| Terug naar overzicht | |||
Dieper in het water gedoken (3a) |
tww augustus 2023 | ||
Door: Jan Wurpel |
|||
Het beschikbare leidingwater in NederlandWij als amateurbrouwers in Nederland mogen ons gelukkig prijzen met de kwaliteit van ons drinkwater. Voor nog een groot deel van de amateurbrouwers is het leidingwater uit de kraan de enige waterbron om er bier mee te kunnen brouwen. Later zullen we bespreken waarom ons leidingwater niet de optimale eigenschappen bezit om er het maximale rendement uit halen. Echter, dat heeft meer met de aanwezige mineralen en zouten te maken die in ons drinkwater (bewust en onbewust) meegeleverd worden. Hier volgt een korte uiteenzetting over hoe ons drinkwater tot nu toe vergaard, bewerkt en geleverd wordt. Wat is goede drinkwaterkwaliteit?Eerst de hoofdvraag: wat is eigenlijk een goede drinkwaterkwaliteit? En wie bepaalt dat? In Nederland zijn alle kwaliteitseisen voor kraanwater vastgelegd in de Drinkwaterwet en het Drinkwaterbesluit. Hierin staan bijvoorbeeld normen over de toegestane concentratie van bepaalde stoffen in het drinkwater, zoals nitraat, koper en lood. Maar er staat ook in hoe vaak het drinkwater moet worden gecontroleerd. Strikte regelgevingIn weinig landen zijn de normen en de controles zo streng als in Nederland. Alle tien drinkwaterbedrijven hebben daarnaast vaak zelf nog striktere drempelwaarden om er zeker van te zijn dat ze ruim binnen die wettelijke vereisten blijven. Kraanwater is daarmee strenger gecontroleerd dan voedingsmiddelen in Nederland. Het moet aan honderden eisen voldoen, vele malen meer dan bijvoorbeeld flessenwater. Kwaliteit drinkwater, het beste kraanwater ter wereld?Al ons drinkwater in Nederland moet voldoen aan wettelijke normen (strenge regel) die te vinden zijn in de ‘Drinkwaterwet’. Zorgen die strenge regels dat Nederland het ‘beste kraanwater ter wereld’ heeft? De drinkwaterbedrijven analyseren de kwaliteit van het oppervlaktewater dat zij innemen en de kwaliteit van het drinkwater op een groot aantal stoffen. Naast controle op wettelijk voorgeschreven stoffen wordt ook gekeken naar andere, nieuwe stoffen. Het RIVM verzamelt deze gegevens en rapporteert jaarlijks over de drinkwaterkwaliteit in Nederland. Uit een vergelijkend onderzoek in het toonaangevend wetenschappelijke tijdschrift Science blijkt in elk geval dat de drinkwaterkwaliteit in Nederland veel beter is dan in Groot-Brittannië en de Verenigde Staten. Volgens de onderzoekers komt dat vooral omdat we in vergelijking met die twee landen ons distributienetwerk (de drinkwaterleidingen) veel beter hebben onderhouden. Geen vervuiling in leidingenDie leidingen vertonen amper lekkages, waardoor er maar weinig water weglekt. Nog belangrijker is dat schadelijke stoffen en ziekteverwekkende bacteriën en virussen niet de kans krijgen om via die lekkages in het gezuiverde drinkwater te komen. En omdat alle bacteriën en virussen waar nodig al bij de waterzuivering onschadelijk worden gemaakt met bijvoorbeeld UV-licht of ozon, is het niet nodig om een desinfecterend middel als chloor toe te voegen. Verantwoordelijkheden m.b.t. drinkwatervoorziening in NederlandDe Omgevingswet regelt de taakverdeling bij het beschermen van de bronnen. De provincies zijn verantwoordelijk voor grondwater, de waterbeheerders voor oppervlaktewater als bron. Daarnaast hebben volgens de Drinkwaterwet alle overheden (Rijk, provincies, waterschappen en gemeenten) een zorgplicht voor het duurzaam veiligstellen van de drinkwatervoorziening. Wie doet wat?Drinkwaterbedrijven en overheden hebben verschillende taken:
