Afvalwaterzuivering met Algen - plaats voor 2 groepen

De Europese wetgeving stelt voor de toekomst strengere eisen voor het uitstoten van stikstof en fosfor van bijvoorbeeld afvalwaterzuiveringen. Om aan de eisen te voldoen zal er in de toekomst gebruik gemaakt moeten worden van zogenaamde ‘nazuivering’ in afvalwaterzuiveringcentrales.

Binnen Wetsus doet men onderzoek naar het gebruik van algen voor stikstof en fosfor verwijdering uit afvalwater. Algen nemen deze twee stoffen op en zetten die om in biomassa. Hierbij gebruiken ze CO₂ en zonlicht als koolstof en energie bronnen. Voordelen van het gebruik van algen zijn o.a.:

-          Biomassa is makkelijker te oogsten

-          Laag energie gebruik

Het onderzoek bij Wetsus richt zich op het ontwikkelen van een ‘algen-biofilm’ om huishoudelijk afvalwater na te behandelen. De uitdaging zit hem vooral in verwijderen van stikstof en fosfor bij daglicht en in het donker. Daarnaast probeert men optimale fotosynthese te verkrijgen. > www.algae.wur.nl

Blue Energy - plaats voor 8 groepen

De onderzoekers zijn bereid een klein onderdeel van het onderzoek naar duurzame oplossingen door leerlingen te laten uitvoeren, uiteraard onder hun deskundige begeleiding. De uitvoering zal dan ook gedaan kunnen worden op het onderzoeksinstituut van Wetsus te Leeuwarden.

De rol van afvalwaterzuivering in stikstofverwijdering

Stikstof is niet weg te denken uit ons milieu; 80% van de lucht die we inademen bestaat immers uit stikstof. Maar is daarmee alle stikstof onschadelijk? Nee, als we niets doen kan stikstof als ammonium-N, Nitriet-N of nitraat-N milieuschade veroorzaken. Denk aan zure regen of eutrofiering van het oppervlaktewater.

Om de stikstofproblematiek voor het milieu te verminderen kunnen verschillende (biologische) afvalwaterzuiveringtechnologieën worden toegepast. Paques wil in graag een update van de huidige stand van zaken rond stikstofverwijdering in de afvalwaterzuivering, zowel qua toepassing als ontwikkeling. Hierbij is een goed begrip van de biologische stikstof cyclus en inzicht in de vervuilende bronnen van groot belang.

De RWZI als Energiefabriek.

Rioolwater zuiveren kost energie. Maar er zit ook heel veel energie in. In de Energiefabriek proberen we het maximale eruit te halen.

Wil jij onderzoeken waar je energie kunt besparen en waar je extra energie kunt terugwinnen? Wat ga je hiervoor doen: rondlopen op een waterzuiveringsinstallatie en het proces begrijpen, ontdekken waar je energie kunt winnen.

Een waterschap is verantwoordelijk voor schoon water en droge voeten. Voor meer informatie kijk op de website: www.wrij.nl

De toekomstige brandstofcel

Een eigen idee voor een onderwerp voor je profielwerkstuk over drinkwater?

Drinkwater is een breed thema. Heb je zelf een idee voor een onderwerp op het gebied van drinkwater voor je profielwerkstuk? Dat kan! Evides Waterbedrijf helpt je graag een leuke, goede opdracht op te stellen. 

Evides Waterbedrijf zuivert en levert drinkwater aan 2,5 miljoen klanten in het zuiden van Zuid-Holland, de westpunt van Brabant en in Zeeland. Wij zorgen 24 uur per dag, 7 dagen per week voor betrouwbaar water uit de kraan. Meer informatie over Evides Waterbedrijf vind je op www.evides.nl.

Heb je zelf een goed idee om een wateronderwerp te onderzoeken en wil je graag jouw profielwerkstuk bij Evides Waterbedrijf uitvoeren? Meld je dan aan. Vul je eigen idee, je naam en telefoonnummer in bij het aanmelden van deze keuzemogelijkheid. Een medewerker van Evides Waterbedrijf neemt contact met je op om de mogelijkheden te bespreken na de aanmelding.

Een zuiveringsinstallatie bouwen. Hoe doe je dat?

Electriciteit uit water

Achtergrond

Stromend water kan worden gebruikt om elektriciteit mee op te wekken. We noemen dit ook wel waterkracht. Bij productie van elektriciteit uit waterkracht ontstaan geen schadelijke stoffen, en de bron is onuitputtelijk. Waterkracht is daarmee een vorm van duurzame energie.

