Hoge concentraties arseen en kwik in oppervlaktewater vormen uitdaging

Circle Wastewater Services op Chemelot en Nedmag in Groningen spannen zich in om de chemische en ecologische doelen van de Kaderrichtlijn Water in het jaar van de deadline, 2027, te halen. Hierbij lopen ze tegen meerdere uitdagingen aan, zoals hoge concentraties arseen en kwik in het oppervlaktewater dat ze binnenhalen voor de processen en het ontbreken van betrouwbare meetmethoden.

Tekst: Adriaan van Hooijdonk
Beeld: Curve
Gepubliceerd: 01.05.2024

De Kaderrichtlijn Water (KRW) is een Europese richtlijn die op 22 december 2000 van kracht is geworden. Doelstelling is het realiseren en behouden van chemisch schoon en ecologisch gezond oppervlaktewater en grondwater. De EU-lidstaten moeten deze 'goede toestand' uiterlijk in 2027 realiseren.

Chemelot: 'Watervergunning op stofniveau biedt veel voordelen’

De zestig chemiebedrijven op Chemelot hebben via Circle Wastewater Services de strengste en meest transparante watervergunning van Nederland, stellen Sylvia Vanhommerig, director operations bij Circle Infra Partners (voorheen Sitech), en haar collega Karin Meeuwsen, manager QESH & permits. Het is de eerste vergunning waarbij ruim zeshonderd  stoffen die mogelijk in het afvalwater kunnen voorkomen, zijn benoemd en beoordeeld.

Met de immissietoets kijkt Circle Wastewater Services in welke concentraties ze de stoffen volgens drinkwaterrichtwaardes en ecologische normen van het RIVM en Waterschap Limburg via een zijtak van de Ur op de Maas mogen lozen. Voor een derde van de ruim zeshonderd stoffen zijn (nog) geen stofspecifieke waardes bekend. Circle Wastewater Services neemt daarom voor deze niet-genormeerde stoffen bij de drinkwatertoetsing de signaleringsparameter van één microgram per liter als uitgangspunt. Dat is zo’n lage concentratie dat er volgens het RIVM bijna nooit gezondheidseffecten te verwachten zijn.

Minder overschrijdingen

Waterleiding Maatschappij Limburg is blij met deze eerste vergunning op stofniveau, stelt Meeuwsen. Het geeft WML een goed inzicht in de stoffen die de bedrijven lozen. Wanneer Circle Wastewater Services een verstoring in de biologische waterzuivering ziet met mogelijk effect op haar effluent, bellen de medewerkers meteen met het drinkwaterbedrijf zodat het kan handelen. Meeuwsen: “Dat komt gelukkig steeds minder voor. Zo daalde het aantal overtredingen van tien in 2021 naar acht in 2022 en twee in 2023.”


Lees ook Deadline Europese Kaderrichtlijn Water nadert


Het beleid op Chemelot is om de lozing van slecht afbreekbare stoffen zoveel mogelijk bij de bron aan te pakken. De afgelopen jaren investeerden bedrijven bijvoorbeeld om de lozing van kwik te reduceren. Het zware metaal zit in grondstoffen die op de site worden verwerkt. De lozing voor heel Chemelot bedraagt nu nog tweehonderd gram per jaar.

Koelwaterconditioneringsmiddelen

“Wij zijn geen kleine lozer en blijven ons inspannen om de lozing te reduceren”, benadrukt Vanhommerig. “Maar samen met het bevoegd gezag willen we ook kijken wat het effect is van lozingen van andere partijen op het ontvangende water, het Natura-2000 gebied De Grensmaas.”
Een andere uitdaging is de reductie van de lozing van aminomethylfosfonzuur (AMPA). Het is niet alleen een metaboliet bij de afbraak van glyfosaat, maar het ontstaat ook als afbraakproduct in de afvalwaterzuivering, bij het gebruik van het koelwaterconditioneringsmiddel aminotrismethyleenfosfonzuur (ATMP).

Glyfosaat en AMPA behoren al vijftien jaar tot de belangrijkste probleemstoffen voor de bereiding van drinkwater uit Maaswater. De bedrijven gebruiken ATMP om corrosie en kalkafzettingen in koelwatersystemen te voorkomen. Op Chemelot zijn inmiddels alle bedrijven overgestapt op andere koelwaterconditioneringsmiddelen. De bedrijven investeerden miljoenen in nieuwe doseerunits en extra monitoring.

