Grevelingenmeer 1600x400

Water

HZ University of Applied Sciences ligt in het hart van de Zuidwestelijke Delta waar de zee en rivieren samenkomen en het land onder de zeespiegel ligt. Deze kenmerken brengen grote uitdagingen met zich mee. Water is dan ook één van de belangrijke thema’s van de HZ.

Door haar ligging is de HZ een bron van innovatieve oplossingen, niet alleen voor deze regio maar voor deltagebieden wereldwijd. Het praktijkgericht onderzoek rondom water richt zich onder meer op de beschikbaarheid en kwaliteit van zoet water, kustveiligheid en de overgangen tussen land en water.

Lees meer

Kenniscentra & lectoraten

Er zijn binnen de HZ meerdere lectoraten en kenniscentra die onderzoek doen op het gebied van water.

Projecten & publicaties gerelateerd aan het thema water

DOW Terneuzen

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.

Hz Waterdunen 2019 Web 25Pr 01

Flipfarm in Waterdunen

Tot op heden worden oesters in Nederland gekweekt op de bodem van ondiepe wateren (i.e. bodemcultuur) of op zogenaamde kweektafels. Bodemcultuur oesters worden tweemaal per jaar verplaatst om ideale omstandigheden voor de groei te garanderen en optredende verzanding het hoofd te kunnen bieden. Deze handelingen kosten veel scheepsbewegingen en handmatige arbeid. De kweekwerkzaamheden kunnen daarnaast voor ongewenste druk zorgen op de omgeving. De verwachting is dan ook dat strengere regelgeving de ruimte waar oesters mogen worden gekweekt zal laten afnemen. Daarnaast vormen predatoren, zuurstofloosheid en weersomstandigheden een belemmering en groeiende zorg voor de bodemcultuur. Alternatieve productiemethodes op basis van kweektafels vergen in vergelijking relatief veel handmatige arbeid; soms moeten de oesters tot wel vijftienmaal per jaar worden geschud ten behoeve van het verkrijgen van een mooie vorm schelp. Daarnaast leiden de kweektafels ook tot spanning in droogvallende gebieden waar ook veel foeragerende trekvogels voorkomen. DrijfsystemenDit vormt de reden om binnen dit project een nieuwe kweekmethode te ontwikkelen o.b.v. drijfsystemen welke duurzame kweek van oesters mogelijk maakt in getijde omgevingen, met als bijkomend voordeel minimale handmatige arbeid door zaken (mechanisch) te automatiseren. De basis van het voorgenomen ‘flipfarmsysteem’ bestaat uit verschillende drijvende manden, waarin de oesters worden opgekweekt. De manden zijn met elkaar verbonden door middel van een lijn. Verschillende boeien en ankers (i.e. grid) houden de kweekmanden op de beoogde locatie en hoogte in de waterkolom (afgestemd op optimale algenconcentraties). Er zal een methodiek worden ontwikkeld om de manden regelmatig te keren (met minimale arbeid) ten behoeve van het verkrijgen van een mooie oestervorm; hierbij zal worden onderzocht om efficiënt gebruik te maken van de getijdewerking. Daarbij wordt een innovatief systeem ontwikkeld om de oesters gedurende het proces op een slimme en geautomatiseerde wijze te classificeren en sorteren, zowel gedurende de opkweek als op het moment van oogsten. Samenvatting Samengevat bestaat het beoogde flipfarmsysteem uit een drietal onderdelen, welke binnen dit project ontwikkeld en gedemonstreerd zullen worden: Drijfsysteem: De basis van het nieuwe kweeksysteem zal worden gevormd door een aantal drijvende oestermandjes die in het bovenste gedeelte van de waterkolom (oestergeul) drijven. Hier zit de meeste voeding (van nature voorkomende algen) en daardoor treedt snelle groei op. Daarnaast zal het drijfprincipe het mogelijk maken om de kweek beter te sturen, oftewel minder afhankelijk van de stand van het tij, zoals bij de kweektafels het geval is.Flipsysteem: Om een mooie vorm schelp te verkrijgen (welke veel marktwaarde heeft) is het idee om deze drijvende systemen met een flipsysteem periodiek en volledig automatisch te kantelen. Hierdoor worden feces en scherpe delen van de schelp verwijderd. Uitgangspunt is om dit kantelproces op natuurlijke basis te laten plaatsvinden met behulp van getijde/stroming/wind.Sorteertechniek: Daarbij wordt er binnen dit project technisch nieuwe sorteertechniek ontwikkeld om in het kweekproces te komen tot nauwkeurige en geautomatiseerde classificering van de oesters (in alle opkweekfasen), waarmee op efficiënte en slimme wijze kan worden gesorteerd. Middels een pilot in het natuurgebied Waterdunen beogen de projectdeelnemers J.P. Dhooge BV en HZ University of Applied Sciences aan te tonen dat: Impact op omgeving en natuur van de nieuwe methodiek zeer gering is;Het systeem mogelijkheden biedt om (op modulaire wijze) verder uitgerold te worden in andere getijden omgevingen en als mogelijk alternatief kan dienen voor bodemcultuur;Op een (kosten)efficiënte en geautomatiseerde wijze kwalitatief hoogwaardige oesters kunnen worden gekweekt met deze methode. Dubbele dijkHet systeem zal de oestersector zodoende kansen bieden om op economisch interessante manier te verduurzamen; minder scheepsbewegingen, minder effect op de omgeving en natuur en minder benodigde handmatige arbeid. Daarnaast zien de projectpartners mogelijkheden om de productieactiviteit te koppelen aan meervoudig ruimtegebruik en kustbeschermingstechniek c.q. ‘Dubbele dijk’-principe. De ruimte tussen de twee dijken zal getijde hebben waar dit productieproces uitermate efficiënt op kan worden afgestemd. De beperkte natuurimpact van het kweekproces maakt het eveneens mogelijk om meervoudig ruimtegebruik toe te passen in Natura-2000 gebieden op basis van dit kweeksysteem. Het voorgenomen flipfarmsysteem stelt de oestersector zodoende in staat om op commercieel interessante en duurzame manier te produceren in harmonie met de natuur, recreatie én de kustverdediging van Nederland. De bevindingen zullen na afloop van het project, naar verwachting in december 2024, bekend worden gemaakt onder andere op de website van HZ University of Applied Sciences gepubliceerd worden. Hier blijven de resultaten vindbaar tot ten minste 5 jaar na afloop van het project. Tevens zijn de bevindingen van dit project op aanvraag kosteloos beschikbaar voor alle ondernemingen die in de betrokken sector of subsector actief zijn.