Na zuivering van afvalwater in een waterzuivering stroomt water vaak onder vrij verval weg naar het oppervlakte water. Het hoogteverschil (en daarmee stroming) kan zorgen voor energie opwekking m.b.v. waterkracht.

Opdracht

Aan jou wordt gevraagd of het mogelijk is om met stromend water energie op te wekken. Welke maatregelen zijn hiervoor nodig, hoeveel elektriciteit je hiermee op kunt wekken en of en wanneer het financieel rendabel is om zo’n systeem achter een waterzuivering te bouwen?

Energie opwekken via gemalen

De laatste jaren is energie binnen de waterschappen een belangrijk thema geworden. Waterschap Zuiderzeeland verkent momenteel een aantal mogelijkheden om energiebesparing te realiseren. In het najaar van 2010 heeft het waterschap een haalbaarheidsstudie uitgevoerd naar de toepassing van waterkracht op inlaatwerken Lemmer en Rutten. De inlaatwerken Lemmer en Rutten hebben als functie de Noordoostpolder in droge tijden van water te voorzien. Uit de studie is gebleken dat de inlaatwerken Lemmer en Rutten geschikt zijn om hier een waterkrachtcentrale te realiseren. De elektriciteit die met deze inlaatwerken gewonnen wordt, kan worden geleverd aan het in de buurt liggende gemaal Buma (te Lemmer). 

Opdracht:
Hoe kan het waterschap meer rendement halen uit alle gemalen van Flevoland?

Energie uit ontlasting

Energie: de waterschappen zijn druk bezig om energieneutraal of producerend afvalwater te zuiveren. Is dit een druppel op de gloeiende plaat, of moeten we hier alles op inzetten. Hoeveel zou je moeten laten om tegen het energieverbruik van nu je afvalwater te kunnen zuiveren: is dit een uurtje minder tv kijken, 3 uur bellen, of kan het meer opleveren. Welke afwegingen zou de burger hier moeten en kunnen maken.

Fosfaat terugwinnen

Fosfaat terugwinning: bronaanpak of end-of-pipe?: Fosfaat is een eindige grondstof en zeer belangrijk in de voedselproductie als we de wereld willen blijven voeden. Volgens sommigen is Fosfaat eerder op dan de olie en kan dit grote gevolgen hebben voor de landbouw. Waterschappen zijn bezig te onderzoeken hoe we fosfaat uit het afvalwater kunnen terugwinnen en weer beschikbaar kunnen maken voor de landbouw. Maar waar wordt fosfaat eigenlijk voor gebruikt: het is uit het wasmiddel, maar zit wel nog in grote hoeveelheden in blokje voor de afwasmachine. Waar kunnen de grootste slagen worden gemaakt: minder fosfaat in voedingsmiddelen en reinigingsmiddelen (en hoe dat te bereiken) of aan het eind van de lijn uit het afvalwater verwijderen? 

Het blauwe goud in het riool

Voor steeds meer mensen in deze wereld wordt water een bedreiging. Er is niet voldoende drinkwater of het oppervlaktewater raakt zo vervuild dat men daar ziek van wordt. Bedrijven gebruiken veel water en veel kostbare stoffen verlaten een fabriek via het riool.

Afhankelijk van je interesse ga je met een technoloog van RWB uitzoeken wat de mogelijkheden zijn voor bedrijven om deze waardevolle stoffen uit het afvalwater terug te winnen. 

Kleinschalige waterkrachtenergie in een grote rivier

Koken op stront

Koken op stront

Kun je biogas maken uit poep? Wereldwijd beschikken nog veelmensen niet over hygiënische sanitaire voorzieningen. Is er een oplossing waarbij poep en plas ook nog nuttig gebruikt kan worden? Hoe maak je biogas? Hoe kan de landbouw baat hebben? Waarkomt het spoelwater vandaan? Waar zou je dit concept willen inzetten? Met welke (lokale) partijen zou je willen samenwerken? Hoe kun je het financieren? Je kiest in overleg je eigen invalshoek (technisch, economisch, cultureel, sociaal, enz)'.

Je wordt begeleid door Paul van Essen en Diana Schaap. Zij zijn jonge waterexperts en volgen een traineeprogramma bij Jelmer, waarbij ze steeds een korte periode bij een bedrijf werken. 

