Puurwaterfabriek

Puurwaterfabriek

NWTR is ontwerper en eigenaar van de Puurwaterfabriek die in 2010 werd geopend in Emmen. In deze fabriek wordt van gezuiverd rioolwater - afkomstig uit de rioolwaterzuiveringsinstallatie (rwzi) van Emmen - ultrapuur water gemaakt. Het gaat om een dagelijkse productie van maximaal 10.000 m3. Ultrapuur water is zo zuiver dat er zelfs geen mineralen en kalk, zoals in drinkwater, in voorkomen. De Puurwaterfabriek is de grootste EDI-plant (elektrodeïonisatie) ter wereld.

Afnemer is de NAM, die het water als stoom injecteert in het olieveld van Schoonebeek om stroperige olie vloeibaar te maken. Dankzij deze techniek kunnen tot 2036 zo’n 120 miljoen vaten olie worden gewonnen. Omdat bij de verhitting van ultrapuur water geen ketelsteen ontstaat, wordt schade aan turbines en pompen voorkomen. Het ultrapure water wordt via twee leidingen naar de warmtekrachtcentrale van de NAM in Schoonebeek verpompt. Het contract met de NAM heeft een looptijd van 25 jaar.

Aanleiding

De olie in het Schoonebeekerveld is dik en stroperig. Voor de NAM was dat in 1996 aanleiding om de aardoliewinning te staken. Het oppompen met de traditionele jaknikkers was te onrendabel geworden. Met nieuwe technieken zoals horizontale putten in combinatie met stoominjectie is winning nu wel rendabel. Olie wordt met moderne hoogrendementspompen omhoog gepompt. Naar verwachting is het Schoonebeekerveld tot 2036 goed voor zo’n 120 miljoen vaten. Dat is bijna de helft van wat de NAM hier van 1947 en 1996 naar boven haalde. Meer informatie over de oliewinning is te vinden op de website van de NAM.

Ontwerp

Uniek is de innovatieve combinatie van zuiveringstechnieken die in de Puurwaterfabriek wordt toegepast. Engineers van WMD en procestechnologen van Waterschap Velt en Vecht en WMD-dochter WLN hebben het proces voor de Puurwaterfabriek ontworpen. Daarbij hebben zij op een slimme manier gebruik gemaakt van een combinatie van bestaande en nieuwe technieken. De verschillende onderdelen laten samen een kwaliteitsverbetering zien; het geheel is meer dan de som der delen. Het zuiveringsproces is positief beoordeeld door externe, internationaal gerenommeerde technologen. Advies- en ingenieursbureau Witteveen+Bos maakte de detailengineering en de bestekken.

Duurzaamheid

De Puurwaterfabriek staat voor milieutechnisch verantwoord ondernemen. De Puurwaterfabriek is duurzaam in meerdere opzichten:

  • Duurzame bouw: de fabriek is duurzaam gebouwd. Zo is in de betonvloer betongranulaat van gesloopt beton verwerkt.
  • Tegengaan van verdroging: als grondstof wordt rioolwater gebruikt. Rioolwater is een ideaal alternatief voor grondwater en oppervlaktewater. Het niet benutten van grondwater sluit aan op het antiverdrogingsbeleid van de provincie Drenthe. Bij oppervlaktewater is sprake van een wisselende waterkwaliteit en bovendien beperkte beschikbaarheid in droge perioden.
  • Minimaal gebruik van chemicaliën: bij het technisch ontwerp, dat mede door landelijk vooraanstaande technologen tot stand is gekomen, zijn de nieuwste waterzuiveringstechnieken opgenomen. Het proces is zodanig gekozen dat een minimum aan chemicaliën nodig is.
  • Sterk beperkte lozing in oppervlaktewater: spoel- en reinigingstromen worden hergebruikt of gaan terug naar de rioolwaterzuiveringsinstallatie om voor een tweede maal de zuivering te doorlopen. Rioolwater wordt dus beter gezuiverd en dat is bevorderlijk voor de kwaliteit van oppervlaktewater. Jaarlijks komt minimaal 30 ton rioolslib minder in oppervlaktewater terecht. Ook wordt er minder fosfaat geloosd.
  • Efficiënt energieverbruik: de productie van stoom voor de oliewinning kost veel energie. De NAM heeft daarom een eigen warmtekrachtcentrale waar elektriciteit en warmte worden opgewekt. Ook de Puurwaterfabriek benut deze elektriciteit voor de pompen en de processen. Tegelijkertijd met de leiding voor ultrapuur water naar het olieveld is daartoe een 10 kV kabel van de warmtekrachtcentrale naar de Puurwaterfabriek aangelegd.

Technologie

Om alle zwevende delen, voedingsstoffen en zouten uit gezuiverd rioolwater te verwijderen, wordt een uitgebreide keten van zuiveringstechnieken doorlopen. Deze stappen kunt u doorlopen door naar de afbeelding bovenin deze pagina te gaan. De stappen in de zuiveringstechniek staan onder de afbeelding van de Puurwaterfabriek.

