Nederland staat voor een grote uitdaging. Klimaatverandering staat hoog op de maatschappelijke agenda. De procesindustrie maar ook de watersector moeten in toenemende mate investeren in verduurzaming. Oplossingen kunnen worden gezocht in een transitie van lineaire naar circulair handelen. Om deze transitie te realiseren zijn goed geschoolde technologen nodig. Het aantal niet ingevulde vacatures van technologen in de drinkwatersector neemt de laatste steeds meer toe. Om een bijdrage te leveren, heeft de Hogeschool Utrecht een minor watertechnologie geïnitieerd met als doel om jongeren te interesseren in het vak water.
door Onno Kramer (Waternet, Hogeschool Utrecht), Tim van Dijk (Brabant water), Fenna Philipse (Waternet), Leon Kors (Waternet), Michiel van der Stelt (Hogeschool Utrecht)
In de cursus Watertechnologie [1] aan de Hogeschool Utrecht [2] (HU) ontwerpen studenten hun eigen drinkwaterfabriek. Dit klinkt als een leuke uitdaging, maar hoe gaat dat precies? Om te beginnen worden studenten ingedeeld in kleine groepjes. Elke groepje bestaat uit deelnemers met verschillende (technische) studierichtingen. Elke groep krijgt een locatie ergens op de wereld toegedeeld met een specifieke waterbron. Om vanuit deze bronnen schoon en betrouwbaar drinkwater te maken is een uitdaging. Veel van deze bronnen zijn namelijk verontreinigd met ziekteverwekkers, microplastics, medicijnresten, zware metalen en bestrijdingsmiddelen. Daarnaast komt ook PFAS [3] (ook wel forever chemicals genoemd) in toenemende mate voor.
Alles bij elkaar een enorm hoofdpijndossier zou je zeggen. Want hoe verwijder je al deze ongewenste stoffen uit het water? Immers moet het drinkwater voldoen aan allerlei waterkwaliteitseisen [4]. Ook de leveringszekerheid (altijd water uit de kraan), kostprijs (1 cent voor een emmer [5]), veiligheid (crisismanagement) en publieke imago (invloed van social media) spelen een belangrijke rol.
Daarnaast worden de studenten uitgedaagd om de met de bouw van deze fictieve waterzuivering de last op het milieu zo min mogelijk te maken; hierbij denkend aan bouwen van niet-fossiele energievoorziening, minder chemicaliën, energiezuinige processen, lage CO2-uistoot, circulair gebruik van reststromen etc. Zuiveringsprocessen moeten een verandering ondergaan van lineair (van grondstof tot product met veel afval) tot meer circulair ontwerp (cradle to cradle [6]).
Alles bijeengenomen veel criteria waar de studenten over na moeten denken. Op deze manier worden studenten uitgedaagd om met een multidisciplinaire aanpak een fabriek ontworpen die de lokale problematiek op een moderne manier aanpakt. En om het geheel nog complexer te maken, moeten ze aanvullend daarnaast ook rekening moeten houden met lokale omstandigheden zoals cultuur, sociaal, koopkracht, stakeholders etc.
De inhoud van de cursus watertechnologie
De cursus begint met het belang van water in ons leven en het principe van de watercyclus (van afvalwater, oppervlakte, en grondwater, tot drinkwater). Er wordt geïllustreerd hoe historisch gezien de waterzuivering in Nederland tot stand kwam halverwege de 19e eeuw. Zowel conventionele als moderne zuiveringstechnieken (zowel drinkwater als afvalwater) komen uitvoerig aan bod. Met deze bouwstenen is het al mogelijk om een eerste ontwerp te maken door de groepen.
De Kostenstandaard [7] van ingenieursbureau RHDHV wordt gebruikt om financiële aspecten zoals investering en operationele kosten te bepalen. Maar ook duurzaamheid (business case) en een stakeholderanalyse (serious game) komen aan bod omdat hierbij het ontwerp op een andere manier kan worden bekeken. Een excursie bij een bestaand drinkwaterbedrijf geeft de praktische beleving bij studenten op welke schaal geopereerd wordt.
