Microverontreiniging in Zwitsers afvalwater

De kwaliteit van oppervlakte- en grondwater in Zwitserland is de afgelopen vijftig jaar flink toegenomen. Dit is te danken aan de bouw van afvalwaterzuiveringen en een doelgericht beleid van de Zwitsers genaamd “Gewässerschutz” (bescherming van het water). In de komende jaren zullen nieuwe uitdagingen worden aangepakt, zoals problemen met de microverontreiniging, water, energie, naturalisatie van rivieren en overstromingsgevaar. Dit artikel gaat in op de eerste uitdaging: microverontreiniging.

Microverontreinigingen zijn o.a. afkomstig van; medicijnen, schoonmaakmiddelen, toiletartikelen, landbouw en verkeer. Bijvoorbeeld het medicijngebruik is de laatste jaren sterk toegenomen door de vergrijzing, maar ook omdat er steeds meer medicijnen beschikbaar zijn. [1]Veel medicijnresten komen in het afvalwater terecht omdat het lichaam niet alles omzet. Microverontreinigingen hebben een negatief effect op ecosystemen waar het afvalwater zich bevindt. Medicijnresten en andere microverontreinigende stoffen kunnen via afvalwater terecht komen in de drinkwaterwinning. Vervolgens komt het water in contact met levende organismen. Afvalwaterzuiveringsinstallaties verwijderen een groot deel van de vervuilende stoffen. Een extra stap in de waterzuivering kan het mate van toxiciteit in het afvalwater reduceren. Of een stof daadwerkelijk voor problemen zorgt, hangt af van de fysische en chemische toxische waarde ervan. Daarnaast spelen de concentratie en natuurlijke afbreekbaarheid een rol. In Zwitserland zijn honderd van de zevenhonderd afvalwaterzuiveringsinstallaties geselecteerd die teveel microverontreiniging in het oppervlaktewater lozenen. De Zwitserse overheid heeft ongeveer miljard euro beschikbaar gesteld om dit probleem aan te pakken.[2] Kennisuitwisseling en kennisdeling tussen Zwitserland en Nederland kunnen bijdragen aan een internationaal waterregime [3] kansen voor de Nederlandse watersector.

Belang van microverontreiniging

Bij microverontreinigingen gaat het om organische substanties die in zeer kleine hoeveelheden voorkomen in het water. Het gaat om nano- tot microgrammen per liter. De betreffende stoffen zijn soms zo schadelijk dat ze zelfs in deze lage concentraties de natuurlijke processen van de natuur kunnen beïnvloeden. Microverontreinigingen kunnen bijvoorbeeld de voorplanting van vissen en amfibieën beïnvloeden, het zenuwstelsel van waterleven aantasten of de fotosynthese van algen afremmen. Naast het ecologische aspect is het van belang de drinkwaterbronnen op de lange termijn te beschermen. De drinkwaterbronnen in Zwitserland bestaan voor twintig procent uit oppervlakte- en voor tachtig procent uit grondwater. Uiteindelijk komt het oppervlaktewater, althans deels, weer in het grondwater terecht. Dit is een heel langzaam proces; er gaan jaren overheen voordat microverontreinigingen de drinkwaterbronnen vergiftigen. Chlorine in het grondwater kan bijvoorbeeld duiden op verzilting of microverontreiniging. Met nieuwe apparatuur en onderzoeksmethoden zijn in de grondwaterbronnen van het kanton Zürich al sporen van microverontreiniging ontdekt.

Situatie in Zwitserland

Het Bundesambt für Umwelt (BAFU) is verantwoordelijk voor de waterkwaliteit, vergelijkbaar met het Ministerie voor Infrastructuur en Milieu in Nederland. De nationale regelgeving is ook in het belang van de bovenstroomse verantwoordelijkheid van Zwitserland. In het geval van de Rijn heeft Zwitserland een verantwoordelijkheid ten opzichte van Duitsland, Frankrijk en Nederland. BAFU verdeelt de verantwoordelijkheid en het budget via de regionale overheid, de kantons. De kantons zijn verantwoordelijk voor de implementatie van de ‘water bescherming act’; het specificeren van afvoercondities, het monitoren van afvalwaterzuiveringen en de implementatie van het ‘de vervuiler betaalt’-principe. De federale overheid ondersteunt de kantons hierbij door richtlijnen, aanbevelingen, internationale overeenkomsten en de promotie van de beste beschikbare technologieën[4]. Daarom wordt een gedeelte van het budget besteed aan onderzoek naar watertechnologie voor andere nieuwe vormen van microverontreiniging. Dit onderzoek vindt vooral plaats bij het centrale onderzoeksinstituut voor water, Eawag, ETH Zürich en de ETH Lausanne. BAFU heeft nu drie manieren om microverontreiniging aan te pakken: maatregelen bij de bron door voorbehandeling van afvalwater bij fabrieken en afvalwater van straten, organisatorische aanpak door zo mogelijk grotere afvalwaterzuiveringen te creëren en tenslotte door de verbetering van afvalwaterzuiveringen zelf. Juist bij dit laatste liggen kansen voor Nederlandse watertechnologiebedrijven.

