Uitdagingen in de grondwaterzuivering Bronnen voor de drinkwatervoorziening Ruud Kolpa Anton de Kom Universiteit Paramaribo Suriname Maandag 7 februari 2011
Partners Universiteit van Suriname Faculteit der Technologische Wetenschappen Studierichting Infrastructuur Surinaamse Water Maatschappij Caribbean Water Association Oasen drinkwater N.V. Technische Universiteit Delft Faculteit der Civiele Techniek - Watermanagement 10-2-2011 Bronkeuze 2
Programma vandaag Presentaties: Onderzoek bij Oasen Bronnen drinkwatervoorziening Waterkwaliteit Inleiding Masterplan Eventueel oefeningen Start maken Masterplan Tussendoor: korte pauzes, lunch 10-2-2011 Bronkeuze 3
Bronkeuze: Onderwerpen Algemeen: Beschikbaarheid Specifiek: Afwegingen 10-2-2011 Bronkeuze 4
Tevredenheid water WASHINGTON, D.C., 2010/04/06 -- Gallup surveys in 151 countries and areas reinforce the United Nations' recent assertion that the world is facing a water crisis of not only quantity, but also quality. More than one-quarter of the world's adults -- or roughly 1.3 billion people -- are dissatisfied with the quality of water in their communities, ranging from a high of 78% in the Democratic Republic of the Congo to less than 1% in Singapore. 10-2-2011 Bronkeuze 5
Flow's van een PS: Ruwwater Chemicaliën Energie Emissies (CO 2 ) Afvalstoffen Reinwater 10-2-2011 Bronkeuze 6
Scope van de cursus Waterkwaliteit/ kwantiteit Bedrijf en organisatie (Zuiverings)technieken Wet- en regelgeving Financiën Vergunningen Onderhoud 10-2-2011 Bronkeuze 7
Bronnen op aarde Water op aarde: 1600 Mkm 3 water (gem.dikte 3,1 km) 0,5% is zoet grond- of oppervlaktewater Meren/rivieren: 0,2 Mkm 3 ; 40.000 m 3 p.p. Water in Nederland: - Rijn en Maas: 80 miljard m 3 /j - Neerslag: 30 miljard m 3 /j - Voor drinkwaterproductie: 1,3 miljard m 3 /j Bron: TUD: Drinkwater Principes en praktijk 10-2-2011 Bronkeuze 8
Oppervlakte- of grondwater? Criteria: Beschikbaarheid Kwetsbaarheid Waterkwaliteit Andere afwegingen: Beschikbare technieken Kosten Schaalgrootte en levensduur 10-2-2011 Bronkeuze 9
Alternatief: oevergrondwater Kenmerken: Goede beschikbaarheid Anaëroob (Fe, Mn, NH 4, CH 4 ) Bacteriologisch betrouwbaar Organische microverontreinigingen aanwezig 10-2-2011 Bronkeuze 10
Verschillen ruwwaterkwaliteit Zeewater Oppervlaktewater Oevergrondwater Grondwater Niet-opgeloste stoffen Opgeloste stoffen Plantaardige bestandsdelen Dierlijke microorganismen Pathogene organismen 10-2-2011 Bronkeuze 11
Voorbeeld ps Lith en WBB Ruwwater ps Lith (2002) WBB - afgeleverd (2002) Parameter Eenheid min gem max min gem max temperatuur oc 11 11 11 4 12,4 22,1 Zuursrof mg/l n.b. n.b. n.b. 8 10 13,1 Troebelingsgraad FTU 0,31 1,1 2,6 Totaal chloor mg/l 0,17 0,22 0,28 Beta radioactiviteit Bq/l 0,12 0,16 0,18 Zuurgraad - 7,05 7,09 7,15 8,39 8,93 9,2 EGV ms/m 52 53,1 55,5 38,2 40,9 46,8 Koolzuur mg/l 34 39 43 Waterstofcarbonaat mg/l 303 313 320 98 111 127 Chloride mg/l 21 22 25 34 39 46 Sulfaat mg/l 23 31 51 43 50 59 Natrium mg/l 12 16 17 23 28 34 Kalium mg/l 2,5 2,6 2,7 4,8 5,5 6,5 Calcium mg/l 91 95 100 49 51 53 Magnesium mg/l 7,7 7,8 7,9 n.b. n.b. n.b. Ammonium mg/l 1,5 1,6 1,8 <0,03 0,05 0,12 Nitriet mg/l <0,01 <0,01 <0,01 0,04 0,1 0,28 Nitraat mg/l <0,5 <0,5 <0,5 11 13 17 IJzer mg/l 5,5 6,725 9,4 <5 14 93 Mangaan mg/l 0,91 1,095 1,6 <5 <5 <5 TOC mg/l 2,8 3,3 4,4 Coli-37 kvd/100 ml <1 <1 <1 2 7 19 Chlorofyl-a ug/l <2 5 20 Atrazine ug/l 0,03 0,06 0,12 10-2-2011 Bronkeuze 12
