artikel

Nederlands eerste 100% circulaire waterzuivering een feit

Algemeen

Nederlands eerste 100% circulaire waterzuivering een feit

Een traditionele waterzuivering oogt niet en ruikt onaangenaam. Maar eenmaal binnen in de kas van de Biomakerij van Abdij Koningshoeven verbazen het fraaie decor van subtropische planten en het aangename klimaat. De innovatie, ontwikkeld in samenwerking met Waterschap De Dommel, zuivert op ingenieuze wijze jaarlijks 70 miljoen liter bierbrouwerijafvalwater dat ter plekke wordt hergebruikt. De lokale kringloop sluit. Een mooie toekomst voor opschalen is nabij. Dit artikel is verschenen in VMT 15 van 14 december 2018.

Overzichtsfoto1
Via de wortels van subtropische planten wordt het afvalwater van de brouwerij van Abdij Koningshoeve gezuiverd. 

In de volwaardige bierbrouwerij van Abdij Koningshoeven werken monniken aan de productie en internationale afzet van het beroemde trappistenbier La Trappe. Jaarlijks produceert de brouwerij 90.000-100.000 hectoliter bier, meer dan Hertog Jan in Arcen. Voor de productie en het reinigen van de flessen is zeven keer zoveel liter water nodig. Samen met sanitair afvalwater ondergaat bijna 70 miljoen liter water een reinigingsproces. De innovatieve ecologische waterzuivering in de zogenoemde Biomakerij op het terrein van de abdij is pas net operationeel. De zuivering vindt vlakbij de brouwerij plaats en het schone water hergebruikt de abdij zelf. Het pompen van de enorme hoeveelheid afvalwater naar de afvalwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) hoeft niet langer plaats te vinden. “De nieuwe circulaire waterzuivering past uitstekend bij de monniken van Abdij Koningshoeven die naast maatschappelijke betrokkenheid nadrukkelijk ook duurzaamheid hoog in het vaandel hebben staan”, vertelt István Koller, initiatiefnemer van dit project.

Abdij Koningshoeven

In 1881 kwamen de trappisten vanuit het Noord-Franse klooster Mont des Cats naar Nederland. Abdij Onze Lieve Vrouw van Koningshoeven in Berkel-Enschot werd hier hun eerste klooster. Tegenwoordig runnen de monniken op de abdij verschillende ambachtelijke ondernemingen, zoals een biologische kaasmakerij, bakkerij, chocolaterie, jammakerij, imkerij en brouwerij.

Goede doelen

De monniken werken zuiver met eerlijke en biologische ingrediënten, zonder dat er sprake is van enig winstoogmerk. Een groot deel van de opbrengsten gaat naar goede doelen. De productverkoop vindt plaats in de eigen Kloosterwinkel, Proeflokaal en webshop, en daarnaast in Landwinkels. Alleen de biersoorten vinden ook hun weg richting de internationale retail en horeca.

Basis in Boedapest

Koller, strategisch omgevingsmanager bij De Dommel, spreekt over een toevallige ontdekking van de nieuwe techniek. “Drie jaar geleden zag ik een documentaire van Tegenlicht. Het thema – ‘De kracht van water’ – trok mijn aandacht, in het bijzonder een innovatief project in Boedapest. Enerzijds vanuit mijn rol bij het waterschap om innovaties te stimuleren en waarde te creëren met water, anderzijds liggen mijn roots in Hongarije.” Vervolgens bezocht hij korte tijd later het project in Boedapest. Hij was onder de indruk van het biologische proces en raakte gemotiveerd om een dergelijke innovatie in Nederland door te ontwikkelen. Koller: “Bij het waterschap waren we destijds bezig met het opzetten van proeftuinen voor een circulaire waterketen. De toekomst van de watereconomie is immers circulair. Met zuivering ter plekke zonder lang watertransport. Een testomgeving levert belangrijke ervaringen op voor opschaling.”

Maatschappelijk belang

De maatschappij stelt nieuwe eisen aan het milieu, de bevolking groeit en de vervuiling neemt toe. “Als waterschap willen we een bijdrage leveren aan de energietransitie van de overheid en de waterkwaliteit in onze regio verbeteren. De weg die rioolwater nu aflegt richting de RWZI’s is lang. Het pompen van gemalen kost enorm veel energie en zorgt dus ook voor CO2-uitstoot. Met het bevorderen en ondersteunen van lokaal reinigen en hergebruiken zetten we een stap richting CO2-neutraal opereren”, legt Koller uit. Een andere uitdaging vormen de hoge zandgronden in Noord-Brabant en de klimaatverandering, die een tekort aan zoetwater veroorzaken. Dit betekent een extra inspanning voor De Dommel om hoogwaardig zoetwater te behouden in plaats van afvoer naar zee via rivieren. “Zoetwater is essentieel voor het leven van mensen, dieren, natuur en de industrie. En dat willen we zo schoon mogelijk maken. Zo zijn we onder meer bezig met de ontwikkeling van nieuwe technieken om vervuilende stoffen, zoals resten van geneesmiddelen, uit water te halen. Bij voorkeur lokaal.”

Schematische weergave brouwproces
De innovatie creëert een robuust ecosysteem.