Vanuit de Drinkwaterwet hebben alle overheden een zorgplicht voor het duurzaam veilig stellen van de drinkwatervoorziening. Winning en productie van drinkwater in NederlandIn Nederland zijn tien drinkwaterbedrijven actief met het produceren van drinkwater voor consumptie, reiniging en productiedoeleinden voor meer dan 8 miljoen huishoudens en bedrijven. Op diverse locaties produceren deze tien drinkwaterbedrijven schoon drinkwater uit drie soorten waterbronnen:
Drinkwater wordt in het grootste deel van Nederland bereid uit grondwater. In het westen van Nederland is het grondwater eigenlijk te zout en niet geschikt voor drinkwaterbereiding. Hier wordt hoofdzakelijk (oppervlakte)water vanuit de rivieren ‘Rijn’ (inclusief IJsselmeer) en ‘Maas’ gebruikt om drinkwater van te maken. Drinkwater maken van grondwaterMeer dan de helft van ons drinkwater is afkomstig uit grondwater (in 2021 was dat 55%). Grondwater bestaat uit water dat, soms al duizenden jaren geleden, via het oppervlaktewater of als regenwater in de bodem is gezakt. Dit water zakt tot het een niveau bereikt waar de bodem geen water doorlaat. Zo worden de zogenaamde aquifers[1] gevormd. Het niveau waaronder de grond vol is met water, wordt het grondwaterpeil of de grondwaterstand genoemd. De grondwaterstand kan per gebied wisselen in hoogte. Vanuit een aquifer kan water gewonnen worden via een bron. Drinkwaterbedrijven geven de voorkeur aan grondwater omdat ze dit eenvoudig kunnen zuiveren tot drinkwater. Het grondwater wordt van grote dieptes opgepompt. Daarvoor heeft het grondwater er heel lang over gedaan om tot die diepte te komen. Het water is dan al grotendeels gezuiverd door klei- en zandlagen. Bovendien zit er geen zuurstof meer in, waardoor er geen bacteriën en virussen in zitten. Grondwaterbronnen in Nederland voor drinkwater bevinden zich tussen de circa 40 en 300 meter diep, geclusterd in waterwingebieden. Dit zijn meestal gebieden in de natuur. Deze gebieden zijn vaak in eigendom van de drinkwaterbedrijven. Als dat niet zo is, gelden voor de grondeigenaren strenge beschermingsregels.
Drinkwater uit oppervlaktewaterIn Nederland wordt ongeveer 40 procent van het drinkwater gemaakt door drinkwaterbedrijven vanuit oppervlaktewater. Hiertoe zijn er speciaal plaatsen aangewezen waaruit oppervlaktewater onttrokken wordt voor het produceren van drinkwater. Op deze plaatsen moet de waterkwaliteit voldoen aan afgesproken kwaliteitsnormen. Dit wordt bewaakt door de waterbeheerder. Voor de Rijn, de Maas en het IJsselmeer is dit Rijkswaterstaat. Oppervlaktewater komt met name uit de Rijn, het IJsselmeer en de Maas. De Rijn is vooral een smeltwaterrivier met water hoofdzakelijk afkomstig vanuit Zwitserland en Duitsland. De overige rivieren zijn regenrivieren. Het water in oppervlaktewateren van Nederland is dus voor een groot deel neerslag afkomstig uit andere Europese landen. De Drentsche Aa, ook een drinkwaterbron, wordt aangevuld door regenwater dat valt op het Drents Plateau. Het onttrokken oppervlaktewater wordt gezuiverd door drinkwaterbedrijven die er dan drinkwater van maken. Oppervlaktewater moet meer bewerkingen ondergaan dan grondwater voordat het geschikt is als drinkwater. Een deel van het oppervlaktewater wordt na een voorzuivering getransporteerd naar de duinen in Noord- en Zuid-Holland en Zeeland. Daar infiltreert het in de zandbodem. De bodem is de natuurlijke zuivering, waarna een drinkwaterzuivering het verder zuivert. Sommige drinkwaterbedrijven