De zee spoelt de wc. 'Tweede kwaliteit' water gebruikt minder energie en produceert minder slib

Per dag laten we ieder zo'n tachtig liter bijna schoon drinkwater het riool in lopen. Het gaat om het water dat wegspoelt bijvoorbeeld als we ons douchen, onze tanden poetsen of onze kleren wassen. In een interessant artikel besteedde dagblad De Pers recent aandacht aan methoden om deze verspilling te beperken. De krant noemt onder meer het gebruik van 'grijs water', bijvoorbeeld regenwater, wanneer drinkwater niet nodig is, en het hergebruiken van het licht verontreinigd afvalwater voor bijvoorbeeld de wc. 

Er zijn nog enkele mogelijkheden die de schrijver van het artikel niet noemt. Eén daarvan is zeewater of brak water gebruiken als 'tweede kwaliteit water'. In Hong Kong doen ze dat al een halve eeuw. De gezondheidsrisico's van zout water zijn veel beperkter dan van grijs water. Als je het zoute water bijvoorbeeld gebruikt voor de toiletspoeling is een uitgebreide voorbehandeling niet nodig. Bovendien zijn de energiekosten nog geen kwart van die nodig zijn voor hergebruik van afvalwater. 

Nederlandse deskundigen uit Delft en van KWR hebben meegeholpen aan het ontwikkelen van een nieuw zuiveringssyteem voor het zoute afvalwater in Hong Kong. Met goed resultaat: de nieuwe methode gebruikt minder energie en produceert zeer weinig slib. 

Ook voor Nederland, waar veel mensen dicht bij de kust leven, is het gebruik van zout water een serieuze optie. Het is tijd om de zee door onze wc te laten spoelen. 

Tessa van den Brand, 
onderzoeker bij KWR 

Click here to download:
120119 KWR poster Tessa van den Brand A0 formaat.pdf (1.31 MB)

Mari Winkler wint Jaap van der Graaf Prijs 2011 voor beste wetenschappelijk artikel in een internationaal tijdschrift. Gefeliciteerd, Mari! #yam

dr.ir. Marthe de Graaff MSc, PhD, scientific researcher, bij KWRWatercycle Research Institute greep vanmiddag - helaas - naast de Jaap van der Graaf Prijs voor beste paper 2011 tijdens de Vakantiecursus van de Faculteit CITG aan de TU Delft. Hieronder een abstract van haar artikel en een aantal illustraties.
 
M.S. de Graaff, H. Temmink, G. Zeeman, M.C.M. van Loosdrecht, C.J.N. Buisman, 'Autotrophic nitrogen removal from black water: Calcium addition as a requirement for settleability. In: Water Research 45 (2011) 63-74

Abstract
Black (toilet) water contains half of the organic load in the domestic wastewater, as well as the major fraction of the nutrients nitrogen and phosphorus. When collected with vacuum toilets, the black water is 25 times more concentrated than the total domestic wastewater stream, i.e. including grey water produced by laundry, showers etc. A two-stage nitritationeanammox process was successfully employed and removed 85%e89% of total nitrogen in anaerobically treated black water. The (free) calcium concentration in black water was too low (42 mg/L) to obtain sufficient granulation of anammox biomass. The granulation and retention of the biomass was improved considerably by the addition of 39 mg/L of extra calcium. This resulted in a volumetric nitrogen removal rate of 0.5 gN/L/d, irrespective of the two temperatures of 35 C and 25 C at which the anammox reactors were operated. Nitrous oxide, a very strong global warming gas, was produced in situations of an incomplete anammox conversion accompanied by elevated levels of nitrite.

 

Outlook

Treatment concept for black water: combined anaerobic treatment and nitrogen removal.

0outlook

Pictures of the granules in anammox SBR35 taken at day 140 (left) and day 341 (right).

1outlook

SEM observations of SBR35 granules (on the left granules in the reactor at day 204 without additional calcium and on the right granules in the reactor at day 348 with additional calcium).

