BluElephant 'One elephant doesn't make a difference, but a whole caravan does'

Roy Rosink 03-11-2023
201 keer bekeken 0 reacties

De BluElephant is een lokale afvalwaterzuivering dat bestaat uit een Membraan Bio Reactor waarbij efficiëntie en robuustheid voorop staat. Door gebruik te maken van natuurkundige principes en een uitvoerig testtraject is het gelukt om bestaande IBA's te overklassen qua zuiveringsgraad en robuustheid

Voor wie dient u dit project in?

Ik ben zelf betrokken bij dit project

Voor welke organisatie werkt u?

Vechtstromen

Is de innovatie slim bedacht en nog onder de radar (relatief kleine innovatie, maar mooie impact)?

Nee, deze inzending voldoet niet aan bovenstaande omschrijving.

Heeft de innovatie (onafhankelijk van de categorie waarvoor je de inzending indient) een aspect van digitale transformatie? Wordt er bijvoorbeeld slim gebruik gemaakt van data?

De BluElephant is voorzien van een nieuw ontwikkeld besturingssysteem dat revolutionair te noemen is voor deze schaal en toepassing. Door gebruik te maken van een specifiek ontwikkelde printplaat besturing i.c.m. een standaard processor kunnen de kosten voor de besturing en data logging een factor 5 verlaagd worden t.o.v. traditionele PLC systemen met data-acquisitie. De proces sensoren worden gelogd en in een cloud/ IOT omgeving opgeslagen, hierdoor kunnen de resultaten van diverse BluElephants met elkaar vergeleken worden. Daarnaast is inloggen op afstand mogelijk en kunnen alarmsignalen automatisch verzonden worden naar een centraal punt of persoon. Middels machine learning en data science (AI) worden verbanden gezocht om de installatie softwarematig door te ontwikkelen en automatisch te updaten.

In hoeverre lost deze innovatie een probleem op? Wat is de impact van deze innovatie?

Bluelephant maakt gebruik van membraantechnologie om afvalwater op lokale schaal te zuiveren. Daar waar centraal afvalwater zuiveren niet de geëigende oplossing is, kan Bluelephant kosteneffectief waterhergebruik en hoogwaardige kwaliteit van effluentwater leveren, bij slechts een summier energieverbruik. In een tijd waarin zelfvoorzienendheid, klimaatbestendigheid en decentralisatie belangrijke en actuele thema’s zijn, kan Bluelephant een behoefte vervullen en tegelijkertijd als SMART MBR een bijdrage leveren ten aanzien van klimaat, waterkwaliteit en het tegengaan van droogte.

Bestaande lokale zuiveringssystemen (zoals bijvoorbeeld een IBA/Septic tanks) leveren vaak een slechte waterkwaliteit en lozen op kleine gevoelige waterstromen. Doordat het membraansysteem robuust is uitgevoerd wordt ten allen tijde slib uitspoeling voorkomen. Er bestaan op dit moment meer dan duizend IBA systemen in Nederland die wellicht heroverwogen danwel gekoppeld moeten worden aan pers-riolering om de toekomstige KRW-doelstellingen voor het oppervlaktewater te behalen. Wanneer er meerdere IBA-systemen lozen op een gevoelig oppervlakte water, kan dit slecht gezuiverde effluent leiden tot een relatief hoge vracht een N, P en zelfs BZV. Een alternatief hiervoor is de BluElephant. Het effluent van BluElephant is zo schoon dat het water ook weer direct geloosd kan worden in het lokale watersysteem. De bijdrage van de inzet van meerdere BluElephants kan daarom enorm zijn omdat hierdoor de waterkwaliteit van het ontvangende water sterkt verbeterd wordt. Bovendien kan het gezuiverde water lokaal geloosd worden zodat het in de haarvaten van het watersysteem blijft en daarmee tevens helpt bij droogtebestrijding.

