Op weg naar een duurzame aanpak van concentraatbehandeling

Tijdens de online WiCE Roadshow (door corona was er geen live event mogelijk) op vrijdag 4 februari 2022 met bijna 50 deelnemers ontspon zich een levendige discussie. Duidelijk werd dat het onderwerp ‘omgaan met geconcentreerde reststromen’ binnen en buiten de watersector als relevant wordt ervaren. Conclusie: alle partijen hebben in principe de ambitie om de huidige praktijk van concentraatstroommanagement (lozen) om te buigen naar terugwinnen en hergebruik. De aanwezigen zien het WiCE programma (Water in de Circulaire Economie) als een zeer geschikte omgeving om het integrale onderzoek dat hiervoor nodig is vorm te geven.

Membraanfiltratie

Verschillende uitdagingen zorgen ervoor dat waterbedrijven membraanfiltratietechnieken steeds meer gaan inzetten. Membraanfiltratie is een geschikte toepassing bij de zoektocht naar alternatieve waterbronnen, het tegengaan van verzilting, kansen voor zoetwaterhergebruik en als barrière bij de opkomst van zeer zorgwekkende stoffen. Maar omdat het een scheidingstechniek is, blijft bij membraanfiltratie een concentraatstroom over. Deze wordt onder de huidige omstandigheden (in)direct geloosd op oppervlaktewater of in een zoutwaterlichaam.

Groeiende reststroom

Binnen de ambities van WiCE is lozen ongewenst. En dat niet alleen; het ligt in de lijn der verwachting dat regelgevende instanties in de nabije toekomst strenger zullen toezien op de oppervlaktewaterkwaliteit. Bovendien geeft de visie Circulair Water 2050 die voor en door dit collectieve onderzoeksprogramma van de waterbedrijven is geformuleerd aan dat stromen van water, energie en reststoffen worden (her)gebruikt en/of gevaloriseerd. Gedreven door de noodzakelijke implementatie van membraanfiltratietechnieken en de toekomstvisie van een circulair, intersectoraal zoetwatersysteem, moeten we beter omgaan met een groeiend volume van de reststroom. Maar hoe? Een overzicht van concentraatstromen in de drinkwater-, industrie- en afvalwatersectoren en presentaties over praktijkvoorbeelden van concentraatstroombehandelingen, leverden tijdens de online Roadshow genoeg stof op tot nadenken en gesprek.

Wet- en regelgeving

Waar alle aanwezige partijen het over eens waren, is dat de ‘kraan aan de voorkant’ dicht moet. Dit betekent dat antropogene vervuilingen niet langer benedenstrooms van het lozingspunt problemen mogen veroorzaken voor andere watergebruikers of de natuur. De huidige wet- en regelgeving zal moeten worden aangepast. Het is echter een utopie om te veronderstellen dat we hiermee verlost zullen zijn van vervuiling in het (water)milieu. Bijvoorbeeld doordat buiten onze landsgrenzen nu eenmaal andere regels gelden. En met het aanscherpen van de wet- en regelgeving zijn bestaande vervuilingen niet ineens verdwenen. Om deze reden is de inzet op verdere ontwikkeling van (nieuwe) behandelings- en zuiveringstechnieken op concentraatstromen nodig. Maar hoe de watersector hier invulling aan geeft verschilt nogal.

Verschillende ambities

Partijen uit drink- en afvalwater, de agrosector en industrie hebben een verschillend ambitieniveau met betrekking tot het omgaan van reststromen. Deze varieert van het gecombineerd lozen met een zoete(re) en/of verdunde stroom tot het (selectief) verwijderen van lozingskritische en/of waardevolle componenten. De grootste kansen voor concentraat liggen volgens de aanwezigen in een drietal richtingen:
• zoetwaterhergebruik,
• het terugwinnen van anorganische stoffen met ‘ore-grade’-zuiverheid,
• het terugwinnen of valoriseren van aanwezige organische componenten uit het concentraat.

Waarde uit concentraatstroom

Om hergebruik mogelijk te maken, zijn er nog wel een aantal uitdagingen te overwinnen. Zo zijn concentraties van waardevolle stoffen in het voedingswater over het algemeen laag en zorgt toepassing van omgekeerde osmose-membraanfiltratie voor een circa vier- tot vijfmaal hogere concentratie in de concentraatstroom. Het is echter niet per definitie zo dat de component-concentraties in de concentraatstroom geschikt zijn voor rendabel hergebruik. Toch staan de aanwezige partijen over het algemeen welwillend tegenover het onderzoeken van alternatieven voor lozing, zelfs wanneer lozing voor hen de dagelijkse praktijk is en er vanuit de regelgeving geen directe aanleiding is om dit te veranderen. Voor elke concentraatstroom geldt dat de grootste uitdaging is om er zoveel mogelijk waarde uit te halen. Problemen die hierbij opduiken liggen meestal op lokale schaal: de specifieke bronsamenstelling, de bedrijfsvoering van de membraaninstallatie, de eigenschappen van het waterlichaam waarop wordt geloosd en het beleid van de lokale regelgevende instantie.

Ontbreken beleid

Wat de aanwezigen tijdens de Roadshow naar voren brachten is het gemis van een duidelijke manier waarop Rijkswaterstaat en de waterschappen het lozen van een reststroom beoordelen. Het ontbreken van duidelijk beleid bij de systeemverantwoordelijke instantie, namelijk het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat, werd hiervoor als mogelijke oorzaak benoemd. Ook loopt men ertegenaan dat secundaire grondstoffen vaak aan strengere eisen moeten voldoen dan lineaire stoffen.

Circulaire ambitie

De huidige regelgeving is dusdanig ingericht dat het lozen van een reststroom gemeengoed is geworden, ook vanuit het oogpunt van maatschappelijke kosten. Dit strookt echter niet met de gestelde circulaire ambitie van de drinkwatersector voor 2050. Daarnaast heeft de Europese Unie zich tot doel gesteld dat in 2030 de helft van alle hulpstoffen een circulaire oorsprong moeten hebben en in 2050 volledig circulair. Daarom zou het ambitieniveau voor deze stromen hoger moeten liggen dan wat we nu in de huidige praktijk zien. Bij de lokale wet- en regelgevende instanties die het beleid handen en voeten moeten geven, ontbreekt vaak het integrale overzicht. Om de gestelde doelen en ambities te kunnen halen moet bij investeringen niet alleen worden gekeken naar de kosten, maar ook naar welke winst in duurzaamheid valt te halen. Daarnaast moet de watersector in de omgang met technieken in reststroombehandeling ook buiten de eigen grenzen durven denken en doen.

Energie, emissies en maatschappelijke waarden

Wat duidelijk werd tijdens de discussie rond duurzaamheid is dat we rekening moeten houden met het grotere geheel. Want hoewel het valoriseren van concentraatstromen relatief veel energie kan vragen, levert het winst op aan de kant van het terugdringen van emissies. Vaak stellen we duurzaamheid gelijk aan energie-neutraal, maar het hergebruiken en/of terugwinnen van grondstoffen kan ondanks de benodigde input van energie toch een duurzame praktijk zijn. Energie, emissies, maar ook maatschappelijke waarden en toekomstwaarden spelen een rol. Het WiCE-programma is geschikt om het watersector overschrijdende onderzoek dat hiervoor nodig is vorm te geven.