800px TKI Wetlands

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.

Waterkerende landschappen

Geen zee te hoog

Dit project benadert de ontwikkeling van waterveiligheidsstrategieën als een ruimtelijk vraagstuk waarbij we onderzoek doen naar het verbinden van gebiedsopgaven, toepassing van dijkconcepten gebaseerd op Bouwen met Natuur (BmN), en het ontwikkelen van maatschappelijk draagvlak voor ingrijpende landschapsveranderingen, aan de hand van vier onderzoeksvragen die zich richten op: Ruimtelijke kwaliteit landschap en samenhang met draagvlak voor ruimtelijke strategieën;Fysische en ecologische randvoorwaarden voor BmN-oplossingen en inpassing in ruimtelijke strategieën;Drijvende krachten en barrières voor draagvlak via participatieve ontwerpprocessen;Richtlijnen voor ontwikkeling van ruimtelijke strategieën, zowel voor het ruimtelijk ontwerp als het ontwerpproces. MethodenHet onderzoek wordt uitgewerkt voor de Westerschelde waarbij wordt geschakeld tussen twee ruimtelijke schaalniveaus: de Westerschelde (bekken-niveau) en living labs (op drie locaties). Een mix van methoden wordt toegepast waaronder surveys (Public Participation GIS), interviews, GIS-analyses, modellering van BmN meegroei-oplossingen (Delft3D-FM), en evaluatie van het ‘sociaal leerproces’ in research-through-design ontwerpateliers. ResultaatHet onderzoek resulteert in een methodiek/werkwijze die vanaf 2026 (na afloop van huidige Kennisprogramma Zeespiegelstijging) kan worden toegepast door publieke professionals in (bedijkte) kustgebieden. Consortium HZ University of Applied Sciences (penvoerder), Wageningen University, NIOZ, Natuurmonumenten, Provincie Zeeland, Rijkswaterstaat Zee en Delta, Waterschap Scheldestromen, Gemeenten Borsele, Hulst, Kapelle, Reimerswaal, Vlissingen. In de livings labs worden lokale stakeholders betrokken.