De kwalitatief hoge eflluentkwaliteit van BluElephant biedt meer kansen voor hergebruik. Zo wordt gekeken naar de mogelijkheid om het effluent in te zetten t.b.v drip-irrigatie in de tuinbouw. Drip-irrigatie maakt gebruik van ondergrondse geperforeerde slangen waardoor ook nog eens veel minder water verdampt en daarmee het waterverbruik met 50 tot 70% afneemt. Hiervoor dient het water echter behoorlijk schoon te zijn qua deeltjes omdat gebruik gemaakt wordt van kleine perforaties in de leidingen van het systeem. Daarnaast kan gestuurd worden op de resterende fractie N en P in het eflluent van BluElephant om daarmee minder meststoffen bij te moeten voegen. Door de toegepaste membraantechnologie is het water vrij van bacteriën en virussen. Daarnaast is er een add-on module om aanvullend ook medicijnresten te kunnen verwijderen. Ook is het mogelijk om een extra UV-desinfectie stap toe te voegen waardoor het effluent gegarandeerd vrij is van pathogenen en genoemde (drip) irrigatie mogelijk wordt.

Hoe innovatief, creatief en vernieuwend is de innovatie?

Bluelephant is vernieuwend in meerdere opzichten. Technisch vernieuwend omdat Bluelephant op deze schaal gebruik maakt van membraantechnologie. De winst in biologische capaciteit die dit oplevert zetten we om in compactheid en robuustheid én een hoge kwaliteit van afvalwaterzuivering. Dat maakt het ook vernieuwend in eenvoud en gebruik: Bluelephant is zodanig geoptimaliseerd dat er minimale equipment nodig is en het membraan op slimme wijze regulier wordt gereinigd. Dit maakt Bluelephant vrijwel zelfvoorzienend, waardoor er geen moeilijke voorbehandeling van het afvalwater benodigd is, en de onderhoudsbehoefte zeer minimaal. En Bluelephant is natuurlijk ook een verfrissende verschijning.

Om een robuust membraansysteem te creëren zijn vele iteraties nodig geweest. Membraan technologie wordt vanuit het verleden vaak gezien als een technologie om superieure water kwaliteit te leveren, maar daarnaast ook de nodige uitdagingen met zich mee brengt zoals verstoppingen/energieverbruik en reiniging strategie. Door vele testen uit te voeren, gebruik te maken van de zwaartekracht en een simpele reinigingsstrategie uitgevoerd met vrij verkrijgbare eenvoudige huishoudelijke chemicaliën, is het gelukt een energiezuinig en robuust systeem te ontwikkelen, een simpel maar doch robuust systeem.

Maar niet alleen de techniek van het zuiveringssysteem is uniek, zo ook de bouwwijze. Er is gemaakt van slimme maak technieken, zoals bijvoorbeeld rotomoulding, waardoor het gehele systeem gelegoliseerd is en makkelijk op te bouwen is en uiteindelijk kosten efficiënt is met een sublieme water-output.

Draagt deze innovatie bij aan meer kostenefficiëntie: hoe is de verhouding in kosten in geld en tijd en de (verwachte) impact van de innovatie?

Kosten en baten:
In de aanloop naar de Bluelephant werd verwacht na 3 jaar voorzichtig kasstroom-positief te kunnen zijn, wanneer het momenteel lopende traject van ‘proof of principle’ en ‘proof of concept’ via een demo installatie op locatie binnen Vechtstromen tot uiteindelijk de opzet van productie en supply-chain positief wordt afgerond.