Stoffen in kaart brengen

De chemisch technologen adviseren andere chemiebedrijven die met de KRW-doelen bezig zijn om eerst goed in kaart te brengen welke chemische stoffen ze nu precies gebruiken, zoals de bedrijven op Chemelot hebben gedaan. Circle Wastewater Services sluit bijvoorbeeld met leveranciers van koelwaterconditioneringsproducten een overeenkomst om de stoffen uit de vertrouwelijke receptuur met Circle te delen om de beoordelingen op stofniveau te kunnen uitvoeren. “Wij bespreken dat op stofniveau weer met Waterschap Limburg, zonder dat we de kennis vrijgeven over hoe het middel nu precies is samengesteld”, zegt Meeuwsen. “Hiermee gaan wij dus verder dan de gegevens op het veiligheidsinformatieblad.”

‘Wij zijn geen kleine lozer en blijven ons inspannen om de lozing te reduceren’

Vanhommerig en Meeuwsen stellen dat Circle Wastewater Services de lozing van stoffen middels actief koolbedden verder kan reduceren. Dat wil niet zeggen dat het toepassen van deze technologie altijd de beste oplossing biedt. De regeneratie van de kool kost namelijk bijzonder veel energie en de verzadigde kool moet uiteindelijk worden verbrand. De inzet van milieumaatregelen mag volgens Europese wetgeving niet leiden tot een afwenteling van milieuproblemen op andere milieucompartimenten (de zogenaamde cross-media-effecten). Daarom biedt de afvalwaterzuivering op Chemelot volgens de twee chemisch technologen vooralsnog de best beschikbare technologie voor de biologisch afbreekbare componenten. “De bacteriën breken zelfs moeilijk afbreekbare stoffen met een hoog rendement af”, aldus Vanhommerig.  “Voor de andere componenten blijft bronaanpak de voorkeursoplossing en anders een studie naar de beste verwijderingstechnieken met weging van alle milieu aspecten.”


Nedmag werkt met bevoegd gezag aan betrouwbare meetmethoden voor KRW-normen

Nedmag in Veendam wint op twee locaties in Groningen magnesiumzout. Het bedrijf maakt hiermee hoogwaardige producten voor talloze toepassingen, waaronder vuurvaste stenen voor het bekleden van cement-, staal- en biomassaovens. Een nieuwe toepassing is het toevoegen van magnesiumzout aan drijfmest om stikstof te binden. “Hiermee kunnen we vijftig procent van de stikstofuitstoot door landbouw in Nederland reduceren”, stelt directeur Bert Jan Bruning. “We leveren ook producten om fosfaat uit afvalwater terug te winnen, één van de doelen van de Kaderrichtlijn Water (KRW).”

Nedmag is nog het enige bedrijf in zijn soort in Europa, de concurrentie zit vooral in China. De onderneming spant zich in om aan de doelen van de Kaderrichtlijn Water te voldoen, want schoon en veilig water is volgens Bruning een essentiële levensbehoefte. Bovendien dreigen er mogelijk rechtszaken als Nedmag de KRW-normen overschrijdt. Hierbij loopt het bedrijf tegen verschillende uitdagingen aan. Zo loost Nedmag via de veenkoloniale afvalwaterleiding (VKA) gezuiverd pekelwater af naar de Waddenzee. Deze leiding voert ook het afvalwater van andere bedrijven uit Oost-Groningen af naar het beschermd watergebied.

Arseen en kwik

Nedmag haalt water uit het A.G. Wildervanckkanaal binnen voor de bedrijfsprocessen. Dat bevat echter zoveel arseen dat de KRW-normen worden overschreden. De stof komt met name uit de landbouw door de uitspoeling van mest en gewasbeschermingsmiddelen. Bovendien is de concentratie arseen in het kanaal in de zomer veel hoger dan in de winter.  Dat komt omdat de rivier De Rijn, waarvan het water tot in Groningen via het IJsselmeer als opslagreservoir wordt binnengelaten, in de zomer door de langere periodes van droogte immers voornamelijk uit gezuiverd afvalwater van rioolwaterzuiveringsinstallaties in het stroomgebied bestaat.
Daarnaast wordt in het afvalwater van Nedmag kwik aangetroffen. Dit zware metaal komt van nature in hele lage concentraties voor in de kalk die het bedrijf gebruikt als grondstof voor de productie van vuurvaste stenen.  

Forse reductie

Hierdoor voldoet Nedmag in de winter, wanneer er genoeg oppervlaktewater beschikbaar is, wel aan de KRW-normen, maar in de zomer niet. De pompen van de noordelijke waterschappen draaien in de natte winters op volle toeren om al het overtollige en deels vervuilde water uit Groningen, Friesland en Drenthe naar de Waddenzee te lozen.

‘We leveren ook producten om fosfaat uit afvalwater terug te winnen, één van de doelen van de Kaderrichtlijn Water’

Uit de nieuwste emissiecijfers over 2023 blijkt dat Nedmag de lozing van arseen de afgelopen twee jaar fors heeft gereduceerd door processen aan te passen en minder water uit het kanaal te gebruiken. De lozing van kwik is door deze maatregelen vrijwel tot nul teruggebracht.