slaan oppervlaktewater op in spaarbekkens. Het water komt hier tot rust zodat bezinking van vaste stoffen en natuurlijke zuiveringsprocessen kunnen plaatsvinden. Zo zuivert de natuur net als bij het grondwater al het toekomstige drinkwater. Waar sprake is van onttrekking vanuit regionale wateren in beheer bij het waterschap, zoals bij de onttrekking vanuit de Drentsche Aa, legt de provincie de waterwinlocatie en de maatschappelijke functie drinkwater vast in het regionaal waterprogramma. De waterbeheerder is verantwoordelijk voor het monitoren van de kwaliteit van het oppervlaktewater. Het Rijk neemt maatregelen ter bescherming van het oppervlaktewater als bron voor drinkwater op in het Nationaal Waterprogramma. Het waterschap neemt maatregelen ter bescherming van het regionale water als bron voor drinkwater op in het waterbeheerprogramma. Oppervlaktewater doorloopt een uitgebreide cyclus aan zuiveringsstappen. Dat begint al in de spaarbekkens, waar grotere deeltjes naar de bodem zakken en bijvoorbeeld waterplanten en waterdieren al zorgen voor een natuurlijke zuivering van het water. Bij de drinkwaterzuivering gaat het water door verschillende filters, die steeds kleinere deeltjes uit het water kunnen halen. Alle bacteriën en virussen worden uiteindelijk met speciaal UV-licht onschadelijk gemaakt en actief kool verwijdert tot slot geur-, kleur- en smaakstoffen. Drinkwater maken van oevergrondwaterVijf procent van het drinkwater maken drinkwaterbedrijven van oevergrondwater. Oeverwater is een mengvorm van grond- en oppervlaktewater. Hier vindt een natuurlijke zuivering plaats. Bij de winning van oevergrondwater bevinden de winputten zich relatief ondiep in de grond, meestal vlak achter een dijk bij een rivier. Het rivierwater wordt door de bodem naar een winput getrokken. Zo zuivert de bodem het water. De tien Nederlandse drinkwaterbedrijven
Voorbeeld: Provinciaal Waterleidingbedrijf Noord-Holland (PWN)Water inlaten en infiltratie in de duinenWe halen het water bij Andijk uit het IJsselmeer en bij Nieuwegein uit de Lek. Hier zeven we het water eerst om de grove bestanddelen eruit te halen. Stoffen als zware metalen verwijderen we via vlokvorming. Via grote leidingen gaat het voorgezuiverde water van Andijk en Nieuwegein naar de duinen tussen Bergen en Wijk aan Zee. Hier wordt het geïnfiltreerd. Deze zogenoemde zandpassage filtert schadelijke stoffen en bacteriën uit het water. Er blijft zuurstofarm water over. Na enkele weken pompt PWN het gezuiverde water op. Dan gaat het naar de productiebedrijven Bergen en Mensink (Wijk aan Zee). Hier wordt het water nagezuiverd. Via beluchting wordt weer zuurstof aan het water toegevoegd. Ten slotte verwijderen zandfilters de nog aanwezige vaste deeltjes. Nazuivering in Bergen en Wijk aan ZeeIn ons drinkwaterproductiebedrijf in Heemskerk (Jan Lagrand) zuiveren we water uit het IJsselmeer en de Lek door membraanfiltratie. Het voorgezuiverde water wordt onder hoge druk door filters met heel kleine gaatjes (membranen) geperst. Dit gebeurt in 2 stappen: Stap 1: ultrafiltratieEerst gebruiken we filters met grotere gaatjes (ultrafiltratie). Dit proces verwijdert alle deeltjes die in het water aanwezig zijn, zoals bacteriën en virussen. De zouten verdwijnen echter niet. Stap 2: hyperfiltratieDaarna gebruiken we filters met kleinere gaatjes (hyperfiltratie). Deze filters houden praktisch alle zouten en organische stoffen (bijvoorbeeld bestrijdingsmiddelen) tegen. Het resultaat is puur water, vrijwel zonder zouten en geheel vrij van bacteriën