Hoe goed moeten waterschappen op rwzi’s het afvalwater zuiveren om aan de oppervlaktewaternormen voor stikstof en fosfor uit de Kaderrichtlijn Water te voldoen? En welke technieken kunnen ze hiervoor inzetten? Deze vragen stonden centraal in twee onderzoeken die STOWA in 2024 liet uitvoeren. De resultaten ervan verschenen eind augustus in rapportvorm.
Hoewel de emissies van stikstof en fosfor vanuit de landbouw de grootste belasting vormen voor het oppervlaktewater (resp. 45,5 en 48,7 in 2021) zijn ook rwzi’s nog altijd een grote emissiebron; de rwzi’s in Nederland zorgden in 2021 gemiddeld voor 19,5 procent van de stikstofbelasting en 30,3 procent van de fosforbelasting op oppervlaktewater (bron: Emissieregistratie (CBS/okt 2023 | www.clo.nl). De emissies van stikstof en fosfor uit een rwzi kunnen KRW-proof zijn, bijvoorbeeld als de bijdrage van het effluent aan de stikstof- en fosfaatbelasting van het ontvangende water laag is. Maar omdat de situatie per rwzi erg kan verschillen, is dat lang niet altijd even duidelijk, kwam uit het onderzoek naar voren. Ook omdat waterschappen in het verleden op uiteenlopende manieren de nutriëntnormen van op het oppervlaktewater te lozen effluent hebben afgeleid. Als ze die afleiding al hebben gedaan.
Vandaar dat STOWA in 2024 een onderzoek liet doen om in kaart te brengen hoe waterschappen op ecologische en juridische wijze – dat wil zeggen: in lijn met de vereisten van de KRW – de effluentnormen hebben afgeleid, een mooi voorbeeld waarin STOWA zijn agenderende positie pakt. De onderzoekers adviseren voor de afleiding een zogenoemde immissietoets te doen. Die komt er kort gezegd op neer dat je kijkt hoeveel stikstof en fosfaat er nog aan het ontvangende oppervlaktewater mag worden toegevoegd voordat de normen worden overschreden. Hiermee kunnen waterschappen toetsen of ze met mogelijke maatregelen uitkomen op de maximale concentraties stikstof en fosfor die in het ontvangende oppervlaktewater mogen voorkomen. Waterschappen zouden voor iedere rwzi een recente immissietoets moeten hebben, ook als de effluentsamenstelling is afgeleid met behulp van een andere methode, aldus de onderzoekers. Dat is belangrijk wanneer er in 2027 eventueel vragen uit Brussel zouden komen.
De onderzoekers verwachten dat waterschappen op basis van zo’n immissietoets vaak de zuiveringsrendementen voor stikstof en fosfaat moeten verhogen om de KRW-normen voor deze stoffen in het ontvangende oppervlaktewater te halen. De vraag is natuurlijk hoe dat moet gebeuren. Uit het onderzoek dat STOWA hiernaar in 2024 liet doen, kwam naar voren dat waterschappen er in ieder geval voor moeten zorgen dat hun zuiveringsinstallaties (rwzi’s) op orde zijn. Daar valt bijvoorbeeld op het gebied van procesbesturing, met kleine werktuigbouwkundige aanpassingen, of eventueel via bijbouw van capaciteit nog de nodige winst te behalen, aldus de onderzoekers. Dat is duurzamer en goedkoper dan het uitbouwen van rwzi's met nageschakelde zuiveringstechnieken.
Meer weten?
Bekijk het STOWA-rapport ‘Afleiding effluentsamenstelling rwzi’s vanuit KRW-doelen’
Bekijk het STOWA-rapport ‘KRW-maatregelen voor nutriëntenverwijdering in de afvalwaterketen’
Bekijk de videopresentatie Symposium KRW en de afvalwaterketen: ‘Afleiden effluenteisen’ – Luimstra en Handgraaf, 2024
Bekijk de videopresentatie Symposium KRW en de afvalwaterketen: ‘KRW-maatregelen in de keten’ – Van Opijnen en De Wilt, 2024
Programmamanager Afvalwaterzuivering Cora Uijterlinde
“CoP Effluentkwaliteit bewijst nut met initiatief voor onderzoek afleiding effluenteisen”
“Het onderzoek naar het afleiden van effluenteisen kwam er op verzoek van de CoP Effluentkwaliteit van STOWA. Daarin zitten medewerkers van waterschappen die kennis en ervaringen uitwisselen over de vraag wat de gewenste effluentkwaliteit moet zijn met het oog op de gewenste waterkwaliteit. Ik ben de CoP erg dankbaar, want er bleek erg veel belangstelling voor het onderzoek te zijn.
