Dunea gaat in een pilot drie jaar lang uitproberen of brak grondwater uit de Scheveningse duinen geschikt is voor de productie van drinkwater. Hiermee wil het Zuid-Hollandse waterbedrijf twee vliegen in een klap slaan. Niet alleen kan brak grondwater uitgroeien tot een waardevolle nieuwe bron, ook wordt de zoetwatervoorraad onder de duinen vergroot.
Het brakke grondwater wordt onttrokken aan het duingebied Meijendel, een groot natuurgebied tussen Scheveningen, Den Haag en Wassenaar. De pompen zijn afgelopen maandag aangezet door Dunea-directeur Wim Drossaert met een tikje op een touchscreen. Een pluspunt van het gebruik van brak grondwater is dat er nauwelijks antropogene verontreinigingen als bestrijdings- en geneesmiddelen inzitten.
Gertjan Zwolsman (links) en geohydroloog Teun van Dooren (KWR) bij de winput
Het water wordt in een demonstratie-installatie gezuiverd met behulp van het procedé van omgekeerde osmose (afgekort RO, zie de infographic van het proces). De vernieuwing zit niet in de toepassing van deze techniek, vertelt Gertjan Zwolsman. “In de wereld zijn er verschillende grotere RO-installaties die draaien op brak grondwater als bron. Maar we mikken tegelijk op het vergroten van de zoetwatervoorraad in de duinen. Dat maakt onze aanpak uniek.” Zwolsman is senior strateeg waterbronnen bij Dunea en projectleider van het LIFE-project FRESHMAN zoals de pilot internationaal heet (zie kader Europese financiering).
Mogelijke nieuwe bron
Het lonkende perspectief is een nieuwe bron voor drinkwater, aldus Zwolsman. “Door de winning en zuivering van brak grondwater in Meijendel kunnen we in potentie zo’n 6 miljoen kubieke meter ofwel 6 miljard liter drinkwater per jaar produceren. Daarvoor moeten we dan 10 tot 12 miljoen kubieke meter brak grondwater onttrekken, want bij omgekeerde osmose gaat nog een behoorlijk deel verloren via een zoute concentraatstroom.”
'Wij kunnen in potentie zo’n 6 miljoen kubieke meter per jaar produceren'
Tijdens de pilot wordt een veel bescheidener hoeveelheid geproduceerd; op jaarbasis 88.000 kubieke meter drinkwater, voldoende voor tweeduizend personen. Per uur wordt 50 kubieke meter grondwater opgepompt en 20 kubieke meter ontzilt. Er is één winput. Zwolsman: “In het brakwaterpakket zitten drie onttrekkingsfilters op verschillende dieptes: tussen de 80 en 110 meter. De reden is dat wij water met verschillende zoutgehaltes willen onttrekken. Hoe dieper je komt, des te zouter het brakke grondwater wordt.” De put staat op het terrein van de productielocatie in Scheveningen. “Alles is dus keurig beschermd.”
Sterk groeiende watervraag
Gertjan ZwolsmanVoor Dunea komt deze nieuwe manier van drinkwaterwinning als geroepen. Verwacht wordt dat de watervraag van de klanten (nu ruim 1,3 miljoen) in het westelijk deel van Zuid-Holland toeneemt van 85 miljoen in 2020 naar 100 miljoen kubieke meter in 2040, vooral omdat de bevolking in de regio fors groeit. De enige bron is momenteel duinwater dat op geringe diepte wordt opgepompt. Om de zoetwatervoorraad op peil te houden, infiltreert Dunea water uit de Maas en de Lek. Dit wordt via tachtig kilometer lange transportleidingen aangevoerd naar drie duingebieden.
De komende jaren is er nog wel wat ruimte om de groei bij te houden, maar op de langere termijn biedt de huidige methode onvoldoende soelaas. Zwolsman heeft in 2018 aanvullende of vervangende bronnen voor drinkwater in beeld gebracht. “Het gebruik van brak grondwater uit Meijendel kwam hieruit naar voren als een van de meest kansrijke mogelijkheden. Daarom is deze pilot opgenomen in de multi-bronnenstrategie die we hebben opgesteld, evenals de pilot Valkenburgse Meer.”
'We sturen ook op beperking van de vraag'
Er is een andere kant van de medaille, voegt Zwolsman eraan toe. “We sturen niet alleen op vergroting van het aantal bronnen, maar ook op beperking van de vraag. Wij pleiten bijvoorbeeld voor waterzuinige nieuwbouw en vragen onze klanten om verantwoord met water om te gaan. Dit kost echter tijd.”
Drie doelen
De pilot duurt tot eind 2024. Er zijn drie hoofddoelstellingen, vertelt Zwolsman. “Het eerste doel is dat wij door het onttrekken van brak grondwater de zoetwaterbel in het duingebied vergroten. Dit water drijft boven het brakke water. De ruimte die er ontstaat door de onttrekking wordt gedeeltelijk opgevuld met zoet water dat zich naar beneden begeeft. Daarmee groeit onze strategische zoetwatervoorraad.”
Het tweede doel van de proef is dat winning van brak grondwater een aanvullende bron voor drinkwater oplevert. Daarbij is het voor Dunea belangrijk om ervaring op te doen met de ontziltingstechniek van omgekeerde osmose. “Deze membraantechnologie is voor ons nog nieuw. Tot op heden gebruiken we alleen het duinsysteem in combinatie met een beperkte eindzuivering.”