Maatschappelijke baten:
Maatschappelijke baten laten zich niet eenvoudig kwantificeren. Met de ontwikkeling en toepassing van Bluelephant worden de volgende effecten voorzien:
• Allereerst is de kwaliteit van het effluent door de toepassing van membraantechnologie hoog. Juist ook waar droogte een vraagstuk is, betekent dit dat water probleemloos hergebruikt of zelfs geïnfiltreerd kan worden ten behoeve van het herstel of op peil houden van de grondwaterstanden dan wel oppervlaktewater.
• De KRW staat bij de waterschappen letterlijk voor de deur, hierdoor zullen ook bestaande IBA-systemen onder loep worden genomen. Door het vaak slecht functioneren en matige beheersbaarheid van IBA-systemen kan gekozen worden voor het aansluiten op een centraal rioolstelsel. De kosten voor het aanleggen van een (pers)riool vanuit de locatie van bestaande IBA systemen naar het reguliere riool zal gepaard gaan met een significante investering. Dit omdat deze riolen nog volledig aangelegd moeten worden over lange afstanden in het buiten gebied. Juist op deze locaties kan een BluElephant een investeringsvoordeel opleveren t.o.v. het aanleggen van een pers-riool/traditionele riolering. Samen met de winst die BluElephant oplevert voor de waterkwaliteit en in de bestrijding van droogte is BluElephant een veelbelovend concept voor de toekomst.

• In de samenwerking met Hogeschool Saxion wordt verwacht enerzijds de kennisontwikkeling in de regio te versnellen en ook een platform te bieden voor talent dat de ambitie heeft om zich op het gebied van (proces)techniek te ontwikkelen, door het aanbieden van stages en onderzoeksprojecten.

• Het demonstratie-effect van de Bluelephant is groot. Voor mogelijke afnemers van de Bluelephant weegt de biologische, energie-extensieve technologie en de duurzame uitstraling bijvoorbeeld al zwaar . Daarnaast kan voor waterschap Vechtstromen de Bluelephant – op mooie locaties of tijdelijke locaties zoals festivals, op de UT Campus of elders – niet alleen fungeren als uithangbord voor het waterschap, maar ook voor duurzaamheid en techniek. De watersector moet meer op het podium,. om ook in de toekomst voldoende jeugd te motiveren de techniek in te gaan is dit type projecten met een hoge aaibaarheidsfactor waardevol.
De ontwikkeling van de Bluelephant is een mooi voorbeeld van de vernieuwende technologie en een verdere onderstreping van de toenemende kracht van de innovatieve maakindustrie in Twente. Er wordt een structureel werkgelegenheidseffect in Twente verwacht; de inschatting is dat er rond 2025 sprake zal zijn van een toename van ruwweg 10 FTE aan directe werkgelegenheid die toegeschreven kan worden aan de Bluelephant.

Op welke manier draagt de innovatie bij aan de doelstellingen van de waterschappen om circulair, energieneutraal (en CO2-neutraal) te worden?

Bluelephant is de eerste decentrale afvalwaterzuiveringseenheid als aanvulling op de ‘witte olifanten’ en een beter en passend alternatief voor standaard IBA-oplossingen, waarbij de hoogwaardige kwaliteit van membraantechnologie naar de kleine schaal weet te vertalen én uitblinkt in de eenvoud waarmee ze dat doet. Juist in de gebieden waar centraal afvalwater zuiveren niet de geëigende oplossing lijkt, kan Bluelephant kosteneffectief waterhergebruik en hoogwaardige kwaliteit van effluentwater voor elkaar krijgen. Hiervoor hoeven dan geen dure rioolstelsels worden aangelegd.

Naast het gedeeltelijk sluiten van de waterketen draagt Bluelephant ook bij aan het gedeeltelijk sluiten van de grondstoffenketen. Nu al is Jotem Water Solutions in staat de Bluelephant te produceren met >80% gerecyclede materialen en is de Bluelephant in de nabije toekomst voor meer dan 95% recyclebaar met de ambitie is om deze percentages verder te verhogen naar. 100%.
Het lage energieverbruik past bij de inzet van de diverse overheden en ondernemingen om CO2-emissies te voorkomen. Tegelijkertijd past de toepassing van een technologie met veel assemblage en weinig civiel werk in een tijdperk waarin een stevige focus op stikstof veel projecten in de weg staat.
Zowel technisch als esthetisch vertegenwoordigt Bluelephant de vernieuwing die nodig is om de waterproblematiek aan te pakken. Dingen anders doen om toekomstbestendig te zijn. Een techniek die op deze schaal nog niet eerder zo robuust is toegepast en misschien zelfs wel tot nieuwe inzichten op grote schaal kan leiden. En in een jasje dat niet alleen praktisch en functioneel is (elke vorm heeft ook daadwerkelijk een functie), maar ook uitnodigt en interesse wekt. In het kader van werving en promotie kan de Bluelephant misschien zelfs bijdragen aan het uitdragen van de boodschap: water zuiveren is cool. Dit alles met initiatiefnemers uit het hart van het werkgebied van waterschap Vechtstromen én met een potentieel flinke boost voor de werkgelegenheid binnen dit gebied.