Kom maar op met je onderwerp

Gemeente Capelle aan den IJssel kan je helpen bij jouw profielwerkstuk. Laat ons maar weten waar je het over wilt doen.

Wij laten jou dan snel horen of dat uit te voeren is bij ons.

Bijvoorbeeld: Capelle ligt aan de IJssel (zoals de naam ook zegt). Daar zijn veel leuke onderwerpen voor te bedenken.

Kun je een lamp laten branden met waterkracht?

Achtergrond

Waterkracht is energie opgewekt uit stromend water. Bij productie van elektriciteit uit waterkracht ontstaan geen schadelijke stoffen en de bron is onuitputtelijk. Waterkracht is daarmee een vorm van duurzame energie.
Stuwen in beken en waterlopen worden vaak geplaatst om water langer vast te houden in hoger gelegen gebieden en zo te voorkomen dat deze gebieden verdrogen. Tevens wordt met deze stuwen voorkomen dat lager gelegen gebieden snel overstromen.Het hoogteverschil (en daarmee stroming) bij een stuw kan zorgen voor energie opwekking m.b.v. waterkracht. Waterschap Rijn en IJssel wil onderzoeken of het ook mogelijk is om met stuwen in haar beheergebied energie op te wekken.

Opdracht

Aan jou wordt gevraagd of het mogelijk is om m.b.v. een stuw energie op te wekken. Welke maatregelen zijn hiervoor nodig en wat is het te verwachten rendement (voldoende om een lamp te laten branden of is er meer mogelijk)?

Website

Informatie over waterschap Rijn en IJssel kun je vinden op www.wrij.nl.

Kunstmest uit afvalwater

Achtergrond

Een belangrijk onderdeel van kunstmest is fosfaat. Maar deze stof raakt net zoals onze fossiele brandstoffen op den duur op. Om op termijn voldoende fosfaat te hebben voor voedselproductie moet fosfaat dus uit rest stromen worden teruggewonnen. Een manier om dat te doen is door vorming van magnesium ammonium fosfaat waarbij fosfaat in een vaste korrel wordt vastgelegd en uit het water gehaald kan worden. Deze korrel kan direct worden toegepast als kunstmest.

Opdracht

Aan jou de opdracht om uit te zoeken hoe en onder welke omstandigheden dit proces precies werkt en waar de kunstmest aan moet voldoen en kan worden afgezet. Je kunt daarnaast op het laboratorium dit proces zelf laten gebeuren en dus je eigen kunstmest maken!

Laat jezelf verwarmen door het hart van de aarde

Inleiding
Als het buiten koud is moeten gebouwen worden verwarmd om er lekker te kunnen werken of wonen. In de zomer, als het warm is moet er juist worden gekoeld. Thuis heb je daarvoor een centrale verwarming en een ventilator of een airconditioning.
In grote gebouwen zijn er andere mogelijkheden om te verwarmen en te koelen. Een duurzame manier om te koelen en verwarmen is Warmte Koude Opslag (WKO). Met WKO gebruik je het grondwater, wat overal in Nederland in de bodem zit tussen 0-300 m diep. In de zomer koel je het gebouw met behulp van grondwater en in de winter verwarm je het met behulp van grondwater.

Het Probleem
De ruimte die in de ondergrond beschikbaar is voor WKO is vaak beperkt. In steden, waar veel gebouwen koeling en verwarming met WKO nodig hebben, kan dus niet aan alle vraag worden voldaan. Nu is het zo dat niet alle gebouwen op hetzelfde moment (evenveel) warmte of koude nodig hebben. In kantoorgebouwen wordt ’s avonds immers niet gewerkt. En als jij op school bent en je ouders aan het werk hoeft er bij jullie thuis ook niet te worden verwarmd of gekoeld.

De Uitdaging
Hoe kun je de warmte en koude vraag van verschillende gebouwen slim aan elkaar koppelen zodat toch alle gebouwen energie besparen maar je een minder groot ruimte beslag onder de grond nodig hebt. Je kijkt naar gebruikspatronen van verschillende gebouwtypen, distributienetwerken en bedenkt hoe je WKO slim kan inzetten om zoveel mogelijk energie (en dus geld en CO2 uitstoot) te besparen

Met water de temperatuur verlagen in de stad

Opdracht

In de stad is de temperatuur meestal wat hoger dan buiten de stad. Er zijn verschillende mogelijkheden om de temperatuur te verlagen in de stad, bijvoorbeeld met sedemdaken (vetplanten). De gemeente Arnhem is benieuwd welke andere  mogelijkheden er zijn, wat de toepassingsmogelijkheden zijn en hoe het zit met het beheer van deze temperatuurverlagende maatregelen. Middels een literatuuronderzoek en een veldbezoek ga jij dit uitzoeken voor de gemeente Arnhem. Durf jij met dit vernieuwende project aan de slag te gaan? 

