Tekst Dr Gertjan Zwolsman & Dunea
Foto Luchtfoto van duingebied Meijendel, de locatie van de brakwaterpilot. Bron: Google Maps
Door klimaatverandering en een stijgende zeespiegel neemt de verzilting van de kustzone toe. Dit beïnvloedt niet alleen de Rijn-Maasdelta, maar ook de zoete grondwaterlichamen in de duinen die cruciaal zijn voor de productie van drinkwater voor Zuid-Holland, Noord-Holland en Zeeland. Drinkwaterbedrijf Dunea startte samen met kennisinstituut KWR het pilotproject Winning van brak grondwater om te onderzoeken hoe de zoetwaterbel in de duinen vergroot kan worden.
De brakwaterpilot maakt onderdeel uit van het maatregelenpakket van de zoetwaterregio West-Nederland binnen het Nationaal Deltaprogramma. Het doelmatig benutten van alternatieve waterbronnen vergroot de robuustheid van de regio tegen toekomstige zoetwatertekorten. Hierbij kan worden gedacht aan benutting van lokaal oppervlaktewater, hergebruik van RWZI-effluent (gezuiverd afvalwater van rioolwaterzuiveringsinstallaties, red.) en winning van brak grondwater.
Groei van de zoetwaterbel
De pilot in het Scheveningse duingebied heeft drie doelstellingen: vergroting van de strategische zoetwaterreserve in de duinen, het tegengaan van toekomstige verzilting van de kustzone en het aanwenden van een nieuwe bron voor drinkwater.
Om dit te realiseren is een puttenveld geïnstalleerd op de productielocatie van Dunea in Scheveningen. Hiermee wordt vanaf januari 2022 drie jaar lang brak grondwater gewonnen, op een diepte van 90 tot 120 meter onder maaiveld. Het opgepompte brakke grondwater wordt gezuiverd door middel van omgekeerde osmose, waarbij opgeloste stoffen door een membraan worden tegengehouden. Hierbij ontstaan twee waterstromen: een stroom zuiver water, die wordt gebruikt voor de productie van drinkwater, en een geconcentreerde zoute stroom die op het riool wordt geloosd. In de pilot wordt naar schatting 240.000 kubieke meter zoetwater per jaar geproduceerd, voldoende voor het watergebruik van 2.000 personen. Daarnaast zorgt de winning van brakwater, samen met de aanvoer van gezuiverd rivierwater, naar verwachting, voor een groei van de zoetwaterbel rondom de onttrekking.
Onttrekking van diep zoet grondwater (1) leidt tot aantrekken van brak grondwater. Daardoor verzilt de diepe winning en moet deze uit productie worden genomen. Door gelijktijdig brak grondwater te onttrekken (2) wordt de grens tussen het zoete en brakke water naar beneden getrokken en kan de diepe zoetwaterwinning in productie blijven. Het opgepompte zoete water wordt gezuiverd tot drinkwater (3) en het brakke water wordt gezuiverd tot zoet water met omgekeerde osmose (RO) (4). Het geproduceerde zoete water wordt toegevoegd aan de eindzuivering (blauwe pijlen) en het concentraat (reststroom) van de RO wordt geloosd (rode pijlen). Zo ontstaat een veel robuustere grondwaterwinning waarbij bovendien een extra bron van drinkwater wordt benut.
Door intensieve monitoring van het zoutgehalte rond de onttrekkingsput en in de wijdere omgeving wordt gevolgd hoe de zoetwaterbel toeneemt. Hierbij worden naast gangbare meettechnieken ook innovatieve fysische meettechnieken ingezet (zoals cross-hole ERT, 3D-bepaling van de elektrische weerstand), waarmee een dynamisch 3D-beeld van de zoet-zout-dynamiek rondom de winning wordt verkregen. Kennisinstituut Deltares helpt bij de implementatie en interpretatie van deze nieuwe meettechnieken.
Onderdeel kennisprogramma COASTAR
De brakwaterpilot komt voort uit een verkenning naar de mogelijkheden van brakwaterwinning onder de duinen in het kennisprogramma COASTAR. In dit programma werken kennisinstellingen, bedrijfsleven en overheden samen aan duurzame oplossingen voor voldoende zoetwater in Zuid-Holland en elders langs de Nederlandse kust. Slim gebruik van de ondergrond staat centraal: denk aan ondergrondse opslag van zoet water in tijden van overvloed en effectief gebruik van brak grondwater. Voor het duingebied tussen Scheveningen en Katwijk heeft COASTAR in beeld gebracht hoeveel brak grondwater potentieel gewonnen kan worden, wat het oplevert aan drinkwater en extra berging van zoetwater en welke opties er zijn voor verwerking en afvoer van het concentraat (geconcentreerde zoute reststroom). Met de brakwaterpilot in Scheveningen wordt nu de volgende stap gezet: een toets in de praktijk.
Multi-bronnenstrategie drinkwater
Waterbedrijf Dunea beschikt over twee onafhankelijke bronnen voor drinkwater, de Afgedamde Maas en de Lek. Beide bronnen staan onder druk door klimaatverandering, calamiteuze lozingen en de opkomst van ‘nieuwe industriële stoffen’. Bovendien is het tachtig kilometer lange transport van voorgezuiverd rivierwater naar de duinen kwetsbaar voor verstoring. Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, zet Dunea sinds 2020 in op een multi-bronnenstrategie. Kern van de strategie is het optimaliseren van de bestaande bronnen (Maas en Lek) en het zoeken naar nieuwe (aanvullende) bronnen die dicht bij de infiltratiegebieden in de duinen liggen. Winning van brak grondwater past in deze multi-bronnen strategie. Of winning van brak grondwater daadwerkelijk deel gaat uitmaken van de bronnenmix die Dunea nastreeft, zal uiteraard afhangen van het succes van de pilot.