Veel waterschappen worstelen namelijk met de vraag hoe goed ze afvalwater moeten zuiveren om aan de normen voor stikstof en fosfor uit de Kaderrichtlijn Water te voldoen. Er is ze bovendien veel aan gelegen in 2027 zo dicht mogelijk bij de KRW-doelen te komen. Dit onderzoek en het onderzoek naar de in te zetten zuiveringstechnieken dragen daaraan bij. Ik vraag me soms weleens af: hadden we dit onderzoek niet eerder moeten doen. Wellicht, maar we doen het nu…”
Wat deden we nog meer op het gebied van afvalwaterzuivering?
Nieuwe destructieroute voor PFAS onderzocht
STOWA liet in 2024 een haalbaarheidsstudie uitvoeren naar een mogelijke nieuwe destructieroute voor PFAS. De nieuwe route combineert afbraak van PFAS in een zogenoemde ball mill (kogelmolen) met chemisch regenereerbare adsorbentia zoals DEXSORB. De verkennende studie bevestigde de verwachting dat de ball mill een hoog destructierendement behaalt voor pure PFAS. De route biedt een duurzamer alternatief voor verbranding van PFAS in actiefkool, en kent een lagere CO2-voetafdruk.
Bij de nieuwe PFAS-destructieroute wordt het PFAS eerst 'gevangen' via binding aan een adsorbens (DEXSORB). Daarna wordt het DEXSORB geregenereerd. Het gebonden PFAS komt hierbij los van de adsorbens en wordt in een aantal stappen vernietigd in een kogelmolen. In de studie werd gekeken naar de voor de route benodigde verdere ontwikkeling van de ball-milltechnologie, de filter- en droogprocessen in de destructieroute en de mogelijkheden voor implementatie in de Nederlandse praktijk. De ball mill of kogelmolen is een techniek waarbij door metalen ballen van verschillende formaten condities worden gecreëerd met hoogenergetische botsingen en veel frictie. Zie voor meer informatie par. 7.1 in de haalbaarheidsstudie.
De onderzoekers stelden voor om de ball mill verder te ontwikkelen waarin een Proof of Principle praktijkonderzoek wordt uitgevoerd. Dit advies is gebaseerd op de resultaten van deze haalbaarheidsstudie, waarin aangetoond is dat de destructieroute een effectief en duurzaam alternatief biedt voor de huidige best beschikbare techniek van PFAS-destructie, namelijk verbranden bij minimaal 1200 graden Celsius. De door de onderzoekers gedane aanbeveling voor vervolgonderzoek is inmiddels opgepakt.
Op 17 april 2025 hield STOWA een symposium over de laatste ontwikkelen rond PFAS en PFAS-verwijdering.
Evaluatie Innovatieprogramma Microverontreinigingen uit rwzi-afvalwater (IPMV)
Eind 2023 werd het Innovatieprogramma Microverontreinigingen uit rwzi-afvalwater (IPMV) afgerond, een gezamenlijk onderzoeksprogramma van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat, STOWA en diverse waterschappen. In het programma werden veelbelovende (combinaties van) verwijderingstechnieken onderzocht op effectiviteit, kosten en duurzaamheid. Begin 2024 kwam een evaluatie uit van dit programma.
Binnen het IPMV werd een groot aantal (combinaties van) innovatieve technieken verkend op haalbaarheid. Indien de haalbaarheidsstudie daartoe aanleiding gaf, werden de (combinatie van) technieken vervolgens beproefd in een pilot. In de evaluatie zijn de resultaten van vijftien pilotonderzoeken samengevat en met elkaar vergeleken.