Website

Informatie over de gemeente Arnhem kun je vinden op www.arnhem.nl.

Overig

Gemeente Arnhem wil in totaal twee groepen begeleiden. In verband met begeleiding geen twee groepen tegelijkertijd. Nog plaats? Neem contact op met je docent en de begeleider bij gemeente Arnhem.

Opslag van warmte en koude in de ondergrond

Scheiden aan de Bron

Wetsus zuivert afvalwater efficiënter door dit aan de bron te scheiden in toiletafvalwater en minder vervuild afvalwater van bijvoorbeeld wasmachines en vaatwassers. Bovendien kan uit het toiletafvalwater energie geproduceerd worden.

Hiermee kan aan de warmtevraag van 1 woning per dag worden voldaan. Het organisch materiaal uit de ontlasting wordt vergist en omgezet naar biogas, en het biogas kan weer gebruikt worden om elektriciteit te maken, zodat de bewoners er zelf ook profijt van hebben.

Decentrale waterzuivering maakt dit mogelijk; in een wijk in Sneek zijn 32 huishoudens aangesloten op een kleine waterzuiveringsinstallatie. Hierdoor kan de energie direct teruggeleverd worden en wordt er ook minder water verbruikt.

Basis van het idee is dat het toiletwater ('zwart water') gescheiden wordt behandeld van het overige ('grijze') afvalwater. Het grijze water, bijvoorbeeld vanuit de douche en wasmachine, is licht verontreinigd en eenvoudig te zuiveren. Toiletwater is veel sterker vervuild, met name met fosfaat, stikstof en organische stoffen. Het zwarte water gaat eerst door een gistingsreactor die het grootste deel van het organische materiaal omzet in biogas. Door toevoeging van magnesium aan het effluent van de gistingsreactor kunnen van de stikstof en fosfaat in het water kunstmestkorrels worden gemaakt. 

Sluiten van de waterkringloop

Watergebruik is de nieuwe hype in de voedingsmiddelenindustrie. Door de steeds duurder wordende grondstoffen (in dit geval water) in combinatie met de steeds strengere eisen aan voedselveiligheid, worden technologieën ontwikkeld die beide aspecten beheersen. Door het bedrijf Colsen b.v. zijn verschillende ervaringen opgedaan met het scheiden van afvalwater via de zogenaamde membraantechnologie.

Binnen het profielwerkstuk kan onderzocht worden welke technologieën voor opwerking van afvalwater er nog meer zijn en bij welke bedrijven in Zeeland dit mogelijk te gebruiken is. Daarnaast is er de mogelijkheid om de testinstallatie in Krabbendijke te volgen en daar monsters te nemen.

Sluiten van de waterkringloop

In Zeeuws-Vlaanderen is zoet water schaars door de historische en tegenwoordige ligging (brak grondwater en het binnen komen van zout water). Zoet water wordt daarom aangevoerd vanuit de Biesbosch. Het sluiten van de waterkringloop door hergebruik van water is een mogelijkheid om de druk op de watervoorziening voor mens en industrie te verminderen. Door Dow is in samenwerking met andere regionale partners (waterschap en waterbedrijf) al veel ervaring opgedaan met hergebruik van gereinigd afvalwater.

In de regio Terneuzen wordt gezocht naar alternatieve bronnen van zoet water. Een van de beperkende factoren is het zout gehalte van diverse waterstromen. Potentiele eindgebruikers van dit water hebben specifieke eisen m.b.t. zoutgehalte afhankelijk van de toepassing. De opdracht omvat een onderzoek naar de mogelijke ontzoutingstechnieken die voor verschillende toepassingen kunnen worden ingezet. Van belang hierbij is de schaalgrootte, betrouwbaarheid, energievraag en een inschatting van de totale kosten. 

Vitaal Water: Wat is dat?

Vitaal water, wat is dat?

Wist jij dat…

• magneten kalkaanslag in de waterleiding kunnen voorkomen?
• dat door een stukje kwartskristal de smaak van water kan veranderen?
• dat sommige fruitkwekers met vitaal water beter en lekkerder vruchten kunnen oogsten?