Terug naar het overzicht

Prins Willem Alexander opent Puurwaterfabriek

Prins Willem Alexander opent Puurwaterfabriek

Om in de behoefte te voorzien levert de puurwaterfabriek in Emmen tot maximaal 10.000 m3 water per dag. NWTR zal minimaal 25 jaar water gaan leveren aan de NAM. Het gebruik van effluent van een rwzi en de combinatie van zuiveringstechnieken maken dit project uniek in de wereld.

 

Aanvoeren water

Het effluent van de rioolwaterzuiveringsinstallatie van Emmen voldoet aan de lozingsnormen en eisen die worden gesteld aan de kwaliteit van het oppervlaktewater. Mocht er geen of onvoldoende gezuiverd rioolwater beschikbaar zijn, dan kan tijdelijk worden overgestapt op water uit de Hoogeveense Vaart. Als zelfs deze aansluiting geen uitkomst biedt, kan zelfs drinkwater worden ingenomen.

Terug naar Puurwaterfabriek

Het water wordt vanuit de RWZI aangevoerd naar de Puurwaterfabriek

 

Zeven

Trommelzeven verwijderen de grove delen, zoals haren en bladeren. Borstels houden de zeef mechanisch schoon. Het afval gaat met het spoelwater naar een buffer en van daaruit terug naar de rioolwaterzuiveringsinstallatie.

Terug naar Puurwaterfabriek

Trommelzeef voor het grove zeven van verontreinigingen in het aangevoerde water

 

Ultrafiltratie

Een ultrafiltratie-installatie verwijdert de onopgeloste bestanddelen uit het effluent. Cassettes met zeer sterke membraanrietjes staan ondergedompeld in het vuile water. Met een vacuümpomp wordt het water uit de bak door de wanden van de rietjes gezogen. Het vuil blijft op de wand van de membraanrietjes aan de buitenzijde achter. In de bak ontstaat een ingedikte laag vuil. Dit vuil gaat via een buffer terug naar de rwzi in Emmen. De rietjes zijn gemaakt van pvdf (microfiltratie). Dit materiaal kan goed tegen chloorbleekloog, een middel om de rietjes te reinigen. De rietjes worden van onderaf belucht, waardoor ze bewegen. Daardoor koekt het vuil niet aan. Een ander voordeel is de lage flux: 20 liter per m² per uur. Bij dit proces zijn geen chemicaliën nodig, zoals vlokmiddeldosering en pH-correctie. Het schone water gaat naar de volgende stap in de zuivering.

Terug naar Puurwaterfabriek

Video van het ultrafiltratie-proces

Bekijk de video van het ultrafiltratie-proces

 

Biologisch actief koolfilter

Deze zuiveringsstap is nodig om biologische vervuiling (biofouling) van de membranen van de omgekeerde osmose te voorkomen. Door de dosering van zuurstof ontstaan in het actief koolfilter zulke gunstige omstandigheden voor bacteriën, dat zij de voedingstoffen (nutriënten) omzetten in water en koolzuurgas. Biofouling in de membranen neemt hierdoor sterk af. Het spoelwater met overtollige bacteriën (biomassa) gaat terug naar de rwzi. Het koolfilter kent twee stappen: een voor- en een nafilter. De filters hebben een filtratiesnelheid van resp. 10 m³ per uur en 5 m³ per uur. Een zeef verwijdert kleine actiefkooldeeltjes voor het water naar de buffer gaat. Het water heeft nu bijna de kwaliteit van drinkwater.

Terug naar Puurwaterfabriek

De biologische actief koolfiltratie voor de verwijdering van voedingsstoffen voor bacteriën bestaat uit 5 identieke straten van 2 filters.

 

Omgekeerde osmose

Membraaninstallaties voor omgekeerde osmose verwijderen de mineralen. De drukhuizen zijn 6 meter lang. Het totale zuiveringsoppervlak is 40.000 m2; dat is zo’n acht voetbalvelden groot. Bij de zuivering vloeit 20% concentraat continu naar het oppervlaktewater. Een anti-scaling dosering voorkomt vervuiling van de membranen. De omgekeerde osmose is een tweetraps uitvoering; twee installaties zijn in serie geschakeld.

Terug naar Puurwaterfabriek

Video van het omgekeerde osmose-proces

Bekijk de video van het omgekeerde osmose-proces

De installatie waar de omgekeerde osmose plaatsvindt

 

Elektro deïonisatie

Het verwijderen van de laatste hoeveelheid mineralen (ionen) vindt plaats in de behandelingsstap elektrodeïonisatie. Dit is een nieuwe ontwikkeling op het gebied van waterzuivering: een combinatie van membraanfiltratie en ionenwisseling.

Terug naar Puurwaterfabriek

cedi

Bekijk de video over het proces van de elektrodeïonisatie

 

Transport

Transportpompen brengen het ultrapuurwater via een zeven kilometer lange polypropyleenleiding naar de locatie van de NAM. Daar staan voorraadtanks die 10.000 m3 ultrapuur water kunnen bevatten. Dat is voldoende voor ten minste één dag.

Terug naar Puurwaterfabriek

Transportpompen pompen het water naar de NAM-lokatie