2outlook

FISH pictures (left (red) AMX368, middle (green) EUBmix and right (blue) DAPI); A: SBR35 on day 153; B: SBR25 on day 181.

KWR schreef voor STOWA een literatuurverkenning over energiezuinige Dynamische Filtratie

Click here to download:
2011-06-27 Poster DynaFil.pdf (1.63 MB)

Afvalwaterzuivering kost nu nog energie. Dit is in principe niet nodig, als de aanwezige organische stof  beter en doelmatiger uit het afvalwater kan worden gehaald, zodat de erin voorkomende chemisch-gebonden energie (biogas) optimaal kan worden geoogst. Op dit ogenblik wordt dan ook naarstig gezocht naar goede, goedkope en duurzame alternatieven voor het verzamelen van de organische stof via bezinking in bezinktanks. Een mogelijkheid is zogenoemde dynamische filtratie.

Dit rapport verschaft een zo actueel en volledig mogelijk overzicht van internationaal gerapporteerde dynamische-filtratieactiviteiten. Deze rapportage biedt inzicht in de potentie van dynamische filtratie en is derhalve een goede basis voor het vervolgonderzoek.

Achtergrond
In plaats van met een nabezinktank of conventionele MBR kan met behulp van een compact en goedkoop 'dynamisch membraan' de organische fractie uit het afvalwater verzameld worden. Een dynamisch membraan bestaat uit een robuust en goedkoop dragermateriaal, waarop een natuurlijke filterkoek ontstaat die verantwoordelijk is voor de filtratie. De term dynamisch refereert hierbij aan de in de tijd variërende structuur van de filtrerende koeklaag. De effluentkwaliteit zal dus afhankelijk van de status van het dynamische membraan variëren.

Door het gebruik van compacte zelfvormende biologische membranen op een goedkoop dragermateriaal (dynamische membranen) kan het zuiveringsslib efficiënt gescheiden worden van het gezuiverde water. Dynamische filtratie zal naar verwachting minder energie vergen dan een conventionele MBR, maar toch het voordeel van ruimtebesparing ten opzichte van een bezinktank behouden. Tevens zou voor dynamische filtratie een minder kritische voorbehandeling dan bij conventionele MBR-membranen nodig kunnen zijn.

Download hier het rapport Literatuurverkenning Dynamische Filtratie of bestel het via de website van Stowa.
De auteurs van het rapport zijn: Kees Roest en Mark van Loosdrecht (KWR Watercycle Research Institute) en Bert Daamen (Bert Daamen Water & Energy).

GIS studiereis door de VS, verslag dl 11: Bedrijfsbezoeken aan waterleidingbedrijven Olivenhain en LVVWD

Vrijdag 15 juli waren we te gast bij Olivenhain, een klein gemeentelijk waterleidingbedrijf in San Diego. Er werken daar maar 80 mensen. Heerlijk overzichtelijk, maar aan de andere kant ook kwetsbaar; als er iemand weg gaat, raakt veel kennis verloren.

De oudste leidingen daar zijn 50 jaar, 60% is niet ouder dan 10 jaar. Een vervangingsbeleid is er dus nog niet. Men heeft wel al vrij veel smartmeters, die maandelijks uitgelezen worden door met een auto rond te rijden die de informatie verzamelt. Verder wordt er gebruik gemaakt van een webapplicatie voor zowel de mensen op kantoor als de veldmedewerkers. Het is dezelfde applicatie die WMD ook gebruikt, gemaakt door Nobel.

Dinsdag 19 juli hebben een bezoek gebracht aan het gemeentelijke waterleidingbedrijf in Las Vegas: LVVWD. Een bedrijf met 1,36 miljoen aansluitingen en 1200 personeelsleden. Naast gewoon water leveren ze ook gerecycled afvalwater aan voornamelijk golfbanen. De belangrijkste bron is het water achter de Hooverdam in de Colorado rivier. De Hooverdam hebben we in de ochtend bezocht. Interessant was dat daar zonne-energie ingezet wordt voor het verpompen van water overdag, wanneer de elektriciteitstarieven hoog zijn. Eventuele overschotten aan elektriciteit gaan naar het net.