De opstellers van het evaluatierapport concludeerden dat de onderzochte innovatieve technieken vaak voordelen bieden in vergelijking tot de referentietechnieken, zowel qua verwijderingsrendement, als wat betreft kosten en duurzaamheid. Een voorbeeld hiervan is de ontwikkeling van biologische actiefkoolfiltratie (BAKF) waardoor de standtijd van granulair kool aanzienlijk verlengd wordt en microverontreinigingen biologisch afgebroken worden. Een ander voorbeeld is de ontwikkeling van nieuwe adsorbentia, zoals cyclodextrines en high-silica zeolieten. Dit als alternatief voor actief kool.
Hoe bereken je 70 procent verwijderingsrendement medicijnresten op een rwzi?
Waterschappen kunnen vanuit de bijdrageregeling ‘zuivering medicijnresten’ van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat een bijdrage ontvangen voor vergaande zuiveringstechnieken om medicijnen en andere microverontreinigingen te verwijderen. Voorwaarde daarbij is dat de rwzi plus techniek gezamenlijk een minimaal zuiveringsrendement van 70 procent moeten hebben voor een aantal geselecteerde gidsstoffen. STOWA en het ministerie lieten in 2024 een werkinstructie maken voor het betrouwbaar meten van dit rendement.
De ‘Werkinstructie bemonstering en chemische analyse medicijnresten in rwzi-afvalwater t.b.v. bijdrageregeling Zuivering medicijnresten’ beschrijft welke methode gehanteerd wordt om de zuiveringsprestaties van demo-installaties voor vergaande verwijdering van microverontreinigingen, zoals medicijnresten, chemisch te monitoren en op welke wijze deze eventueel gecombineerd kan worden met de reguliere bemonsteringen. Aanleiding voor het schrijven van de werkinstructie was het feit dat een eerdere werkinstructie uit 2020 niet representatief was en een (te) grote spreiding in berekende verwijderingsrendementen opleverde.
Meer weten?
Bekijk de publicatie ‘Werkinstructie bemonstering en chemische analyse medicijnresten in rwzi-afvalwater t.b.v. bijdrageregeling ‘zuivering medicijnresten’ (IenW)’
Afvalwaterzuivering
(Nog) meer stikstof en fosfor verwijderen op rwzi’s voor KRW
(Nog) meer stikstof en fosfor verwijderen op rwzi’s voor KRW
Hoe goed moeten waterschappen op rwzi’s het afvalwater zuiveren om aan de oppervlaktewaternormen voor stikstof en fosfor uit de Kaderrichtlijn Water te voldoen? En welke technieken kunnen ze hiervoor inzetten? Deze vragen stonden centraal in twee onderzoeken die STOWA in 2024 liet uitvoeren. De resultaten ervan verschenen eind augustus in rapportvorm.
Hoewel de emissies van stikstof en fosfor vanuit de landbouw de grootste belasting vormen voor het oppervlaktewater (resp. 45,5 en 48,7 in 2021) zijn ook rwzi’s nog altijd een grote emissiebron; de rwzi’s in Nederland zorgden in 2021 gemiddeld voor 19,5 procent van de stikstofbelasting en 30,3 procent van de fosforbelasting op oppervlaktewater (bron: Emissieregistratie (CBS/okt 2023 | www.clo.nl). De emissies van stikstof en fosfor uit een rwzi kunnen KRW-proof zijn, bijvoorbeeld als de bijdrage van het effluent aan de stikstof- en fosfaatbelasting van het ontvangende water laag is. Maar omdat de situatie per rwzi erg kan verschillen, is dat lang niet altijd even duidelijk, kwam uit het onderzoek naar voren. Ook omdat waterschappen in het verleden op uiteenlopende manieren de nutriëntnormen van op het oppervlaktewater te lozen effluent hebben afgeleid. Als ze die afleiding al hebben gedaan.
