Water

Emma McAteer

Coördinator Water Technology

Emma McAteer is de coördinator van het lectoraat Watertechnologie. Zij is in 2015 in dienst getreden bij HZ en heeft in haar hoedanigheid als onderzoeker en nu coördinator van deze groep gewerkt aan diverse projecten die thema's omvatten zoals zoetwaterhergebruik in de vormen van GO-Fresh II, FRESH4Cs (Alternative Fresh Water resources for Coastal Areas), Robuust watersysteem Zeeuws-Vlaanderen en ook resource recovery en hergebruik in de vorm van NEREUS (New Energy and Resources for Urban Sanitation). Naast haar werk bij het lectoraat is Emma docent watertechnologie voor de bacheloropleiding BSc Watermanagement: Aquatic Eco Technology. Emma studeerde in 2010 af met een Master in Environmental Engineering aan de Queen's University of Belfast, Noord-Ierland en werkte enkele jaren als procesingenieur voor kleinschalige huishoudelijke en commerciële biologische afvalwaterzuiveringsinstallaties in Noord-Ierland voordat ze bij HZ kwam werken.

DOW Terneuzen
Water

AquaSPICE

De onderzoeksgroep Water Technology is partner in het Horizon 2020 programma van de Europese Unie voor het onderzoeksproject AquaSPICE. AquaSPICE richt zich op het bevorderen van de duurzaamheid van procesindustrieën door middel van digitale en circulaire innovaties op het gebied van watergebruik.

In de meeste industrieën wordt water gebruikt tijdens de productieprocessen. Naar schatting wordt 20% van alle zoetwaterverbruik wereldwijd door de industrie gebruikt. Innovatie in waterbehandeling kan voor belangrijke industriële watergebruikers gesloten kringlopen tot bijna 100% efficiëntie brengen door terugwinning en hergebruik van hulpbronnen.

Waterschaarste is een werkelijkheid voor sommige locaties van Dow in Europa. Dow zoekt naar mogelijkheden om de zoetwaterinname in de verschillende productielocaties te verminderen door waterstromen te hergebruiken. De waterstromen zullen worden behandeld met technologieën om ze opnieuw in de processen te kunnen gebruiken. Daarom zal een proef worden uitgevoerd met containers met verschillende waterbehandelingstechnologieën.

De pilot wordt uitgevoerd bij Dow Terneuzen, Dow Böhlen en BASF Antwerpen. Op elke locatie zullen verschillende waterstromen met verschillende behandelingen worden getest. Deze case study is een samenwerking tussen Dow (Terneuzen en Böhlen), Universiteit Gent, Evides Industriewater, RWTH Aachen University en HZ University of Applied Sciences.

Daarnaast zal de nadruk liggen op intelligent waterbeheer. Er zal een cyberfysisch watersysteem worden gecreëerd met een meetnetwerk van real-time sensoren en er zal een model worden geconstrueerd waarin beslissingen kunnen worden genomen.

Hans Cappon, Emma McAteer en Lies Hamelink, van de onderzoeksgroep Watertechnologie, werken mee aan het AquaSPICE-project. Zij zijn verantwoordelijk voor de ondersteuning van het operationele werk van de pilots bij Dow Terneuzen en Dow Böhlen en nemen deel aan de gegevensanalyses en de evaluatie van de resultaten.

800px TKI Wetlands
Water

TKI Wetlands

Al jaren probeert Dow in Terneuzen meer zelfvoorzienend te worden op het gebied van zoet water. Twee wetlands van elke 350 vierkante meter brengen dit streven een stap dichterbij. Voordat het gezuiverde afvalwater van Dow voldoet aan de hoge eisen van industriewater wordt het onder meer behandeld door twee natuurlijke zuiveringen. De onderzoeksgroep Water Technology van HZ University of Applied Sciences is bij het onderzoek betrokken.

Op het industriecomplex in Terneuzen gebruikt Dow jaarlijks ruim twintig miljoen kuub water. “70 procent van dit water wint Dow al op een duurzame manier. Een alternatieve waterbron voor de miljoenen kubieke meter zorgt ervoor dat Dow niet langer concurreert met de drinkwatervoorziening", zegt onderzoeker Mireille Martens van het lectoraat Water Technology. " Zeeuws-Vlaanderen is daardoor beter bestand tegen waterstress. We hebben de laatste jaren allemaal gezien wat dit kan betekenen.”

Momenteel komt ongeveer een kwart van het water dat Dow nodig heeft via een 120 kilometer lange pijpleiding vanuit de Biesbosch naar Terneuzen. De landbouwers in Zeeuws-Vlaanderen hebben helemaal geen externe waterbron tot hun beschikking. Zij zijn afhankelijk van het weer voor de waterbehoefte van hun gewassen. Klimaatverandering, met piekbuien en soms lange perioden van droogte, maakt het voor hen steeds moeilijker om hun vak uit te voeren. Er is wel brak oppervlaktewater, zout grondwater en afvalwater beschikbaar op het eiland, maar net zomin als Dow kunnen boeren daarmee hun gewassen beregenen.

Wortels van planten

De twee wetlands liggen op een terrein van Evides Industriewater, naast het complex van Dow. “Dit is de eerste keer dat het wordt toegepast op industriewater.” De wortels van de planten en micro-organismen in de bodem zorgen voor de voorzuivering. Zij halen de restnutriënten en microverontreinigingen uit het water. “Deze micro-organismen doen voor 95 procent het werk in de natuurlijke zuivering," zegt Martens.

Zij kijkt naar de kwaliteit van het water en of er via een geplaatste installatie zuurstof, koolstof en biochar, een houtskoolachtige bodemverbeteraar, moeten worden toegevoegd om het zo schoon mogelijk richting de volgende zuiveringsstappen te krijgen: ultrafiltratie, ionenwisseling en omgekeerde osmose.

Natuurlijke voorzuivering

Het grote voordeel van de natuurlijke voorzuivering is dat er in de installaties minder chemicaliën moeten worden toegevoegd en het zuiveringsproces minder energie kost. “Membranen kunnen stabiele concentraties verontreiniging aan. Het water stroomt in twaalf door het wetland bij DOW. Die tijd is nodig om het verschil in concentraties uit te vlakken.” De micro-organismen breken in deze tijd veel stoffen af, maar niet alle. Medicijnen gaan er niet uit, althans niet altijd. “We onderzoeken waarom deze soms wel en soms niet verdwijnen.” Het onderzoek wordt in 2021 afgerond. De voorlopige resultaten wijzen op een succes. “Het enige nadeel is dat wetlands veel ruimte in beslag nemen. Je moet willen investeren in het opkopen van land. Dat is de grootste kostenpost. Wanneer het wetland eenmaal is aangelegd, zijn de kosten voor onderhoud en beheer minimaal”, zegt Martens.

Een volgende stap kan zijn om de wetlands te vergroten tot drie tot vijf hectare. Dow zou dan voldoende gezuiverd water tot zijn beschikking hebben. De fabriek heeft het water uit de Biesbosch dan bijna niet meer nodig. Ook heeft Dow dan veel minder behoefte aan chemicaliën voor de zuivering. Met de toenemende droogte van de laatste jaren is een bijkomend voordeel dat DOW minder beslag legt op water dat ook als drinkwater of door landbouwers kan worden gebruikt.

Het Wetlands-project is onderdeel van het samenwerkingsverband Robuust Watersysteem Zeeuws-Vlaanderen. Hierin werken zeventien regionale partijen samen om het watersysteem toekomstbestendig te maken.

Partners: HZ University of Applied Sciences, DOW, Evides, Waterschap Scheldestromen en Universiteit Gent.