Ook hier was nog geen sprake van een vervangingsbeleid voor leidingen; 80% van de leidingen zijn nog geen 30 jaar oud. Het bedrijf gebruikt veel AutoCAD om revisies door te geven. Als basis wordt een Oracle database gebruikt om zowel de CAD-tekeningen als het LIS te verbinden.

Ferdinand Zoutendijk (PWN)

NEWwater plant Singapore produceert ultrapuur water uit afvalwater met mebraanfiltratie, omgekeerde osmose en UV

Deze week breng ik een bezoek aan de jaarlijkse Water Convention van de Singapore International Water Week. Een van de thema’s dit jaar is Water Quality and Health. Op de eerste dag heb ik deelgenomen aan een excursie naar de NEWater plant waar ultrapuur water geproduceerd wordt uit afvalwater. Grofweg de helft van het afvalwater in Singapore (5 miljoen inwoners) wordt via een gloednieuw ‘Deep Tunnel Sewerage System’ op zo’n 50 meter diepte onder de stad naar een grote afvalwaterzuivering(fabriek) gepompt. Een tweede fabriek verwerkt een deel van het effluent vervolgens tot NEWater door middel van achtereenvolgens membraan filtratie, omgekeerde osmose and UV behandeling. Het NEWater wordt grotendeels gebruikt als industriewater en de rest wordt in zoetwaterreservoirs gepompt bestemd voor de bereiding van drinkwater. Een heel klein deel van het NEWater wordt gebotteld en verkocht als drinkwater. NEWater wordt niet direct via het drinkwaternet gedistribueerd, vanwege (angst voor) lage acceptatie door consumenten en de lage mineraalsamenstelling. 

 

Maandagmiddag bezocht ik de workshop Safe drinking water – a key pillar to public health en aansluitend de lancering van de vierde editie van de WHO Guidelines for Drinking-water Quality. Ook collega Gertjan Medema was hierbij aanwezig. Verder staan deze week nog vele presentaties op gebied van Water Quality and Health op het programma. Op woensdag ben ik aan de beurt met mijn presentatie over ‘Human health risk assessment of pharmaceuticals and their transformation products in (resources of) drinking water’. 

 

Cindy de Jong, onderzoeker

De Langste Dag van Nieuwveer: Terugblik op specialistendag STOWA en Witteveen+Bos over voorbehandelingstechnieken

Onder de titel 'De langste dag van Nieuwveer' organiseerde STOWA in samenwerking met ingenieursbureau Witteveen en Bos een specialistendag voorbehandelingstechnieken op de RWZI Nieuwveer van Waterschap Brabantse Delta op 21 juni j.l.. Door een select gezelschap van Nederlandse technologen werd op die dag gesproken over verleden, heden en toekomst van vooral tweetraps afvalwaterzuiveringsinstallaties (ook coagulatie, flocculatie, bezinking en influentzeven kwamen aan bod). Tweetraps zuiveringsinstallaties, waarvan RWZI Nieuwveer er één is, blijken grote mogelijkheden te bezitten voor het realiseren van de 'RWZI als energiefabriek'.

  

Van het KWR-team Industrie, Afvalwater & Hergebruik waren Mark van Loosdrecht, Kees Roest en Marthe de Graaff aanwezig. We zijn bij KWR dan ook volop bezig met dit onderwerp (zie de blog over de DynaFil pilot). Het was een interessante inhoudelijke dag, waarbij de ideale 'RWZI als energiefabriek' nog niet direct duidelijk was. Misschien dat onze inventarisatie van tweetraps-systemen uiteindelijk wat meer duidelijkheid zal opleveren. In ieder geval lijkt een hoge belasting van de eerste trap, met een korte slibverblijftijd goed te werken. Door toepassing van dynamische filtratie kan dit slib snel (dus zonder onwenselijke omzettingen van de organische stof in de bezinktank) naar de vergister gestuurd worden. Op RWZI Nieuwveer wordt momenteel trouwens een nieuwe vergister gebouwd, waaruit veel energie geproduceerd gaat worden, en zal er onderzoek gedaan worden naar slibdesintegratie.

