Stop industrieel misbruik van drinkwater

Drinkwater is in Nederland de laatste jaren steeds schaarser en dat terwijl ons land bekend staat als ‘Nederland, waterland’. Belangrijke oorzaken hiervoor zijn onder andere het tekort aan controlerende en wetgevende macht en het feit dat de inkoop van schoon drinkwater te goedkoop is en het lozen van afvalwater nog veel goedkoper. De belangrijke prikkel om te veranderen ontbreekt. Zo werkt maar liefst 80% van alle koeltorens die in Nederland staan opgesteld bij industriële bedrijven heden ten dage nog steeds op drinkwater, terwijl voor deze activiteit ook afvalwater kan worden hergebruikt. Mark Boeren, directeur van Pathema, aan het woord hierover in ProcessControl.

Rijkswaterstaat nam ruim 2 jaar geleden contact met ons op omdat het oppervlaktewater in Nederland in de zomer zo vervuild raakte, dat het drinkwater wat eruit gemaakt werd in gevaar kwam. Doordat chemicaliën in het oppervlaktewater werden teruggevonden in het drinkwater, konden bepaalde drinkwaterpunten niet meer worden gebruikt. En dat terwijl ons land al enige tijd kampt met een tekort aan drinkwater. Oorzaak van dit probleem zijn de mens en de chemie (lees: koelwateradditieven die in koeltorens gaan). Samen met Rijkswaterstaat zijn wij toen langs onze klanten gegaan om ze in de praktijk te laten zien hoe zij er erin slagen om chemiearm, en vaak zelfs chemievrij, te koelen. Deze aansprekende praktijkvoorbeelden waren indertijd reden voor Rijkswaterstaat om in het kader van de BBT (‘best beschikbare techniek’) de regelgeving op dit punt aan te passen. Hoewel Rijkswaterstaat de voordelen van circulair koelen inmiddels onderkent, is er anno 2023 qua wetgeving nog niets veranderd op dit gebied. Wel is er ondertussen een interne nota voor vergunningsverleners geschreven waarin staat dat de ‘best beschikbare techniek’ voortaan als maatstaf dient te worden genomen. Wijkt een vergunningsaanvrager hier vanaf, dan dienen ze bewijslast neer te leggen waarom ze het niet gebruiken en waarom de door hen voorgestelde techniek beter of schoner is dan de BBT”, aldus Boeren. Hoewel onze overheid wel de intentie heeft om te veranderen zijn er veel externe krachten, zoals de industriële Europese lobby en ondercapaciteit bij de overheidsloketten waar de vergunningsaanvragen worden behandeld, die dit proces fors tegenwerken.

CIRCULAIR KOELEN ZONDER CHEMICALIËN

Koeltorens

Voor de productie van al onze consumptiegoederen, medicijnen en diensten is dagelijks in de industrie veel koelwater nodig. Ter illustratie: voor de productie van een pilsje van 0,3 liter is maar liefst 75 liter water nodig, om nog maar te zwijgen van de honderdduizenden liters koelwater die jaarlijks nodig zijn om alle huishoudens dagelijks te voorzien van energie. Om dit mogelijk te maken heeft vrijwel elk groot industrieel bedrijf daarom een koeltoren op eigen terrein staan. 80% van al deze koeltorens werkt op drinkwater omdat de inkoop van drinkwater voor grootverbruikers in ons land goedkoop is en van extreem goede kwaliteit. Zo betalen Nederlandse grootverbruikers soms slechts € 0,50 p/m3 en dat terwijl ze in belangrijke mate debet zijn aan de drinkwaterschaarste in ons land.

Drinkwaterbedrijven hebben recent ingeschat dat we voor 17 miljoen huishoudens drinkwater hebben, als alle koelwatertorens in Nederland worden afgekoppeld van het drinkwater net en voortaan gaan draaien op oppervlakte water, grondwater, industriewater of (nog beter) teruggewonnen afvalwater. Met andere woorden: Nederland heeft geen drinkwaterprobleem, maar er is sprake van industrieel misbruik van drinkwater. Neem een voorbeeld aan het buitenland. In de Verenigde Staten en het Midden Oosten betalen grootverbruikers zo’n factor 8 meer p/m3 drinkwater. De wetgevende macht speelt in die landen geen enkele rol, want schoner produceren levert daar geld op. Dus daar zetten alle bedrijven op in.