Om het uiteindelijke product te toetsen wordt een college gegeven over toxicologie. Volksgezondheid blijft namelijk prioriteit nummer één in het ontwerpen van een drinkwaterfabriek. Om gevoel te krijgen voor waterchemie, wordt zowel theoretisch als praktisch bruiswater vergeleken met kraanwater. En… wat zou hier nou uitkomen? Wat is het verschil tussen water uit de kraan en uit de fles? In het rijke westen kan een waterzuivering de vervuiling aan maar gaat dit ook op voor vele andere plekken in de wereld?. Gastdocenten uit het werkveld delen met de studenten hun ervaringen. Ter afsluiting presenteren de groepen met trots hun ontwerp aan professionals uit het werkveld.
Afbeelding 1. Een voorbeeld van een drinkwaterfabriek in Libië door studenten
Participanten
Om de studenten zo goed als mogelijk te helpen bij het ontwerp van de drinkwaterfabriek, wordt er gebruik gemaakt van kennis van een grote groep van professionals. Deze experts komen naar de HU om hun jarenlange praktijkervaring in het werkveld te delen met de stud: Universiteit Utrecht, Queen Mary University of London, KWR, en de TU Delft en tot slot Omnisys en Wereld Waternet.
Afbeelding 2. Studenten doen experimenten in het chemisch technologisch lab van de HU om de verschillen te meten tussen kraanwater, flessenwater al dan met of zonder prik. De meetresultaten worden vergeleken met de voorspelde water chemie uitkomsten [8]
Conclusie
De minor Watertechnologie brengt op een multidisciplinaire manier onderwijs, onderzoek en beroepspraktijk bij elkaar. Professionals en jongeren leren van en met elkaar door de uitdagingen van de toekomst te bestuderen in de drinkwatersector op wereldwijd niveau. De studenten worden geraakt door de verhalen uit de praktijk. En de professionals worden uitgedaagd aansluiting te zoeken bij een nieuwe generatie technologen. Een generatie die door samen te werken vorm wil geven aan concrete duurzame oplossingen in de watersector.
Referenties
1. Kramer, O.J.I., van de Wetering, T.S.C.M., Huysman, K., Joris, K., 2020. Contactgroep Drinkwater Technologen; het succes van ruim 25 jaar kennis delen. H2O tijdschrift voor watervoorziening en waterbeheer, pp. 1-8. www.h2owaternetwerk.nl/vakartikelen/contactgroep-drinkwater-technologen-het-succes-van-ruim-25-jaar-kennis-delen/
2. HU University of Applied Sciences Utrecht, Institute for Life Science and Chemistry, www.hu.nl/vakgebieden/life-sciences-chemistry
3. PFAS: Poly- en perfluoralkylstoffen, www.rivm.nl/pfas
4. WHO (World Health Organisation - Water Sanitation and Health) Drinking water quality guidelines, www.who.int/teams/environment-climate-change-and-health/water-sanitation-and-health/water-safety-and-quality/drinking-water-quality-guidelines
5. Groen, J. A., 1979, “Een cent per emmer - Het Amsterdamse drinkwater door de eeuwen heen”, Gemeentewaterleidingen, Amsterdam, ISBN 90 6274 008 1
6. Website: Cradle to cradle, https://en.wikipedia.org/wiki/Cradle-to-cradle_design
7. De Kostenstandaard, RHDHV (www.kostenstandaard.nl)
8. Moel, de, P.J., 2021, AC4E – Aquatic Chemistry for Engineers, AC4E_a50, Water chemistry in Excel (PhreeqXcel) for Drinking water, Sewage / Waste water, Industrial water, https://ac4e.omnisys.nl/
De bijdragen aan de rubriek UITGELICHT zijn voor rekening van de auteurs. H2O heeft geen bemoeienis met de inhoud, behoudens de beoordeling of de bijdrage in aanmerking komt voor plaatsing in deze rubriek. De artikelen mogen geen commerciële grondslag hebben.