 

Marthe de Graaff

Att35382

STOWA, RIONED en KWR intensiveren hun samenwerking in het kader van Top Team Water en Bestuursakkoord Water

De kennisinstituten STOWA, Stichting RIONED en KWR Watercycle Research Institute gaan de komende jaren hun samenwerking intensiveren. De drie partijen spelen een belangrijke complementaire rol in de Nederlandse waterketen als het gaat om het oppervlaktewater- en afvalwaterbeheer, het stedelijk water- en rioleringsbeheer en de drinkwatervoorziening. De drie slaan de handen ineen en bundelen daar waar nuttig de krachten. Dit besluit sluit goed aan bij het Bestuursakkoord Water en de visie van het Top Team Water die beide de afgelopen weken werden gepresenteerd.

 

 

Binnen de doelstelling van het Bestuursakkoord Water past samenwerking en efficiëntere onderzoeksprogrammering. De drie partijen gaan dan ook in het kader van de visieontwikkeling rond het topgebied Water hun voorstel 'Slim sturen in de waterketen' gezamenlijk uitwerken. Centraal daarin staan aspecten als het ontwikkelen en toepassen van innovatieve technieken en het scheppen van kansen voor het Nederlandse bedrijfsleven om over de landsgrenzen heen te ondernemen. Het voorstel positioneert de Nederlandse waterketen internationaal als een voorbeeld voor de effectieve en samenhangende wijze waarop in een dichtbevolkte delta de kwaliteit van het oppervlaktewater en het drinkwater permanent wordt bewaakt en gegarandeerd.

 

 

In het najaar van 2011 presenteren STOWA, Stichting RIONED en KWR, na overleg met de vanuit het Top Team Water aan te stellen 'Waterregisseur', hun gemeenschappelijke actieprogramma.

 

 

STOWA is de gemeenschappelijke onderzoeksorganisatie van de waterschappen die onderzoek programmeert en financiert op het gebied van het waterbeheer. Stichting RIONED is de koepelorganisatie voor stedelijk waterbeheer en riolering en KWR Watercycle Research Institute is het gemeenschappelijke onderzoeksinstituut van de Nederlandse drinkwaterbedrijven.

Informatie voor de pers 

STOWA

Jacques Leenen, directeur

T 033 460 32 00

E leenen@stowa.nl

W www.stowa.nl

 

 

Stichting RIONED

Hugo Gastkemper, directeur

T 0318 631111

E hugo.gastkemper@rioned.org

W www.riool.net 

 

 

KWR Watercycle Research Institute

Wim van Vierssen, directeur

 Hans Ruijgers, woordvoerder

M 06 2182 2812

E hans.ruijgers@kwrwater.nl

W www.kwrwater.nl

Veel aandacht voor anaerobe energiewinning op 4e STOWA afvalwaterketensymposium (24 mei)

Op dinsdag 24 mei waren van KWR Jan Hofman, Harry Tolkamp en Kees Roest aanwezig bij het STOWA afvalwaterketensymposium in Amersfoort. In totaal waren er bijna 100 aanwezigen en in het programma was veel aandacht voor anaerobe energiewinning uit afvalwater. De presentaties staan op de website van STOWA, maar hieronder enkele highlights.

De kerntaak van een waterschap is de waterstaatkundige verzorging (watersysteembeheer, zuiveringsbeheer, soms (vaar)wegbeheer en binnenkort muskusrattenbestrijding) van een bepaald gebied. Er is daarnaast volop ruimte voor energieopwekking en grondstoffenterugwinning, maar het op grote schaal rechtstreeks leveren aan verbruikers gaat wat ver volgens Herman Havekes van de Unie van Waterschappen.

    • Tim Hendrickx van WUR/Paques vertelde dat het ook in het Nederlandse klimaat mogelijk zou kunnen zijn om afvalwater direct anaeroob te zuiveren, waardoor ongeveer 40% van de beschikbare energie benut zou kunnen worden. Er is echter ook nog energie nodig voor de aerobe of autotrofe stikstofverwijdering. In het DynaFil project van KWR en partners proberen we nog meer van de beschikbare energie in afvalwater te benutten.