MARK BOEREN, CEO VAN PATHEMA

Circulair koelen

“Er zijn veel manieren om koelwater schoner en circulair in te zetten. Bijvoorbeeld het hergebruik van afvalwater om daar vervolgens weer koel- en stoomwater van te maken, en het koelwater vrij van chemicaliën te behandelen. Hiervoor biedt het hydrodynamische Vortex cavitatiesysteem van Pathema uitkomst. Zeker voor de Nederlandse industrie is dit een interessante optie omdat er in ons land jaarlijks veel vervuild afvalwater wordt geloosd op oppervlaktewater met alle risico’s van dien voor flora en fauna. Boeren legt uit: ”Onze industrie kent eigenlijk twee grote stromen water: proceswater (water dat in contact komt met het product of er zelfs in zit) en utility-water, dat wordt gebruikt voor stoominstallaties, reiniging en koeling. In de regel is 60% proceswater en 40% utilitywater; beiden schoon drinkwater. En dat terwijl de afvalwaterstroom van die 60% proceswater, die nu dient te worden geloosd op (uiteindelijk) oppervlaktewater, ruim voldoende is om na bewerking te worden hergebruikt in de utility toepassing voor stoom, reiniging en koeling, zo vertelt Boeren.

 

DE CONTAINER MET PATHEMA INSTALLATIE IS GEMAKKELIJK TE INSTALLEREN

Werking

Pathema begon met de import van Vortex-watertechnologie van het Zweedse H2O Vortex International in 2008. Bij deze technologie, die initieel werd gebruikt voor het invriezen van ijswater op ijsbanen ten behoeve van energiebesparing, wordt het water door een vorm geperst zodat er een vacuüm wordt gecreëerd om het water te ontgassen. Door de ontstane hydro Vortex cavitatie ontstaat vervolgens wrijving, die er in combinatie met het CO2-ontgassen toe leidt dat de calcium-ionen veranderen in calcium carbonaat kristallen, alvorens het water wordt ingevroren. De uitgekristalliseerde kalk kan naar keuze worden uitgeilterd of als suspensie in het water achterblijven, zonder dat dit zich nog afzet.

EEN DEEL VAN DE PATHEMA INSTALLATIE BIJ LAMB WESTON

Zelfdenkende software

Deze ontdekking deed Boeren bij een koeltoren van een ijsbaan waar met deze technologie werd gewerkt. Niet alleen was er sprake van minder kalkaanslag, corrosie en microbiologische groei, ook was er fors minder chemie nodig. Dit was dan aanleiding voor Pathema om een koelwater prototype te ontwikkelen en de koeltoren een jaar lang te monitoren. Op regelmatige basis werden visuele inspecties uitgevoerd en watermonsters genomen. De resultaten van deze testen waren aanleiding om de Technische Universiteit van Eindhoven te vragen om nader onderzoek naar deze technologie te doen. De conclusie van het eindrapport luidde: ‘Kalkaanslag, microbiologische groei en corrosie kunnen met behulp van deze technologie in koeltorens en warmtewisselaars worden voorkomen en er hoeven geen chemische additieven meer te worden toegevoegd’. Dit was reden voor Pathema om het IVG-apparaat (Industrial Vortex Genereator) in eigen huis verder uit te bouwen met extra sensoren en volledig in eigen huis ontwikkelde, inmiddels zelflerende software. Zo weet het systeem exact wanneer filters moeten worden schoongemaakt en teruggespoeld en wat de exacte tijd is dat het systeem uit bedrijf is (op welke tijden in verschillende seizoenen) en wanneer de betreffende koeltoren in een etmaal het meeste water verbruikt. Op deze wijze kan dus ook worden ingeschat wat de minst impactvolle tijd is om het systeem uit te zetten voor spoelen.

