Zorg om schoon water
Schoon drinkwater. Voor Nederlanders stroomt dat als vanzelfsprekend uit de kraan. Maar wil dat over vijftig jaar nog zo gewoon zijn, dan moet –ook in ons kikkerland– de manier van waterzuivering drastisch veranderen.
In grote delen van de wereld vormt watertekort nu al een probleem – denk aan Noord-Afrika, het Midden-Oosten, Centraal-Azië, West-Amerika en Australië. Die schaarste zal de komende decennia, door bevolkingsgroei en toenemend gebruik, alleen nog meer worden, stelt prof. dr. ir. Huub Rijnaarts van Wageningen Universiteit. Afgelopen maand hield hij zijn inaugurele rede voor zijn aantreden als hoogleraar milieu- en watertechnologie. „De wereldbevolking zal in de komende dertig tot veertig jaar waarschijnlijk toenemen van 6,5 miljard naar 9 miljard. Naar verwachting zal de groei juist in gebieden met waterstress het sterkst zijn; in de steden zal het aantal inwoners verdubbelen, zo luidt de prognose.”Landen die kampen met waterschaarste, verbruiken nu vaak al meer dan er per jaar aan neerslag valt. Voorraden in de grond en in opvangbekkens worden daarvoor aangesproken. „Gezien de toenemende vraag zullen we er daarom op een andere manier mee moeten leren omgaan”, meent Rijnaarts. „Het ligt niet voor de hand dat bijvoorbeeld de productie van zoet water uit zeewater een afdoende oplossing kan bieden.”
Het is zaak de waterkringloop te sluiten, stelt de hoogleraar. Met de huidige methoden bevat het water na zuivering nog te veel chemische verontreinigingen, zoals sporen van medicijnen. Bij hergebruik zouden die stoffen zich ophopen tot gevaarlijke concentraties. „Ook kost de bestaande aanpak veel energie.”
Het ideale systeem zoals de onderzoeker dat voor zich ziet, kent drie stromen die gescheiden worden afgevoerd en verwerkt. Uit zwart water –van toiletten– zou hij fosfaat en stikstof willen terugwinnen en het overblijvende organisch afval zou hij gebruiken voor de productie van biogas.
Grijs water –vanuit keuken, douche en wasmachine– hoeft een minder bewerkelijk proces te ondergaan. Het is vooral zaak dit te zuiveren van chemische stoffen uit shampoos en wasmiddelen.
De derde stroom, regenwater, hoeft in principe geen behandeling te ondergaan.
Op dit moment komen alle stromen echter samen in het riool. In de waterzuiveringsinstallatie worden schadelijke stoffen er in verschillende stappen zo veel mogelijk uit gehaald, waarna het water in de natuur wordt geloosd.
Wie op zo’n locatie monsters neemt, zal onder meer sporen van geneesmiddelen aantreffen die mensen in hun ontlasting en urine uitscheiden. De bacteriën die tijdens de waterzuivering actief zijn, breken een stof zoals paracetamol vrij efficiënt af, maar tal van veelgebruikte medicijnen kunnen ze niet of nauwelijks verwerken, weet Rijnaarts. „Neem hormonen uit bijvoorbeeld de pil, bloeddrukverlagende bètablokkers, ontstekingsremmende pijnstillers zoals diclofenac en antibiotica.”
Bij die laatste groep dreigt bovendien het gevaar van het ontstaan van resistentie, onder de bacteriën die in de waterzuiveringsinstallaties hun werk doen en die in sloot en vaart waarop het gezuiverde water wordt geloosd.
Niet alleen de verwijdering van schadelijke stoffen zou beter moeten, stelt de hoogleraar. Het is daarnaast zaak om waardevolle bestanddelen die nu in zee verdwijnen, terug te winnen. Als een van de belangrijkste noemt hij fosfor. „Alle levende wezens hebben dit element nodig voor hun energiehuishouding; zonder kunnen we niet leven. We zijn echter hard bezig de aardse voorraden uit te putten, door het gebruik in kunstmest en voeding.”
Het fosfor dat mensen met hun voedsel binnenkrijgen en vervolgens uitscheiden, komt op dit moment via de waterzuivering in het oppervlaktewater en uiteindelijk in de oceaan terecht. „Dan ben je het kwijt, want de verdunning is daar te groot om het nog terug te winnen.”
Zo’n ideaalplaatje is makkelijker geschetst dan gerealiseerd, moet Rijnaarts toegeven. Een techniek om fosfor selectief weg te vangen, kan alleen goed worden toegepast op gescheiden waterstromen, en moeilijker in het huidige zuiveringssysteem.
In zijn laboratorium onderzoeken medewerkers hoe medicijnen uit afvalwater verwijderd kunnen worden. Daarvoor lopen experimenten met uv-licht en behandeling met elektriciteit, in combinatie met biologische systemen.
Een driestromensysteem zoals de hoogleraar dat voorstelt, is in een land als Nederland –waar voor miljarden in het rioleringsnetwerk is geïnvesteerd– niet snel te realiseren. Bij nieuwbouwprojecten zijn grote aanpassingen, zoals de scheiding van grijs en zwart water, wel op korte termijn door te voeren. Rijnaarts weet van een succesvol project in Sneek met dertig woningen. In de praktijk blijkt het overigens wel eens lastig om de verschillende leidingen correct aan te sluiten.
De kansen liggen ook in ontwikkelingslanden, meent hij. Graag zou hij zien dat steden in Afrika of Azië die het nu nog zonder goede riolering en waterzuivering moet stellen –als hulpproject– zo’n sluitend systeem zouden krijgen.
Medicijnen in de Rijn
Van de geneesmiddelen die worden uitgescheiden door mensen in het stroomgebied van de Rijn is gemiddeld 25 procent na afvalwaterzuivering in de rivier terug te vinden. De gemeten percentages variëren, afhankelijk van het geneesmiddel, van 1 tot 70 procent. Om dit vast te stellen, verrichtten diverse instituten, waaronder RIVM, Het Waterlaboratorium en RIWA Rijn, tussen januari 2002 en december 2008 maandelijks metingen aan het water. Ze bepaalden de concentraties van bijna honderd geneesmiddelen op negen locaties: Basel (Zwitserland), Karlsruhe, Mainz, Keulen en Düsseldorf (Duitsland) en Lobith, Nieuwegein, Nieuwersluis en Andijk (Nederland). Aangetroffen werden antibiotica, bètablokkers, cholesterolverlagers, pijnstillers met een ontstekingsremmende werking, röntgencontrastmiddelen en middelen tegen epilepsie. Het onderzoek is belangrijk, omdat Rijnwater zowel in Zwitserland, Duitsland als Nederland wordt gebruikt voor de productie van drinkwater.
Bij de drinkwaterbereiding worden oxidatie, filtratie met actieve kool en membraanfiltratie ingezet om geneesmiddelen en andere verontreinigingen uit het Rijnwater te halen en zo de kwaliteit van het drinkwater te waarborgen.
