Nieuwe filters voor ons drinkwater

Ingenieurs kozen de efficiënte toepassing van fijnmazige filters in de rioolwaterzuivering deze week als innovatie van het jaar. Niet spectaculair, wel erg rendabel.

Gezuiverd water komt uit een membraanreactor. Foto Witteveen + Bos
Gezuiverd water komt uit een membraanreactor. Foto Witteveen + Bos Witteveen + Bos

Efficiënt en grootschalig gebruik van membranen – dunne, fijnmazige filters – bij de zuivering van rioolwater is de meest aansprekende innovatie die Nederlandse ingenieursbureaus in het afgelopen jaar hebben doorgevoerd. Dat lijkt tenminste de conclusie van de prijsvraag ‘Vernufteling 2006’ waarvan dinsdag in De Kuip in Rotterdam de winnaars bekend werden gemaakt. Ingenieursbureaus DHV en Witteveen + Bos zagen hun membraanbioreactoren beloond met een gedeelde eerste plaats. Met oprechte verbazing nam ingenieur André van Bentem (tevens winnaar van de publieksprijs) namens DHV de trofee in ontvangst. „Ik heb er begrip voor als mensen dit onterecht vinden. Wij zijn niet de uitvinder van een membraanreactor.”

Een membraanbioreactor zuivert water door het door een membraan te persen. Voor grote hoeveelheden water, zoals bij rioolwaterzuivering, was dit echter te duur. De winnende ingenieursbureaus maakten het proces wel rendabel. Voor de jury aanleiding om de bedrijven ex aequo uit te roepen tot ‘vernuftelingen’ van het jaar. Marc Zegveld, jurylid: „Het is een project dat dicht bij de mensen staat: het zuiveren van water. Dit proces slim inrichten, ook al is het met bestaande technieken, is een prestatie van formaat.” Van Bentem realiseerde de kostenbesparingen onder meer door bij de rioolwaterzuivering met membranen een extra rooster toe te passen: een ‘microzever’. Van Bentem: „Het lijkt een open deur, maar onze belangrijkste bevinding is: zorg dat je membranen schoon blijven. Door een extra rooster in de waterstroom vóór de membranen te plaatsen en door tijdig reinigen van de membranen verleng je de levensduur en komen de totale kosten lager uit.”

Medewinnaar Freek Kramer, ingenieur bij Witteveen + Bos, gooide het over een andere boeg: hij paste de membraanbioreactor (MBR) in in een bestaande zuiveringsinstallatie. Het water komt, net als bij een conventioneel systeem, eerst via roosters in een tank. Die roosters onderscheppen maandverband en toiletpapier. In de tank worden bacterievlokken, ook wel actief slib genoemd, aan het vuile water toegevoegd. Dat actieve slib breekt het vuil af en neemt het op. In een conventionele waterzuiveringsinstallatie gaat dit water daarna naar een bezinktank. In een MBR wordt, in plaats van door bezinking, het water gezuiverd door het door de membranen te persen.

Kramer: „De membranen zijn duur, die bepalen de kosten.” Ze werden altijd zo groot gemaakt, dat ze elke regenbui aankunnen. „Voor rioolwaterzuiveringen treedt dan de grootste belasting op: regenwater verdwijnt immers in het riool. Maar 95 procent van de tijd is het droog, en dan is het zonde als je dure membranen niets doen. In ons systeem is het membraan geschikt voor waterzuivering tijdens droog weer. Regent het hard buiten, dan stroomt het overtollige water in de bezinktank van het conventionele systeem.” Kramer: „De Nederlandse rioolwaterzuiveringen hebben sinds de jaren negentig een tot twee miljard euro geïnvesteerd om te voldoen aan de strengere EU-eisen voor oppervlaktewater. Nieuwe installaties gebouwd, de werking van het actieve slib verbeterd, enzovoort. Wij wilden een systeem dat die investeringen niet tenietdoet, maar juist gebruikt. ”

Medewinnaar Van Bentem: „Eigenlijk hangt het van de situatie af wat beter is: een complete membraanreactor, of een hybride-systeem van membranen en een bezinktank.” Het ligt bijvoorbeeld aan de plek waar de zuiveringsinstallatie staat, en aan de lokale milieueisen. Een voordeel van een complete membraanreactor is dat het totale systeem veel minder ruimte in beslag neemt als de grote bezinktanks achterwege blijven.

Maar het grootste voordeel van het gebruik van membranen is dat het water veel schoner wordt. Schoon genoeg voor de scherpere eisen aan rioolwaterzuivering die de Europese Unie vanaf 2015 zal stellen. In september begint in Hilversum de bouw van een van de grootste MBR’s ter wereld, die in 2008 in gebruik zal worden genomen. Kees de Korte, projectmanager bij het Amsterdamse Waternet: „De reactor zuivert 1.500 kubieke meter rioolwater per uur. Dat is afvalwater van ongeveer honderdduizend mensen.”