Vandaar dat STOWA in 2024 een onderzoek liet doen om in kaart te brengen hoe waterschappen op ecologische en juridische wijze – dat wil zeggen: in lijn met de vereisten van de KRW – de effluentnormen hebben afgeleid, een mooi voorbeeld waarin STOWA zijn agenderende positie pakt. De onderzoekers adviseren voor de afleiding een zogenoemde immissietoets te doen. Die komt er kort gezegd op neer dat je kijkt hoeveel stikstof en fosfaat er nog aan het ontvangende oppervlaktewater mag worden toegevoegd voordat de normen worden overschreden. Hiermee kunnen waterschappen toetsen of ze met mogelijke maatregelen uitkomen op de maximale concentraties stikstof en fosfor die in het ontvangende oppervlaktewater mogen voorkomen. Waterschappen zouden voor iedere rwzi een recente immissietoets moeten hebben, ook als de effluentsamenstelling is afgeleid met behulp van een andere methode, aldus de onderzoekers. Dat is belangrijk wanneer er in 2027 eventueel vragen uit Brussel zouden komen.
De onderzoekers verwachten dat waterschappen op basis van zo’n immissietoets vaak de zuiveringsrendementen voor stikstof en fosfaat moeten verhogen om de KRW-normen voor deze stoffen in het ontvangende oppervlaktewater te halen. De vraag is natuurlijk hoe dat moet gebeuren. Uit het onderzoek dat STOWA hiernaar in 2024 liet doen, kwam naar voren dat waterschappen er in ieder geval voor moeten zorgen dat hun zuiveringsinstallaties (rwzi’s) op orde zijn. Daar valt bijvoorbeeld op het gebied van procesbesturing, met kleine werktuigbouwkundige aanpassingen, of eventueel via bijbouw van capaciteit nog de nodige winst te behalen, aldus de onderzoekers. Dat is duurzamer en goedkoper dan het uitbouwen van rwzi's met nageschakelde zuiveringstechnieken.
Meer weten?
Bekijk het STOWA-rapport ‘Afleiding effluentsamenstelling rwzi’s vanuit KRW-doelen’
Bekijk het STOWA-rapport ‘KRW-maatregelen voor nutriëntenverwijdering in de afvalwaterketen’
Bekijk de videopresentatie Symposium KRW en de afvalwaterketen: ‘Afleiden effluenteisen’ – Luimstra en Handgraaf, 2024
Bekijk de videopresentatie Symposium KRW en de afvalwaterketen: ‘KRW-maatregelen in de keten’ – Van Opijnen en De Wilt, 2024
Wat deden we nog meer op het gebied van afvalwaterzuivering?
Nieuwe destructieroute voor PFAS onderzocht
STOWA liet in 2024 een haalbaarheidsstudie uitvoeren naar een mogelijke nieuwe destructieroute voor PFAS. De nieuwe route combineert afbraak van PFAS in een zogenoemde ball mill (kogelmolen) met chemisch regenereerbare adsorbentia zoals DEXSORB. De verkennende studie bevestigde de verwachting dat de ball mill een hoog destructierendement behaalt voor pure PFAS. De route biedt een duurzamer alternatief voor verbranding van PFAS in actiefkool, en kent een lagere CO2-voetafdruk.
Bij de nieuwe PFAS-destructieroute wordt het PFAS eerst 'gevangen' via binding aan een adsorbens (DEXSORB). Daarna wordt het DEXSORB geregenereerd. Het gebonden PFAS komt hierbij los van de adsorbens en wordt in een aantal stappen vernietigd in een kogelmolen. In de studie werd gekeken naar de voor de route benodigde verdere ontwikkeling van de ball-milltechnologie, de filter- en droogprocessen in de destructieroute en de mogelijkheden voor implementatie in de Nederlandse praktijk. De ball mill of kogelmolen is een techniek waarbij door metalen ballen van verschillende formaten condities worden gecreëerd met hoogenergetische botsingen en veel frictie. Zie voor meer informatie par. 7.1 in de haalbaarheidsstudie.
De onderzoekers stelden voor om de ball mill verder te ontwikkelen waarin een Proof of Principle praktijkonderzoek wordt uitgevoerd. Dit advies is gebaseerd op de resultaten van deze haalbaarheidsstudie, waarin aangetoond is dat de destructieroute een effectief en duurzaam alternatief biedt voor de huidige best beschikbare techniek van PFAS-destructie, namelijk verbranden bij minimaal 1200 graden Celsius. De door de onderzoekers gedane aanbeveling voor vervolgonderzoek is inmiddels opgepakt.
Op 17 april 2025 hield STOWA een symposium over de laatste ontwikkelen rond PFAS en PFAS-verwijdering.
