levert dat op elk aspect voldoet aan de zogeheten Q21-eisen.

Kostenbesparing In de oude situatie moesten de filters elke vijf jaar worden voorzien van nieuw filtermateriaal. Gebaseerd op ervaringen bij andere productiebedrijven van Vitens met goed gespoelde dubbellaagfilters zal de standtijd van het filtermateriaal 15 jaar bedragen. De verbeterde voorfiltraatkwaliteit resulteert eveneens in verlaging van de onderhoudsfrequentie aan de (tussen)reservoirs en andere nageschakelde zuiveringsstappen. De grootste besparingen zijn terug te vinden in het distributiegebied. Van continue spuiacties in de oude situatie zal de spuifrequentie na volledige aanpassing van de zuivering afnemen tot één maal per vijf a tien jaar. De geraamde besparingen bedragen ongeveer 200.000 euro per jaar. Voordat het echter zover is, zal Vitens nog heel wat ‘oud zeer’ uit de leidingen moeten verwijderen. LITERATUUR 1) Beerendonk E. en W. Senden (2005). Workshop Q21 Spannenburg. BTO-rapport 2006.005. 2) Huisman L. (1983). Rapid Filtration. Stichting Postakademiale Vorming Gezondheidstechniek. 3) Schippers D. en P. Sjoerdsma (2007). Kwaliteitsverbetering op meerdere fronten door ontkleuring via ionenwisseling. H2O nr. 20, pag. 38-40.

agenda 16 november, Utrecht Mediation en gebiedsgerichte aanpak demonstratie van de oplossingsgerichte mogelijkheden van mediation in milieu- en RO-zaken aan de hand van grondwaterbeheer en Natura 2000. Organisatie: Stichting Mediation in Milieu en Ruimtelijke Ordening. Informatie: www.mediation-mro.nl.

17 november, Vught Afghanistan Experience bijeenkomst over de succesfactoren voor waterprojecten in Afghanistan, met aandacht voor de techniek, de cultuur- en sociale verschillen en natuurlijk de gevolgen van de oorlog in het land. Organisatie: Contactgroep Internationaal van Waternetwerk. Informatie: www.waternetwerk.nl.

18 november, Rotterdam Water Production in the Southern World with CSP symposium over het gebruik van de ontziltingsmethode Concentrated Solar Power om de waterproblemen in Afrika op te lossen. Organisatie: Water voor Afrika. Informatie: www.wataf.org.

18 november, Neeltje Jans Delta Award en Delta Academy uitreiking van de Delta Award aan één van de zes teams van jonge wetenschappers, die hebben onderzocht hoe Zeeland er in 2053, honderd jaar na de watersnoodramp, uitziet. Minister Plasterk en Commissaris der Koningin Peijs zijn ook aanwezig bij de opening van de Delta Academy van Hogeschool Zeeland. Organisatie: Hogeschool Zeeland en Provincie Zeeland. Informatie: www.hz.nl, www.deltawateraward.com.

23 november, Delft The role of engineers in water transitions Engelstalig symposium waarop onder andere transities in stedelijk waterbeheer (Rotterdam), de rol van de overheid, weerstand tegen noodzakelijke transities in de Britse watersector, transities in internationaal waterbeheer en het Monash Stedelijk Water Duurzaamheids- en Transitiecentrum aan de orde komen. Organisatie: TU Delft. Aanmelden: [email protected] of [email protected].

23-24 november, Soestduinen Nationale Waterconferentie tweedaags jaarlijks terugkerend congres over de actuele stand van zaken met betrekking tot het waterbeheer in Nederland. Organisatie: Studiecentrum voor Bedrijf en Overheid. Informatie: (040) 297 49 80.

24-25 november, Lunteren Bodem Breed 21e editie van dit symposium, dat in twee dagen alles behandelt op het gebied van wetgeving, beleid en techniek wat de bodem aangaat. Ook stedelijk waterbeheer, waterbodems en de nieuwe Waterwet komen aan de orde. Informatie: Sandra Broekhof (0182) 54 06 50.

27 november, Arnhem Handreiking herinrichting diepe plassen bijeenkomst over de aanleiding en de totstandkoming van de handreiking over de herinrichting van diepe plassen, waaronder voormalige zandwinputten. Organisatie: Baggernet, SenterNovem/ Bodem+, Provincie Gelderland en de ministeries van VROM en V&W. Informatie: [email protected].

27 november, Rotterdam Glocalisation: think global, act local congres na de algemene ledenvergadering van Waternetwerk over Glocalisation. Hoe kan informatietechnologie helpen bij toekomstverkenningen en hoe kunnen we onze eigen klimaat- en watervoetafdruk verminderen? Organisatie: Waternetwerk. Informatie: www.waternetwerk.nl.