Is de inzending een voorbeeld van excellente samenwerking en participatie?

De samenwerking tussen Vechtstromen en Jotem Water Solutions gaat al even mee. Op een van de testlocaties van Waterschap Vechtstromen, verbonden aan het Water Experiment Center (WEC), werd al door Jotem de voor het Ministerie van Defensie ontwikkelde mobiele zuiveringsunit ‘Power up your Poop’ getest. Deze ontwikkeling heeft er toe geleid dat het waterschap en Jotem in gesprek zijn geraakt over een nieuwe, afgeleide technologie die zijn oorsprong vindt in de technologie die voor Defensie ontwikkeld is. Die discussie heeft er vervolgens toe geleid dat Jotem langdurig een proefinstallatie heeft mogen testen op de RWZI Almelo Sumpel van het waterschap. Gedurende die periode hebben de partijen elkaar beter leren kennen en is erkenning en herkenning van de wederzijdse kwaliteiten ontstaan. Met als gevolg dat met Bluelephant een voortzetting van deze samenwerking wordt gezien die – naast de directe toepassing in het werkgebied van Vechtstromen - ook baten kan bieden ten aanzien van communicatie, promotie trainingen, leren en inspireren.
Daarnaast is er een verscheiden aan derden betrokken in de ontwikkeling van Bluelephant en ondersteunen en onderschrijven veel partijen de maatschappelijke potentie ervan. Zo is er de steun voor de Bluelephant van World Waternet. Voor gebruik in de Palestijnse gebieden zijn inmiddels drie systemen geplaatst. Dit is geheel in lijn met de ambities van de Blue Deal tussen de Waterschappen en het ministerie van Buitenlandse Zaken en het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat om wereldwijd bij te dragen aan voldoende schoon en veilig water. Hierbij ligt de focus op het bieden van hulp, het creëren van kansen voor het Nederlandse bedrijfsleven en het leren van andere landen om het eigen werk in Nederland te blijven verbeteren.
Ook wordt er een mogelijk educatieve samenwerking gezocht met de Stichting Naturhuus in het Hagenpark in Almelo om in de omgeving van dit natuurpark BluElephant te demonsteren en kinderen maar ook andere belangstellenden te enthousiasmeren voor watervraagstukken en de prachtige oplossing die BluElephant biedt als het gaat om lokale afvalwaterzuivering en hergebruik van eflluent. Door de (kind) vriendelijke uitstraling wordt de normaal complexe afvalwaterzuiveringstechnologie waar vaak een vies “geurtje” aanzit plots heel interessant, sexy en geurloos. Doordat het effluent geen bacteriën en virussen meer bevat kan het ook veilig lokaal ingezet worden.
Tot slot kan nog worden gemeld dat een BluElephant community in oprichting is, waarbij het doel is de ervaringen zowel lokaal als wereldwijd te delen, kennis te delen, te inspireren en nieuwe innovaties aan te jagen.


Afbeeldingen

0  reacties

READAR | Gebouwinformatie en mutatiesignalering uit luchtfoto's

Contact

Het Waterschapshuis
Stationsplein 89
3818 LE Amersfoort

033-4603100

winnovatie@hetwaterschapshuis.nl 

 

 

Cookie-instellingen