en virussen. Puur, zuiver water is echter niet lekker om te drinken en kan zelfs ongezond zijn als je er te veel van drinkt. Ook kan het de transport- en distributieleidingen en de leidingen in huis aantasten (dit is de eigenschap van ‘Omgekeerd Osmose Water’, JW)). Daarom leveren we dit water niet direct aan de klant, maar mengen we het eerst met teruggewonnen infiltratiewater uit de duinen. Dat gebeurt in onze drinkwaterproductiebedrijven in Bergen en Wijk aan Zee (Wim Mensink). Met als resultaat: betrouwbaar, lekker en zacht kraanwater. Wat gebeurt er met het uitgefilterde vuil?100 liter oppervlaktewater uit het IJsselmeer levert na membraanfiltratie 80 liter zuiver water op. De overige 20 liter (afkomstig van het spoelen van de membraanfilters, JW) bevat alle verwijderde zouten en deeltjes. Dit concentraat voeren we af naar zee. Het bevat weliswaar vrij veel zout, maar zeewater is circa 30 keer zouter. Op langere termijn staat de productie van drinkwater met de huidige kwaliteit onder druk. Vanwege grenzen aan het huidige rivier-duinsysteem, zijn nieuwe bronnen essentieel om in de toekomst voldoende drinkwater te kunnen leveren. Door bevolkingsgroei, economische ontwikkelingen en klimaatverandering staat de drinkwatervoorziening onder steeds grotere druk. Door droogte en zeespiegelstijging minder zoet waterTerwijl door bevolkingsgroei en economische activiteiten de drinkwatervraag in Nederland toeneemt, daalt de beschikbare hoeveelheid zoet water. Door toenemende droogte stroomt in bepaalde periodes minder water door de rivieren en daalt op sommige plekken het grondwaterpeil. Tegelijkertijd zorgt droogte in combinatie met zeespiegelstijging voor verzilting van grond- en oppervlaktewater. Door deze ontwikkelingen zijn drinkwaterbedrijven genoodzaakt verder te kijken dan alleen de inname van zoet water. Zout(er) water biedt mogelijk uitkomst. Verduurzaming: van lineair naar circulair watersysteemIn 2050 wil Nederland naar een circulair watersysteem. Dat houdt in dat we gebruikt huishoudelijk water, zoals afvalwater van de douche, niet meer zien als afvalstof. In plaats daarvan krijgt het als grondstof een nieuwe bestemming. Het Amsterdamse drinkwaterbedrijf Waternet werkt bijvoorbeeld aan ‘nieuwe sanitatie’. Hierbij scheidt Waternet het afvalwater bij de bron om er weer energie uit te winnen. Zout water zoet maken is technisch mogelijkZout water maak je zoet door middel van ontzilting. De bekendste technologie hiervoor is omgekeerde osmose met behulp van membranen, vertelt Franca Kramer, onderzoeker op het gebied van membraantechnologie bij Dunea. “Bij omgekeerde osmose pers je zout water onder hoge druk door membranen, een soort laken met hele kleine gaatjes opgerold in een ronde buis. De filtratielaag van deze membranen is zo dicht, dat ze alleen watermoleculen doorlaten. Alle andere deeltjes, zoals kalk, metalen en dus zoutdeeltjes, blijven achter in een concentraat. Voordat je omgekeerde osmose toepast, moet zeewater ook nog worden voorgezuiverd”, vervolgt Kramer. “Behalve zout bevat zeewater ook sediment en algen. Die wil je niet in je membranen hebben, want dan raken ze verstopt.” Ander groot nadeel van het zuiveren van zeewater is dat er een reststroom met een enorm hoge zoutconcentratie achterblijft. “Dit water is soms wel twee keer zo zout als zeewater zelf. Als je dat water loost op zee, kan dat lokaal enorme schade opleveren aan het zeeleven. Die reststroom kun je dus niet zomaar wegspoelen.” Geraadpleegde bronnen:
|
|||
| Terug naar overzicht | |||