Nieuwe watervergunning

Nedmag houdt zich aan de voorschriften uit de Omgevingsvergunning uit 2019, stelt de directeur. Het bedrijf zit momenteel met Rijkswaterstaat, het bevoegd gezag voor de watervergunning bij een lozing op een rijkswater, in een revisieproces voor de nieuwe vergunning die in 2024 van kracht wordt. Het bedrijf heeft een minimalisatieverplichting om de lozing van arseen en kwik te verminderen. Rijkswaterstaat wil dat Nedmag een omgekeerde osmose-installatie met membraantechnologie plaatst om de gezuiverde pekelwaterafvalstroom met arseen en kwik nog verder in te dikken. Bruning wijst erop dat het concentraat dat overblijft bijzonder milieubelastend is en vooralsnog niet te verwerken.

KRW-stoffen onvoldoende meetbaar

Een uitdaging is dat Nedmag, net als Waterschap Hunze en Aa’s (het bevoegd gezag voor de VKA-leiding), een groot deel van de 45 stoffen in de Richtlijn Prioritaire stoffen onvoldoende betrouwbaar en representatief kan meten. Dat wil zeggen dat de norm lager is dan de detectiegrens van de stof, waardoor beide partijen niet met zekerheid kunnen zeggen of ze aan de norm voldoen. Dit is volgens het Waterschap een landelijk probleem. Daarom werkt het bedrijf met het bevoegd gezag nauw samen om een betrouwbare meetmethode te ontwikkelen. Verder pleit hij ervoor om technologische verbeteringen in stappen in te voeren.


Veilig en duurzaam toepassen van chemische stoffen zonder ongewenste effecten voor mens en milieu

Lotte Stoppelenburg startte in januari 2024 als beleidsmedewerker Milieu bij de VNCI. Ze richt zich met de leden vooral op het halen van de chemische en ecologische doelen van de Kaderrichtlijn Water in 2027.

Lotte is altijd geïnteresseerd geweest in de relatie tussen de blootstelling aan chemische stoffen en de gevolgen voor mens en milieu. Dat komt mede omdat haar vader op jonge leeftijd aan huidkanker overleed. Volgens de behandelende artsen wellicht door UV-straling van de zon, maar dat viel niet met zekerheid te zeggen. “Ik besefte toen dat je ziek kunt worden door omgevingsfactoren, zonder dat je het weet”, vertelt Lotte, die in Denemarken is geboren en met haar man Peter inmiddels al twintig jaar in Nederland woont.

Op de middelbare school blonk ze uit in bètavakken. Na haar examen koos ze voor een studie Milieuchemie aan de Universiteit van Aarhus en via een uitwisselingsprogramma studeerde ze ook aan de Universiteit van Texas in Austin. Na haar diplomering werkte ze onder meer als milieucoördinator voor Norsk Hydro en klimaatcoördinator bij de gemeente Buren. Daarna was ze vijftien jaar actief als docent Milieukunde en Healthy Innovation aan de HAS green academy in Den Bosch en Venlo.

Tijdens haar bezoek aan het minisymposium stoffen luisterde ze naar de presentatie van Rosienne Steensma, hoofd Duurzame Stoffen, Veiligheid, Gezondheid en Milieu bij de VNCI. Daarbij ging het onder meer over het transitiepad van de chemische industrie met onder andere de safe and sustainable by design strategie van de Europese Commissie. Deze strategie gaat bedrijven helpen om nieuwe chemicaliën en materialen veilig en duurzaam te ontwikkelen. Toen de VNCI een beleidsmedewerker Milieu zocht, was de keuze snel gemaakt.

Kaderrichtlijn Water

De missie van de VNCI is het verbinden, versterken en vertegenwoordigen van de chemische industrie. “Ik zoek graag de verbinding op”, zegt Lotte “Met mijn kennis en begrip van chemie wil ik graag bijdragen aan het veilig en duurzaam toepassen van chemische stoffen zonder ongewenste effecten voor mens en milieu.” Het inschatten van risico’s en transparantie hierover zitten volgens haar diep verankerd in de basiswaarden van Scandinavische landen, zoals Denemarken. Consumenten en burgers worden hierover goed geïnformeerd door de overheid. “Ook deze ervaring komt in mijn baan goed van pas.”

Momenteel richt Lotte zich met de leden vooral op het halen van de chemische en ecologische doelen van de Kaderrichtlijn Water in 2027. “We kijken nu met de leden van de werkgroep Milieu of ze met hun lozingen de KRW-normen overschrijden van de 42 stoffen uit het actieprogramma KRW bedrijfsleven. Vervolgens onderzoeken we samen hoe ze de lozingen kunnen verminderen. Schoon en veilig water is immers een eerste levensbehoefte. Oók voor de industrie.”


Standpunt VNCI Goede waterkwaliteit: ook cruciaal voor de Nederlandse economie