Biologisch zuiveringsproces

De architectonisch fraaie Biomakerij van Abdij Koningshoeven, op een oppervlakte van ongeveer 450 m², is voorzien van een glazen overkapping. Het ecologische zuiveringssysteem bestaat uit zestien reactoren met subtropische planten. Veertien bakken voor het proceswater en twee voor het water van sanitair resulteren in twee zuiveringslijnen. Het afvalwater van de brouwerij loopt van de ene naar de andere reactor. De basis vormt de wisselwerking tussen micro-organismen in het afvalwater en micro-organismen van de wortelstructuren. Koller: “De zichtbare wortels van de planten, die geheel vrij naar beneden groeien, komen in aanraking met omhoogstaande kunststof wortels. De kracht van het systeem is dat zo een zeer hoge diversiteit aan micro-organismen mogelijk is. Deze bacteriën nestelen zich als het ware in de wortelstructuren.” Net als bij een RWZI worden bacteriën gebruikt. Die brengen we aan op de wortels (enten) om de stofwisseling van bacteriën (metabolisme) op gang te brengen. “Een robuust ecosysteem ontstaat en bacteriën in het afvalwater worden verteerd door micro-organismen in de wortelstructuren”, licht Koller toe. De berekende capaciteit is 45.000 liter afvalwater per dag.

Processturing online

Doorgaans is na ongeveer een dag het water gezuiverd. Dit robuuste ecosysteem biedt als extra voordeel dat het omgaan met fluctuaties eenvoudig is. Koller: “De brouwerij produceert verschillende soorten bieren. De diverse processen leiden tot uiteenlopende concentraties in vervuild afvalwater.” Het zuiveringsproces is 24 uur per dag online te volgen. Via sensoren geven parameters de mate van zuivering aan. Met een druk op de knop sturen we bij om het water de gewenste reiniging te geven. “De benodigde kwaliteit kunnen we variëren. Het gezuiverde water hergebruiken we om verdroging van de gronden rondom de abdij tegen te gaan. De ecologische waarde is dan hoog met weinig stikstof en fosfaat. Maar als we bijvoorbeeld irrigatiewater met voedingswaarde nodig hebben – een bepaalde concentratie stikstof en fosfaat is gewenst – dan verkorten we het reinigingsproces. Het water loopt dan niet door alle reactoren: we tappen eerder af, afh ankelijk van de online zichtbare behaalde waarden”, verklaart Koller. “De volgende stap is het produceren van water voor het spoelen van de lege bierflesjes in de brouwerij. We testen nu met de toevoeging van additionele technologie.” Een ander initiatief is de nieuw gebouwde valorisatiekas. De Biomakerij levert dan water van nog hogere kwaliteit voor bijvoorbeeld de teelt van hoogwaardige gewassen of het kweken van vis.

Fotoglazenkas
De lokale kringloop sluit, opschalen in wijken is makkelijk uitvoerbaar.

Restafval als compost

De natuur doet zijn werk. De ene bacterie eet de andere bacterie. Uiteindelijk ontstaat een zichtbare bulk restafval. Koller: “Dit restafval bedraagt op de abdij ongeveer een kuub per twee weken draaien. Na ontwatering is het na enige tijd geschikt als compost voor de abdijkwekerij – waar mensen met een verstandelijke beperking van leerwerkbedrijf de Diamant-groep werken – voor het kweken van bodembedekkers.” Zo is de Biomakerij een 100% circulaire waterzuivering, de eerste van een nieuwe generatie zuiveringsconcepten in Nederland. Broeder Isaac, prior van Abdij Koningshoeven: “Onze ambitie komt voort uit innerlijke overtuiging en is kraakhelder. Geen druppel en geen gram grondstof komt ons terrein af, anders dan in de vorm van bier.” Koller vertelt dat ze medio november starten met bacteriën aanbrengen. “Drie weken later staat de eerste aanvoer van vervuild water uit de egalisatietank van de bierbrouwerij gepland. We controleren eerst of we de pH-waarde moeten aanpassen voordat het water naar de reactoren gaat.”

Opschalen eenvoudig

De innovatie heeft als voordeel dat slechts een kwart van de oppervlakte benodigd is ten opzichte van een RWZI. Dit vergemakkelijkt het opschalen. Dichtbij luidt het motto, in talrijke sectoren toepasbaar. En omdat subtropische planten fraai ogen, ligt opschalen in verstedelijkt gebied ook voorhanden. Koller: “In Boedapest staat inmiddels een waterzuivering met meer capaciteit dan de grootste RWZI in Nederland. Als waterschap zijn we nu bezig met de voorbereidingen voor een grotere circulaire zuivering op het voormalige Philips-terrein Strijp S midden in Eindhoven.” Een ander voordeel is dat de methode geen stank produceert en de vervuilende partij waterschapsheffingen uitspaart. Naast een forse besparing op energiekosten worden de kosten voor onderhoud en vervanging van rioolleidingen lager. In de toekomst verwacht Koller een combinatie van RWZI’s en circulaire waterzuivering. “De kringloop lokaal sluiten: ter plekke schoonmaken is veel duurzamer. Prachtig om te zien wat de natuur ons aan mogelijkheden biedt”, concludeert hij.

FotoIngezoomdeplanten
De wortels van de planten komen in aanraking met omhoogstaande kunststof wortels. 

Internationale erkenning

De Biomakerij van Abdij Koningshoeven wordt, mede door de Europese Unie (EU), internationaal erkend als een innovatieve circulaire wateroplossing. Zo is het project genomineerd voor de Waterinnovatieprijs 2018 van de Unie van Waterschappen. Daarnaast wordt de Biomakerij, als onderdeel van het door de EU gefinancierde onderzoeks- en innovatieproject NextGen, gebruikt als een test- en demonstratiesite voor nieuwe bedrijfsmodellen en hightech watercirculaire oplossingen met de potentie om op te schalen. “Inmiddels zijn we aan de slag gegaan met een volgende innovatie: van hoogwaardige algen voedsel, brandstof of medicijnen maken. Voor het onderzoek ontvangen we middelen via het subsidieprogramma Horizon 2020. In samenwerking met ESA gebruiken we zelfs ervaringen uit de ruimtevaart”, besluit de initiatiefrijke Koller enthousiast.

Reageer op dit artikel