Om de KRW-normen voor stikstof en fosfor te halen, moeten waterschappen er in ieder geval voor 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. Dat is duurzamer en goedkoper dan het uitbouwen van de rwzi met nageschakelde zuiveringstechnieken. Dat zijn enkele belangrijke conclusies uit het STOWA-onderzoek ‘KRW-maatregelen voor nutriëntenverwijdering in de afvalwaterketen.’

Hoe goed moeten waterschappen op rwzi’s het afvalwater zuiveren om aan de normen 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 dit jaar liet uitvoeren. De resultaten ervan verschenen eind augustus in rapportvorm. De noodzaak voor de onderzoeken kwam naar voren in de Community of Practice Effluentkwaliteit, stelt Cora Uijterlinde, programmamanager Afvalwatersystemen bij STOWA. De CoP is twee jaar actief, en de deelnemers vroegen zich af of zij de eisen voor stikstof en fosfor bij de lozing van afvalwater door rwzi’s op de juiste manier afleidden om aan de doelen van de Kaderrichtlijn Water te voldoen. “Er zijn diverse methoden voor het afleiden van de effluentsamenstelling”, zegt Uijterlinde. Dat zorgt voor onduidelijkheid en onzekerheid bij waterschappen. Met de KRW-deadline van 2027 willen de zuiveringsbeheerders zeker weten dat hun aanpak juridisch en ecologisch klopt.

FLO Legal, Witteveen+Bos en Royal HaskoningDHV werkten mee aan de onderzoeken. Uit cijfers van het CBS komt naar voren dat alle rwzi’s in Nederland in 2021 gemiddeld zorgden voor zo'n 20 procent van de stikstofbelasting en 30 procent van de fosforbelasting op oppervlaktewater. Dit aandeel kan in sommige situaties veel groter zijn. Uit het onderzoek naar de afleiding van effluenteisen voor de KRW kwam naar voren dat voor 202 van de 314 rwzi’s in 2021 nog geen effluenteisen voor stikstof en fosfor waren afgeleid. Dat kan gerechtvaardigd en KRW-proof zijn, als de bijdrage van het effluent aan de stikstof- en fosfaatbelasting van het ontvangende water laag is. Of wanneer maatregelen bij andere bronnen zinniger zijn, zoals ecologisch maaibeheer of bemestingsbeleid. Wanneer bijvoorbeeld blijkt dat de agrarische sector in een gebied voor 90 procent verantwoordelijk is voor de voedingsstoffen in het water, is het niet zinvol om op een rwzi kostbare aanpassingen uit te voeren. Bovendien loost bijna de helft van de 202 rwzi’s op Rijkswateren. Rijkswaterstaat stelt in dat geval de effluenteisen.

Veerle Luimstra, werkzaam als afvalwatertechnoloog bij Witteveen+Bos, trok voor het onderzoek met een collega het land in om alle 21 waterschappen te bezoeken. Ze stelt dat er grote verschillen zijn in de uitdaging van de waterschappen. Zo hebben waterschappen in het oosten van het land, op de hoge zandgronden, in de zomer in sommige beken geen natuurlijk water stromen. De beken zijn volledig gevuld met gezuiverd rioolwater. Dit betekent dat het effluent vrijwel volledig moet voldoen aan de KRW-normen voor stikstof en fosfor om een goede ecologische toestand van de beken te realiseren.

In het westen van het land is de situatie anders. Hier komt door de druk van het grondwater op verschillende plaatsen water uit de bodem omhoog, de zogeheten kwel. In sommige oude veenpolders kan het water veel ammonium bevatten. Waterschappen kunnen dan wel aanvullende maatregelen treffen om al het ammonium uit hun rwzi-effluent halen, maar dat is zinloos als er al enorme hoeveelheden uit de bodem komen. Bovendien komen er in de grensgebieden voedingsstoffen uit België en Duitsland in het oppervlaktewater.

Deze factoren maken het voor de waterschappen tot een complexe opgave, benadrukt Uijterlinde. Ze moeten op meerdere borden schaken, want bij de vermindering van de voedingsstoffen spelen ook veel andere partijen een rol, zoals de landbouw, industrie en het buitenland. Volgens haar is het belangrijk om goed af te stemmen met iedere partij die bij het ingewikkelde vraagstuk is betrokken, zodat zij hun verantwoordelijkheid nemen “en niet meteen naar kostbare end-of-pipe oplossingen kijken.”