2 december, Delft Ontwerpateliers voor stadsuitbreiding of -vernieuwing middagsymposium over het gebruik van zogeheten ontwerpateliers bij stadsuitbreiding of -vernieuwing als verbindende schakel tussen de kennis over onder- en bovengrond, grondwater en duurzaamheid. Organisatie: Deltares. Informatie: www.deltares.nl.

3 december, Utrecht Klimaateffectatlas bijeenkomst over wat de Klimaateffectatlas is, waarvoor hij geschikt is, voor wie hij bedoeld is en hoe hij verder uitgebouwd wordt. Ook het thema klimaat en ruimtelijke ordening wordt breed belicht. Organisatie: Klimaat voor Ruimte. Informatie: www.klimaatvoorruimte.nl.

8 december, Breukelen Nieuwsmaker seminar voor PR-functionarissen, voorlichters en communicatiemedewerkers uit de watersector om op een praktische manier meer publiciteit te genereren. Organisatie: Nieuwsmaker Media- en Marketingadvies en Nijgh Periodieken. Informatie: www.nieuwsmaker.org.

8 december, Eindhoven - Samen werken aan water: motor voor vernieuwing? symposium over samenwerking in de waterketen. Organisatie: Brabant Water, Waterschap De Dommel en gemeente Eindhoven. Informatie: www.brabantwater.nl/symposium.

10 december, Arnhem Exoten en de Kaderrichtlijn Water themadag over de rol die de aanwezigheid van exoten speelt bij de beoordeling van de waterkwaliteit aan de hand van de Europese Kaderrichtlijn Water. Organisatie: Werkgroep Exoten van de Nederlands-Vlaamse Vereniging voor Ecologie. Informatie: [email protected].

2010

14 januari, Rotterdam Leren met water derde conferentie over modern water- en gebiedsbeheer en ter gelegenheid van de afronding van het programma Leven met Water. Organisatie: Leven met Water, STOWA, Kennisplatform NBW, Innovatienetwerk en CURNET. Informatie: (0182) 54 06 96.

14 januari, Rotterdam InfraCampus ontmoetingsplatform voor partijen die actief zijn in waterbouw en infrastructuur. Organisatie: Ahoy Rotterdam. Informatie: www.infracampus.nl.

27-28 januari, Arnhem Klimaatverandering en aquatische ecosystemen tweedaagse conferentie over de gevolgen van de opwarming van de aarde voor de aquatische ecologie; op de eerste dag vooral aandacht voor de effecten wereldwijd, op de tweede dag ligt de nadruk op Nederland. Organisatie: STOWA. Informatie: (030) 232 11 99.

29 september - 2 oktober, Rotterdam - Deltas in times of climate change internationale conferentie over de actuele ontwikkelingen op het gebied van wetenschappelijk onderzoek naar klimaatverandering en adaptatie, met de presentatie van de Delta Alliance die de samenwerking tussen de grote steden in deltagebieden moet opbouwen. Organisatie: Gemeente Rotterdam, Cooperative Programme on Water and Climate (CPWC) en de kennisprogramma’s op het gebied van het klimaat.

Buitenland

16-20 november, Singapore Dredging and reclamation 33e editie van dit internationale seminar met lezingen en workshops over baggeren en landaanwinning. Organisatie: International Association of Dredging Companies. Informatie: Frans-Herman Cammel (070) 352 33 34.

H2O / 22 - 2009

41

handel & industrie ‘Buisvijzel is veilig voor vissen’ De door FishFlow Innovations ontwikkelde en geproduceerde buisvijzel is honderd procent visveilig. Pompproeven hebben dat volgens het bedrijf uitgewezen. Verschillende soorten vissen (ook qua lengte) zijn met de vijzel verpompt. Na de passage zijn de vissen opgevangen en door een onafhankelijk waarnemer van bureau VisAdvies onderzocht. Daarbij is vastgesteld dat alle vissen, niet alleen schubvissen maar ook palingen, de pomp onbeschadigd hadden gepasseerd. De vijzel, of schroef van Archimedes, is een pomptype dat frequent wordt toegepast in de Nederlandse gemalen. FishFlow Innovations heeft een aantal aanpassingen

aan de vijzel aangebracht om de veiligheid te verbeteren. Ten eerste wordt de vijzel als buisvijzel uitgevoerd, waardoor beklemming tussen vijzel en opleider niet mogelijk is. Daarnaast is de inloop van de vijzel zodanig aangepast dat de vijzel rustig het water in loopt en niet op het water slaat. Ten slotte is de buisvijzel ook aanmerkelijk stiller. Voor meer informatie: Guus Kruitwagen (0570) 61 92 92.