Grondwaterlichamen in duinen / (c) Dunea
Deze twee doelen staan in 2022 en 2023 voorop. Daarna concentreert Dunea zich in 2024 op het derde doel: voorkomen dat brak grondwater optrekt naar diepe winningen. Zwolsman licht toe: “Het gaat erom of we de grens tussen het brakke en het zoete water stabiel kunnen houden bij een diepe zoetwaterwinning. Hiernaar schakelen wij over, als we noodgedwongen geen water kunnen winnen uit de ondiepe bronnen in de duinen omdat de aanvoer stilvalt. Bijvoorbeeld vanwege een chemische verontreiniging in het rivierwater met als gevolg een innamestop of een storing in de transportleidingen.”
Dunea wil in zo’n situatie de diepe zoetwaterbronnen zoet houden en tegelijkertijd brak water eronder winnen. “Dit wordt het Freshkeeper-principe genoemd. Als het lukt, hebben we een techniek in handen waarmee we bij een calamiteit veel langer de diepe winningen kunnen inzetten. We streven naar de verlenging van ons ‘overbruggingsvermogen’ van vijf weken naar drie maanden en de brakwaterwinning zou daarbij helpen.” Voor het onderzoek is een speciale zoetwaterput geplaatst. “Hierin zijn diepe zoetwaterfilters aangebracht.”
Uitgebreide voorbereiding
Het puttenveld en de pilotinstallatie zijn aangelegd in het tweede en derde kwartaal van 2021, waarna deze zijn getest tussen oktober en december. “Alles werkte naar behoren”, zegt Zwolsman. “Vervolgens hebben we afgelopen maand de referentiesituatie vastgelegd, dus de toestand aan het begin van de onttrekking.”
Hieraan ging een uitgebreide voorbereiding vooraf die in juli 2020 startte. Tijdens deze periode is een proefboring tot 200 meter diep uitgevoerd. Ook is de samenstelling van het grondwater vastgelegd. Op basis daarvan maakte advies- en ingenieursorganisatie Arcadis geohydrologische berekeningen over de effecten van de brakwaterpilot op de grondwaterstanden en de groei van de zoetwatervoorraad.
Kleine impact op grondwaterstand
De resultaten van dit onderzoek waren nodig voor de aanvraag van vergunningen, waarvan de Waterwetvergunning door Omgevingsdienst Haaglanden de belangrijkste is. Zwolsman licht toe: “Er is met name getoetst op de impact van de pilot op de freatische grondwaterstand. Hiervoor geldt de harde ecologische grens van niet meer dan 5 centimeter verlaging. Volgens de studie van Arcadis daalt het ondiepe grondwater in een groot deel van het natuurgebied met 1 à 2 centimeter, ruim binnen de marge dus.”
'Het effect van de proef op de natuur is zeer gering'
Dunea liet verder onder andere een natuuronderzoek uitvoeren. “Daaruit bleek dat het effect van de proef op de natuur zo gering is, dat het feitelijk niet relevant wordt gevonden. Het is terecht dat hierop scherp wordt gelet. Want Dunea is naast drinkwaterbedrijf ook natuurbeheerder.”
Omgevingsproces ook bepalend
Wat gebeurt er na het einde van de pilot, even ervan uitgaand dat de resultaten positief uitvallen? Dan gaat Dunea onderzoeken in hoeverre opschaling richting 6 miljoen kubieke meter mogelijk is. “Daarvoor zullen we geohydrologische berekeningen van de onttrekkingen laten uitvoeren.”
Verder zijn volgens Zwolsman de uitkomst van het omgevingsproces en de procedure voor de milieueffectrapportage van groot belang. Die bepalen mede of Dunea na 2024 wel of niet doorgaat met het onttrekken van brak grondwater uit de duinen. Het waterbedrijf gaat al dit jaar in gesprek met partijen uit de omgeving.
Proces van winning en zuivering van brak grondwater / (c) Dunea
EUROPESE FINANCIERING
De Zuid-Hollandse brakwaterpilot wordt voor de helft gefinancierd door het LIFE Climate Action programma van de EU, omdat zoetwaterbeschikbaarheid in kustzones meer en meer onder druk staat door bevolkingsgroei en klimaatverandering. Het projectacroniem FRESHMAN staat voor ‘sustainable freshwater management in coastal zones’. Dunea is penvoerder van het project en de partners zijn wateronderzoeksinstituut KWR, circulair innovator Allied Waters en de Belgische bedrijven De Watergroep en Aquaduin (voorheen IWVA). De onderaannemers zijn Arcadis, Deltares, Het Waterlaboratorium, grondboorbedrijf Haitjema en Logisticon water treatment.
Binnen het project is er ook een replicatiepilot in het West-Vlaamse dorp Avekapelle. De brakwaterwinning en verzoeting vinden hier plaats in een kreekrug, een geologisch systeem dat ook in Zeeland te vinden is. Deze pilot start volgend jaar.
Het project FRESHMAN heeft een looptijd van juli 2020 tot en met december 2025. Het totale budget is 6,3 miljoen euro, waaraan de Europese Unie 3,1 miljoen euro bijdraagt. De rest van het bedrag komt van de projectpartners. Daarnaast komt er vanuit het Deltafonds 600 duizend euro voor innovatieve meettechnieken.
MEER INFORMATIE
Dunea over de start van de pilot
H2O Actueel: miljoenensubsidie EU voor project
H2O Actueel: multi-bronnenstrategie Dunea
H2O Actueel: temmen van brakke kwel door Waternet