ZELFDENKENDE SOFTWARE

Uitbreiding

Ook bleek dat er aanzienlijk minder water nodig was als het water aan ingangszijde van de koeltoren schoner is en dat dan kan worden volstaan met een kleinere Vortex-installatie. Daarom ontwikkelde Pathema in eigen beheer een voorfiltratiesysteem waarmee het water dat de koeltoren ingaat wordt voorbehandeld. Met behulp van dit systeem kunnen sindsdien alle soorten water (lees: oppervlaktewater, grondwater, industriewater en zelfs het afvalwater van koeltorens) in twee stappen worden gereinigd tot de gewenste waterkwaliteit. In de 1e stap worden alle vaste deeltjes groter dan 2 micron eruit gefilterd en in de 2e stap worden de opgeloste stoffen eruit gehaald met behulp van membraantechnologie. Per project worden de toe te passen filters en membranen voor de voorfiltratie volledig afgestemd op de gebruikte watersoort.

CIRCULAIR KOELEN

Circulair produceren

Op de vraag waarom dit dan nu in de praktijk nog maar mondjesmaat gebeurt?, antwoordt Boeren. “Vanaf de 60-er jaren wordt er in Nederland lineair geproduceerd. Schone producten worden ingekocht en afval wordt geloosd. Dit is echter voor de toekomst een onhoudbare situatie, circulair produceren is dé toekomst. Zeker als gekeken wordt naar de ‘footprint’. Onze huidige waterzuiveringsinstallaties zijn niet meer afdoende om het water echt zuiver aan het milieu terug te geven. Niet voor niets worden er steeds vaker hormoonwerkende middelen, biocodes en gifstoffen in het oppervlaktewater waargenomen, die er nu nog niet worden uitgehaald. Ter illustratie: een gemiddelde koeltoren die oppervlaktewater loost gebruikt tienduizenden kilo’s chemie per koeltoren per jaar. Denk bij chemie aan biocides, zuurgebaseerde producten en corrosieremmers. Als het water met deze chemicaliën na gebruik wordt geloosd dan komt dat 100% in het oppervlaktewater terecht, met alle schadelijke gevolgen van dien voor flora en fauna. Daarom brengt de coöperatie De Waterbank momenteel alle reststromen in kaart, alsmede alle bedrijven die water te kort komen met als doel om deze elkaar te koppelen. Boeren vertelt: “Dit is voor ons bedrijf dé kans om het afvalwater dat onze klanten over hebben te verpompen naar bedrijven die een tekort hebben. Op deze manier hoeft dus niet meer 1 euro per 1.000 liter te worden betaald aan afvalhefing, maar kunnen bedrijven met een overschot 1 euro per 1.000 liter verdienen.” Zeker voor een gemiddeld bedrijf dat zo’n 40.000 tot 50.000 liter afvalwater per uur loost (dit kan tot wel 300.000 liter afvalwater per uur oplopen) is dit naast de duurzaamheidsredenen, ook financieel interessant.

SPINNING DISK FILTRATION, EEN ONDERDEEL VAN DE PATHEMA TECHNIEK

‘Gamechanger’

Het eerste, in aanbouw zijnde bedrijf in de Botlek heeft onlangs een vergunning gekregen om een fabriek op te starten met hergebruik van al hun afvalwater en chemievrij behandelen van het koelwater. Deze fabriek die in 2025 operabel dient te zijn, wordt beslist een ‘gamechanger’ in de Botlek. Op de vraag of het bovengenoemde systeem geschikt is voor elk bedrijf, antwoordt Boeren: “Ja, een koeltoren die een thermische belasting heeft van meer dan 5 MW volstaat. Inmiddels werken er wereldwijd al meer dan 100 bedrijven succesvol met dit systeem met noemenswaardige resultaten: zo kan de watervoetprint tot 40% worden verlaagd, de afvalvoetprint met 90% en de chemie- en drinkwatervoetprint kan volledig naar 0% worden teruggebracht. Goed voorbeeld doet mogelijk goed volgen.

Benieuwd naar meer?

Nieuws