Programmamanager Afvalwaterzuivering Cora Uijterlinde
“CoP Effluentkwaliteit bewijst nut met initiatief voor onderzoek afleiding effluenteisen”
“Het onderzoek naar het afleiden van effluenteisen kwam er op verzoek van de CoP Effluentkwaliteit van STOWA. Daarin zitten medewerkers van waterschappen die kennis en ervaringen uitwisselen over de vraag wat de gewenste effluentkwaliteit moet zijn met het oog op de gewenste waterkwaliteit. Ik ben de CoP erg dankbaar, want er bleek erg veel belangstelling voor het onderzoek te zijn.
Veel waterschappen worstelen namelijk met de vraag hoe goed ze afvalwater moeten zuiveren om aan de normen voor stikstof en fosfor uit de Kaderrichtlijn Water te voldoen. Er is ze bovendien veel aan gelegen in 2027 zo dicht mogelijk bij de KRW-doelen te komen. Dit onderzoek en het onderzoek naar de in te zetten zuiveringstechnieken dragen daaraan bij. Ik vraag me soms weleens af: hadden we dit onderzoek niet eerder moeten doen. Wellicht, maar we doen het nu…”
Evaluatie Innovatieprogramma Microverontreinigingen uit rwzi-afvalwater (IPMV)
Eind 2023 werd het Innovatieprogramma Microverontreinigingen uit rwzi-afvalwater (IPMV) afgerond, een gezamenlijk onderzoeksprogramma van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat, STOWA en diverse waterschappen. In het programma werden veelbelovende (combinaties van) verwijderingstechnieken onderzocht op effectiviteit, kosten en duurzaamheid. Begin 2024 kwam een evaluatie uit van dit programma.
Binnen het IPMV werd een groot aantal (combinaties van) innovatieve technieken verkend op haalbaarheid. Indien de haalbaarheidsstudie daartoe aanleiding gaf, werden de (combinatie van) technieken vervolgens beproefd in een pilot. In de evaluatie zijn de resultaten van vijftien pilotonderzoeken samengevat en met elkaar vergeleken.
De opstellers van het evaluatierapport concludeerden dat de onderzochte innovatieve technieken vaak voordelen bieden in vergelijking tot de referentietechnieken, zowel qua verwijderingsrendement, als wat betreft kosten en duurzaamheid. Een voorbeeld hiervan is de ontwikkeling van biologische actiefkoolfiltratie (BAKF) waardoor de standtijd van granulair kool aanzienlijk verlengd wordt en microverontreinigingen biologisch afgebroken worden. Een ander voorbeeld is de ontwikkeling van nieuwe adsorbentia, zoals cyclodextrines en high-silica zeolieten. Dit als alternatief voor actief kool.
Hoe bereken je 70 procent verwijderingsrendement medicijnresten op een rwzi?
Waterschappen kunnen vanuit de bijdrageregeling ‘zuivering medicijnresten’ van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat een bijdrage ontvangen voor vergaande zuiveringstechnieken om medicijnen en andere microverontreinigingen te verwijderen. Voorwaarde daarbij is dat de rwzi plus techniek gezamenlijk een minimaal zuiveringsrendement van 70 procent moeten hebben voor een aantal geselecteerde gidsstoffen. STOWA en het ministerie lieten in 2024 een werkinstructie maken voor het betrouwbaar meten van dit rendement.
De ‘Werkinstructie bemonstering en chemische analyse medicijnresten in rwzi-afvalwater t.b.v. bijdrageregeling Zuivering medicijnresten’ beschrijft welke methode gehanteerd wordt om de zuiveringsprestaties van demo-installaties voor vergaande verwijdering van microverontreinigingen, zoals medicijnresten, chemisch te monitoren en op welke wijze deze eventueel gecombineerd kan worden met de reguliere bemonsteringen. Aanleiding voor het schrijven van de werkinstructie was het feit dat een eerdere werkinstructie uit 2020 niet representatief was en een (te) grote spreiding in berekende verwijderingsrendementen opleverde.
Meer weten?
Bekijk de publicatie ‘Werkinstructie bemonstering en chemische analyse medicijnresten in rwzi-afvalwater t.b.v. bijdrageregeling ‘zuivering medicijnresten’ (IenW)’