 Afbeelding 1 toont dat microverontreiniging in sommige delen van Zwitserland een grote invloed op de oppervlaktewateren heeft. De afbeelding is gebaseerd op de hoeveelheid water die 347 dagen per jaar door de rivier stroomt. In de rivieren die roodgekleurd zijn, is twintig tot vijftig procent van het aanwezige water afkomstig uit afvalwaterzuiveringen, bij de donkerrode rivieren is dit zelfs meer dan vijftig procent. De rest van het water is afkomstig van regenval, run-off en smeltwater van gletsjers. Door het jaar heen is een groot aandeel van afvalwater te vinden in kleine tot middelgrote rivieren in dichtbevolkte regio’s. De meest vervuilende stoffen zijn afkomstig van mens (cocktail van verschillende restproducten) en restproducten van de chemische industrie.[5] Het overzicht van Zwitserland laat zien dat afvalwaterzuiveringen in sommige delen van Zwitserland een groot aandeel hebben in de kwaliteit van de rivieren. In de afgelopen vijftig jaar is al bewezen dat door de invoering van afvalwaterzuiveringen de waterkwaliteit enorm kan verbeteren. Nu is het zaak om de afvalwaterzuiveringsinstallaties zo te verbeteren, dat ook de microverontreiniging kan worden aangepakt.

Technologie-ontwikkeling – twee proefprojecten

BAFU stelt technische maatregelen voor om de afvalwaterzuivering te verbeteren door bijvoorbeeld  ozonisatie of actief kool. Momenteel zijn er proefprojecten op het gebied van ‘pulveraktivkohle’ (PAK) en ozonisatie bij de afvalzuivering in Lausanne, Kloten/Opfikon en onderzoekscentrum Eawag. PAK is zeer fijn gemalen actief kool. Het hecht zich aan de afvalstoffen in het water. Bij gebruik van PAK verbruikt een afvalwaterzuivering minder dan vijf procent meer energie. Met twaalf tot vijftien gram PAK per kubieke meter afvalwater kan eliminatie van meer dan tachtig procent van de microverontreiniging bereikt worden[6].

Het andere proefproject is gericht op ozonisatie. Hierbij wordt gasvormige ozon in het gereinigde afvalwater gebracht. Dit reageert met de microverontreiniging en zet deze om in ongevaarlijke stoffen door middel van oxidatie. De efficiëntie van ozonisatie is mede afhankelijke van het gehalte aan organische stoffen in het afvalwater. Ozonisatie laat zich goed inbouwen in een afvalwaterzuivering, maar verhoogt wel het bruto energieverbruik van de zuivering met tien tot dertig procent. Een microverontreiniging-verwijdering van meer dan tachtig procent vergt een ozon-dosis van drie tot vijf gram per kubieke meter afvalwater. Daarbij verminderen ook de toxicologische waardes.3

Twee testinstallaties in de afvalwaterzuiveringsinstallatie van Regensdorf en Lausanne behaalde al goede resultaten bij het verwijderen van microverontreiniging uit afvalwater via ozonisatie en poedervormig actief kool. Technisch is het mogelijk om in elke installatie een verbetering te installeren. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om op industrieel niveau het nadelige effect van endocriene verstoorders zoals oestrogeen en androgenen significant te verminderen. BAFU berekende de kosten van de extra voorziening op ongeveer 110 euro per inwoner per jaar; een toename van 130 miljoen Zwitserse franken op nationaal niveau. De BAFU zal deze kosten op zich nemen. Mochten er structurele toenames zijn van de kosten op de lange termijn, dan zal dit volgens het ‘de vervuiler betaalt’-principe worden afgehandeld. De kosten zullen dan gedeeltelijk bij de industrie en gedeeltelijk bij de consument terechtkomen.

Naast de vervuiling van oppervlaktewateren via afvalwaterzuiveringen komt de vervuiling ook uit andere bronnen zoals meststoffen uit de landbouw en koper- en zinkdeeltjes uit het verkeer. Om deze vervuiling te beperken legt het ministerie voor Milieu in samenwerking met het ministerie voor Landbouw verschillende beperkingen op aan gebruikers van deze stoffen. Dit gebeurt onder andere via de wet op vermindering van het chemisch risico (ChemRRV), de verordening voor plantbeschermingsproducten (PSMV) en de verordening omtrent biociden (VBP).[7]

Vooruitblik

De financiële oplossing en de noodzakelijke wettelijke voorschriften zullen in samenwerking tussen BAFU, kantons, gemeenten, afvalwaterzuiveringsbeheerders en -exploitanten tot stand komen. Verder streeft Zwitserland naar nationale en internationale kennisuitwisseling over de ervaringen en mogelijkheden om microverontreiniging te reduceren of elimineren. De noodzakelijke vakkennis zal beschikbaar moeten komen bij planners, exploitanten van afvalwaterzuiveringen en gemeenten. Zwitserland streeft ernaar internationale kennis en mogelijkheden te benutten bij de strijd tegen microverontreiniging. Het ‘Fachverband der Abwasserfachleute’ (VSA) is hier nauw bij betrokken. Het zwaartepunt voor een internationaal kennisnetwerk ligt ook bij deze partij. VSA heeft al interesse getoond in het Nederlandse watermanagement.

Bronnen


[1]             Jaarverslag KWR 2011

[2]             BAFU: Innovatie beleid in Zwitserland gerelateerd aan water technologie 2012.

 

Comments Off on Microverontreiniging in Zwitsers afvalwater

Filed under Innovatie algemeen, Water, Zwitserland

Comments are closed.