Watermengsysteem verbetert waterkwaliteit HITMA Proces uit Uithoorn brengt in de Benelux het nieuwe watermengsysteem Tideflex Mixing (TMS) op de markt. Het is ontwikkeld om bij opslagtanks voor (drink)water het inkomende en uitgaande water te scheiden met slechts één manifoldpijp. Een aantal tanks is al met het systeem uitgerust. Monsternames en controles van temperatuur, residu, pH, nitriet en nitraat hebben aangetoond dat de waterkwaliteit door de vermenging en toevoeging van zuurstof met behulp van het TMS-systeem verbetert. In verband met onderhouds- en inspectiewerkzaamheden plaatst men meestal liever geen mechanische systemen in watertanks. Het Tideflex-mixsysteem heeft echter een levensduur van 30 jaar en behoeft totaal geen onderhoud. Het maakt gebruik van de energie die vrijkomt bij het vullen en legen van de tank. Een externe energiebron is dus niet nodig.

Toepassing van de eerste visveilige vijzel in het veld.

Voor meer informatie: (0297) 51 48 10.

Grote opdracht vanuit Verenigde Arabische Emiraten voor beluchters Spaans Babcock uit Balk heeft een grote order uit Abu Dhabi binnengehaald. Het gaat om het ontwerp, de productie en de levering van 56 oppervlaktebeluchters voor twee verschillende locaties nabij de hoofdstad van de Verenigde Arabische Emiraten.

opgesteld op een brug/bordes of in een drijvende uitvoering. In dit geval heeft de klant voor de eerste opstelling gekozen. Met de opdracht is een bedrag gemoeid van bijna twee miljoen euro. De installatie van de apparaten vindt volgend jaar plaats. Voor meer informatie: (0514) 60 82 60.

De beluchters zijn van het type O2Max en hebben diameters van 2,6 en drie meter. Ze worden gebruikt in zuiveringsinstallaties waar respectievelijk 300.000 en 80.000 kubieke meter water per dag verwerkt wordt. Spaans Babcock heeft in opdracht van haar klant testen uitgevoerd met de beluchters om de zuurstofinbreng en efficiency in beeld te brengen. Het ontwerp van de O2Max staat garant voor een hoge zuurstofoverbrenging en efficiency. De goede mengcapaciteit en het voortstuwend vermogen maken deze beluchters universeel toepasbaar in alle typen beluchtingssystemen. De O2Max kan in twee uitvoeringen worden geleverd: vast

42

H2O / 22 - 2009

Het testen van de beluchters.

Nieuwe armatuur voor analysemeters De montage van een analysemeter in bijvoorbeeld de aerobe tank van een rioolwaterzuiveringsinstallatie is aan randvoorwaarden gebonden. Dankzij de nieuwe Flexdip-armatuur van Endress+Hauser wordt daaraan eenvoudig voldaan. Vaak hangt de analysemeter op een rwzi of awzi in weer en wind. De sensor en de meetversterker dienen bestand te zijn tegen alle weersomstandigheden. De meter dient bovendien zo te worden gemonteerd dat de sensor daadwerkelijk in het (afval)water hangt, staat of drijft. Problemen als een hoge stromingssnelheid, een sterke aangroei van vuil, vezels en haren en wisselende waterniveaus zijn met de Flexdip-armatuur gemakkelijk te ondervangen. De armatuur, gemaakt van hoogwaardig rvs en kunststof, is eenvoudig te bevestigen aan wand, strandzuil of railing. Fixatie is mogelijk met behulp van ketting, pendulewerking of drijflichaam (dobber). Om de selectie zo eenvoudig mogelijk te houden, zijn met slechts twee artikelen, de Flexdip CYH112 en CYA112, alle mogelijke combinaties te maken. Voor meer informatie: Bart Küpers (035) 695 87 81.

KWR: kennisleverancier voor de watercyclus KWR Watercycle Research Institute zet zich in om watervraagstukken tijdig te signaleren en op te lossen. Van knelpunten in de waterbehandeling of waterinfrastructuur tot opties voor industrieel afvalwater en de effecten van klimaatverandering op vegetatie en grondwater. Het KWR-onderzoeksprogramma bestrijkt de complete watercyclus. Voor de komende jaren is het onderzoek van KWR gegroepeerd rond de thema’s Gezondheid, Duurzaamheid, Efficiency en Innovatie.

Gezondheidsrisico’s van ‘emerging compounds’ in kaart gebracht. Voor veel ‘nieuwe stoffen’ of ‘emerging compounds’ zijn in Nederland nog geen drinkwaternormen vastgesteld. Daarom hebben KWR-onderzoekers onlangs voor vijftig van dit soort stoffen de toxiciteit onderzocht en vastgesteld dat de concentraties in drinkwater te laag zijn om een gezondheidsrisico te vormen. Meer informatie: kijk op www.kwrwater.nl of bel 030 60 69 511.

Watercycle Research Institu te