Hoe kunnen waterschappen hun gewenste KRW-effluent samenstelling afleiden? De eerste stap is om met een watersysteemanalyse de KRW-doelen te bepalen voor het ontvangende watertype. Hierbij horen bepaalde concentraties stikstof en fosfaat. Luimstra verwijst naar de maatlatten voor alle KRW-watertypen die dit jaar nog zijn aangepast. Hierin staat voor ieder type water omschreven welke concentraties stikstof en fosfor ze mogen bevatten om aan een goede ecologische kwaliteit te voldoen. Als het KRW-doel is bepaald met de daarbij behorende nutriëntennormen, moet je vervolgens afleiden wat de maximale concentraties stikstof en fosfor in het gezuiverde afvalwater mogen zijn. Dat kan volgens Luimstra op drie manieren (zie kader).

Het tweede STOWA-onderzoek moest meer duidelijkheid geven over de vraag welke technieken er het meest voor de hand liggen om de gewenste effluentsamenstelling te bereiken. Uit het onderzoek van Royal HaskoningDHV blijkt dat in ieder geval de hoofdzuivering op orde moet zijn. Eventuele uitbreiding is duurzamer en goedkoper dan nabehandelingstechnieken. Zelfs wanneer er extra beluchtingstanks of bezinktanks nodig zijn, kan dit volgens Jimmy van Opijnen, afvalwatertechnoloog bij Royal HaskoningDHV, duurzamer en goedkoper zijn. Verder kan het meerwaarde hebben om samen met gemeenten het aanvoerstelsel onder de loep te nemen.

Een kwaliteit van ongeveer 6 mg stikstof per liter en 0,7 mg fosfor per liter fosfor moet volgens van Opijnen zeker haalbaar zijn voor een hoofdzuivering die op orde is. Bij strengere eisen komen nabehandelingstechnieken, zoals doekenfilters voor fosforverwijdering en mediafilters voor zowel stikstof als fosforverwijdering, in beeld. Hiervoor zijn wel extra hulpstoffen nodig, zoals metaalzouten en koolstofbron. Dat maakt de nabehandelingstechnieken minder duurzaam en relatief kostbaar. Royal HaskoningDHV bracht via dit STOWA-onderzoek in totaal 25 maatregelen in kaart. Aan de hand van beslisbomen kunnen waterbeheerders zien welke maatregelen het best passen. Soms zijn de eisen vanuit de KRW erg streng, vooral als al het oppervlaktewater uit rwzi-effluent bestaat, wat rwzi's voor uitdagingen stelt. Technieken zoals nanofiltratie en omgekeerde osmose, leveren weliswaar heel schoon water, maar de reststromen die hieruit voortkomen mogen waterschappen niet lozen, en dat beperkt het handelingsperspectief, zegt Van Opijnen. Daarnaast zijn deze technieken veel duurder dan de huidige technieken.

Zijn er voldoende mensen en middelen voor de uitvoering van de benodigde maatregelen? Van Opijnen ziet het werk in de markt de afgelopen twee jaar toenemen. Hij verwacht dat het nog wel even zal aanhouden. Dit komt niet alleen door de naderende KRW-deadline, maar ook door vervangingsinvesteringen, omdat veel rwzi’s uit de jaren negentig of ouder nu aan renovatie of vervanging toe zijn. En dat heeft weer te maken met het feit dat in de jaren negentig relatief veel rwzi’s zijn aangepakt door de invoering van de toenmalige ‘richtlijn inzake behandeling van stedelijk afvalwater’ (Richtlijn 91/271/EEG). Daarnaast komen er verplichtingen voor het verwijderen van medicijnresten, met een eerste deadline in 2033. Nieuwe medewerkers worden opgeleid bij adviesbureaus, waterschappen en aannemers. Maar het kost tijd om hen tot ervaren professionals te laten uitgroeien. Specialistisch personeel aantrekken en behouden blijft lastig. De sector kan volgens hem de efficiëntie verhogen door meer programmatisch te werken aan soortgelijke projecten, standaardoplossingen te gebruiken en samenwerking en timing te optimaliseren.

Tot slot de kosten: hoeveel zou het de waterschappen gaan kosten? Van Opijnen baseert zijn inschatting op basis van cijfers uit de waves databank van de Unie van Waterschappen en het aantal rwzi’s waarvoor effluenteisen voor de KRW zijn afgeleid, of al maatregelen zijn gepland. In 2024 zijn de kosten voor afvalwaterzuivering begroot op gemiddeld 0,63 euro per kuub ontvangen afvalwater. Naar verwachting zijn bij 40 procent van de rwzi’s maatregelen nodig (bron: STOWA-rapport 2024-26). Deze maatregelen kosten 0 tot 25 eurocent per kuub extra, afhankelijk van de locatie en de precies te nemen maatregelen. Dit leidt naar verwachting tot 10 tot 20 procent extra kosten voor transport en de zuivering van afvalwater in Nederland. Per waterschap zal de inspanning voor de KRW overigens uiteenlopen, omdat de rwzi’s met een KRW-opgave niet evenredig over de waterschappen zijn verdeeld. Wat dit uiteindelijk betekent voor de tarieven is aan elk individueel waterschap.