Maar wat is Vitaal Water? Vitaal water is water zoals de natuur het bedoeld heeft. Gevitaliseerd water smaakt beter, is gezonder voor mens, dier en plant, en remt de groei van schadelijke bacteriën. (http://www.vitaalwater.nl).

Wil je hier mee over te weten komen? Je kunt bij je profielwerkstuk denken aan:

-       Het voorkomen en verwijderen van kalkaanslag in kranen en douchekoppen (in gebieden met hard drinkwater);

-       Het effect van watervitalisering op kieming van zaden (tarwe, waterkers), en gedrag van dieren (watervlooien);

-       Wat zijn ervaringen van gebruikers met Vitaal Water (veehouderij, groente- en fruitkwekers)?;

-       Wat is de invloed op de smaak van water; ervaringen van o.a. hotels, restaurants en zorginstellingen.

-       Er is nog geen algemeen geaccepteerde wetenschappelijke verklaring geven waarom Vitaal Water werkt. Believers en non-believers zijn nog met elkaar in gesprek. Welke argumenten worden aangevoerd? Wie zou er gelijk kunnen hebben en waarom? Wij zijn ook benieuwd naar een reactie van je natuurkunde- scheikunde- en biologieleraar.

Ben je nieuwsgierig? DHV begeleid jou graag bij dit onderwerp.

Water en duurzaamheid

Water in en rond Beuningen - je eigen idee !

In en rond Beuningen is meer water over water te onderzoeken dan wij hier kunnen opnoemen.

Het wordt jouw werkstuk, dus jij mag aangeven waar je het over wilt doen. Zolang het met water te maken heeft en met gemeente Beuningen kun je bij ons terecht! 

Water voor een kasplantje

De beschikbaarheid van voldoende water van goede kwaliteit is essentieel binnen de glastuinbouw.

Emissies van nutriënten en gewasbeschermingsmiddelen in het afvalwater moeten zoveel mogelijk voorkomen worden om aan de Europese wetgeving te kunnen voldoen.

In jullie onderzoek ga je uitwerken welke elementen van belang zijn voor kwaliteit van water voor de glastuinbouw. Ook ga je na hoeveel water nodig is in de glastuinbouw.

Denk hierbij aan watermanagement, teeltstrategie voor optimaal watergebruik, technieken voor behandeling waterstromen en een aanpak voor waterzuiverig en wateropslag.

Best pittig, maar niet iets om op stuk te lopen! Voor de echte die-hards..

Wetlands: Koolstof is niet kapot te krijgen

Opdracht

Steenkool. Wist je dat we daar nog steeds heel veel van onze elektriciteit mee opwekken? Er worden nog steeds nieuwe steenkoolcentrales gebouwd. Maar wat is steenkool eigenlijk? Hoe is het ontstaan? Raakt het op?  En dan? Komt er nog nieuwe steenkool bij?

Doe mee met onderzoek naar steenkool met de onderzoekers van de Universiteit Utrecht.

Achtergrond

Wetlands zijn gebieden die soms nat en soms droog zijn. Denk bijvoorbeeld aan moerassen en mangrovebossen, maar ook aan uiterwaarden langs rivieren en hoog- en laagvenen. Het zijn bijzondere ecosystemen omdat ze tussen land- en watersystemen inzitten. Om in wetlands te kunnen overleven, hebben planten en dieren zich moeten aanpassen aan hun wisselvallige omgeving. Omdat het vaak zo nat is in wetlands vindt de afbraak van dode planten maar heel langzaam plaats. Daardoor ontstaat eerst een veenlaag en als je lang genoeg wacht bruinkool en uiteindelijk zelfs steenkool. De steenkool die tegenwoordig wordt opgegraven, is gevormd uit planten in de moerassen in het Carboon. Deze resten zijn dus 300 miljoen jaar oud. 

Universiteit Utrecht

De bachelor opleiding Milieu-natuurwetenschappen richt zich op de analyse van milieuproblemen en het ontwerpen van onderbouwde oplossingsrichtingen. De Milieuwetenschappen in algemene zin hebben een multidisciplinair karakter. Voor de Milieu-natuurwetenschappen betekend dit dat integratie van kennis wordt nagestreefd uit de natuurwetenschappen, in het bijzonder de aardwetenschappen, chemie, hydrologie, biologie, toxicologie, wiskunde en natuurkunde.