Voorbeeld: Locatie Republiek Parameter WHOnorwater Ruw- Na Na zand- Na schel- Reinwater beluchting filtratie penfiltratie ph 4,98 4,75 4,75 5,85 6,08 Zuurstof [mg/l] Geleidbaarheid [ms/m] Waterstofcarbonaat [mg/l] 10,58 5,25 4,74 59,90 60,66 Kooldioxide [mg/l] 106,38 64,87 80,75 36,78 33,38 Saturatie-index [-] IJzer [mg/l] 2,60 0,31 0,22 0,14 0,25 Mangaan [mg/l] Calcium [mg/l] 0,79 44,29 NA NA NA Magnesium [mg/l] 1,04 0,19 NA NA NA Totale hardheid [mg/l] 6,24 111,2 NA 59,9 60,66 Chloride 9,48 NA NA NA 8,70 10-2-2011 Bronkeuze 13
Zuiveringsschema s Oppervlaktewater Rivier = > Bekken => coagulatie => desinfectie => filtratie => Actief kool => nadesinfectie => drinkwater Rivier => Bekken => coagulatie => filtratie => UV => AKF => nadesinfectie => drinkwater Grondwater Grondwater => beluchting => filtratie => drinkwater evt. aangevuld met ontharding en/of aktief-koolfiltratie Oevergrondwater Oeverfiltraat => beluchting => filtratie=> ontharding=> CO-filtratie => Aktief kool => UV => drinkwater Zeewater: Ontzouting => conditionering (+desinfectie) 10-2-2011 Bronkeuze 14
Afstemmen vraag en aanbod (boek p. 208) Piekfactoren: Dagpiekfactoren Uurpiekfactoren Planning behoeftedekking. 10-2-2011 Bronkeuze 15
Gebruik eigen productiegegevens 10-2-2011 Actuele zuiveringstechnieken 16
Prognose waterverbruik (bron: Vewin okt.2008) 10-2-2011 Bronkeuze 17
Waterverbruik Nederland (Bron: CBS 1996) Verbruik [Mm3/j] Aandeel Aandeel koelwater Elektriciteitscentrales 6.199 63 % 99,5 % Industrieën 2.529 26 % 83,2 % Huishoudens 733 7 % - Kleine bedrijven 297 3 % - Waterleidingbedrijven 52 1 % - Totaal 9.810 100 % 84,3 % 10-2-2011 Bronkeuze 18
Drinkwaterverbruik (Bron: VEWIN 2000) Verbruikersgroep Verbruik [Mm3/j] Verbruik [%] Per persoon [liter p.p.p.d] Huishoudens 741 63 128 Klein-zakelijk 214 18 37 Industrie 172 14 30 Niet in rekening gebracht 60 5 9 Totaal af ps 1.187 100 204 10-2-2011 Bronkeuze 19
Waterverbruik Industrie 2001 (Bron www.cbs.nl, 2003) Onderwerpen Totaal waterve Perioden SBI '93 mln m3 2001 1100a Winning van delfstoffen (gn turf) x 2001 D Industrie 3307,01 2001 1500b Voedings- en genotmiddelenind. 248,89 2001 17 Textielindustrie 6,47 2001 1800a Kleding- en lederindustrie x 2001 2100a Papierindustrie,drukken,uitgeven 80,53 2001 23 Raffinaderijen 1064,67 2001 24 Chemische industrie 1539,17 2001 25 Producten van rubber en kunststof 18,71 2001 26 Bouwmaterialenindustrie 14,47 2001 27 Basismetaalindustrie x 2001 2800a Metaalproducten en machine-industr 10,42 2001 3000a Vervaard. v. elektrische apparaten 8,17 2001 3400a Transportmiddelenindustrie 3,72 2001 2000a Hout-,meubel- en overige industrie 3,27 2001 40001 Elektriciteitscentrales 10586,32 10-2-2011 Bronkeuze 20
De watervoetafdruk Bron: UNESO-IHE 10-2-2011 Bronkeuze 21
De watervoetafdruk 10-2-2011 Bronkeuze 22
Gebruik eigen productiegegevens 10-2-2011 Bronkeuze 23
Eisen drinkwatervoorziening Normen waterkwaliteit Patronen in waterverbruik (piekfactoren) Prognose waterverbuik => behoeftedekking Technische eisen en standaards Veiligheid 10-2-2011 Bronkeuze 24
Beschikbare technieken Beluchting + ontgassing Filtratie Ontharding + conditionering Coagulatie Adsorptie Oxidatie en desinfectie Membraanfiltratie Ionenwisseling 10-2-2011 Bronkeuze 25
Een lange weg te gaan Lange termijn plannen maken Vele vergunningen aanvragen Proefonderzoek uitvoeren Eigen organisatie erop inrichten Asset management 10-2-2011 Bronkeuze 26
Bedankt voor uw aandacht. Referenties: De Moel, P.J.e.a., Drinkwater - principes en praktijk, ISBN 90 12 109469 GWRC, Drinking Water Hardness, Reasons and Criteria for Softening and Conditioning of Drinking Water, april 2007 H 2 O-artikelen: Pb, Cu, Ni, Cr in drinkwater, zie H 2 O/3-2008,p.38-40 Visie op streefwaarden, zie H 2 O/4-2008,p33-35 Managementrapportage Waterkwaliteit, zie H 2 O/17-2003, p.20,21 10-2-2011 Bronkeuze 27