    • Tauw (Paul Telkamp) presenteerde nieuwe sanitatie concepten op basis van vacuümtoiletten, waarbij zwartwater (zeker in combinatie met vermalen groente en fruit afval) transportgedrag en het nog onverklaarbare CZV verschil met conventioneel ingezameld afvalwater interessante aandachtspunten zijn.

    • Het gecombineerd verwerken van menselijk en dierlijke urine of mest is nog vrij lastig (presentatie Marlies Kampschreur – Waterschap Aa en Maas) en niet kostendekkend (presentatie Jan Weijma – LeAF).

    • Volgens Rob van der Velde (WATERmaat) liggen er nog genoeg kansen voor het verbeterd gescheiden (afvalwater en regenwater apart) stelsel. Dimensioneringsgrondslagen zijn nooit wetenschappelijk vastgesteld en een goed beheersbaar ontwerp is essentieel.

    • Jeroen Kluck presenteerde Tauw resultaten van onderzoek naar thermische energie in de waterketen. Door slim om te gaan met thermische energie in de waterketen, hoeft er niet te worden beknibbeld op de toch al beperkt benodigde operationele energie voor waterzuivering. Er valt relatief veel (laagwaardige) warmte te winnen, maar de vraag is waar in de keten dit het best kan worden gedaan. De grondwatertemperatuur en de buitentemperatuur hebben, niet geheel onverwacht, een grote invloed op de rioolwatertemperatuur.

    • Door het covergisten van reststromen uit de voedingsmiddelenindustrie heeft Waterschap Veluwe op de RWZI Appeldoorn een positieve energiebalans. Warmte wordt via Essent geleverd aan de nabijgelegen nieuwbouwwijk.

    Het was een interessante dag met veel bekenden. De onderwerpen zijn aansprekend, getuige de grote opkomst. Volgend jaar op de derde dinsdag van mei is het eerst lustrum van het STOWA afvalwaterketensymposium.

     

    Voor meer informatie: Kees Roest, scientific researcher at KWR Watercycle Research Institute

    KWR Industrie, Afvalwater & Hergebruik: synergievoordeel door het integraal beschouwen van de hele waterketen

    Als onafhankelijk kennisinstituut in de watercyclus gaat KWR per 1 januari 2011 twee teams in de kennisgroep Watertechnologie integreren tot een krachtig team voor de gehele waterketen. Door het nieuwe team KWR Industrie, Afvalwater & Hergebruik worden synergievoordelen gecreëerd door het integraal beschouwen van de gehele waterketen.  Leidend thema is het vinden van robuuste en duurzame oplossingen, het ontwikkelen van nieuwe zuiveringsconcepten en het nuttig hergebruik van (afval)water, zowel hergebruik van het water zelf als het terugwinnen van energie en waardevolle componenten.

    Het team KWR Industrie, Afvalwater en Hergebruik wordt gevormd door onderzoekers en specialisten op de verschillende vakgebieden. Als teamleider zal Danny Traksel de ambitie van KWR in de watercyclus verder vorm gaan geven. Het streven is om een vooraanstaande rol te spelen in de ontwikkeling en implementatie van technologische kennis in de waterketen.  Daarbij vormen het uitvoeren van toegepast onderzoek, het verlenen van praktijkgericht advies, het onderhouden van netwerk platforms en het verzorgen van opleidingen de belangrijkste kernactiviteiten.

    V.l.n.r. de onderzoekers Jan Hofman, Frank Oesterholt, Hans Huiting, Edwin Muller, Marthe de Graaff, Kees Roest en Mark van Loosdrecht.

    V.l.n.r. de AIO's Tessa van den Brand en Kerusha Lutchmiah.

    V.l.n.r. adviseurs  Harry Tolkamp  en Jo Savelkoul, secretaresse Beryl Smit en teamleider Danny Traksel.