DV-21-148A impactstudie PFAS voor Waternet_rapport (3).pdf

Impactstudie aanscherpen PFAS-norm voor Waternet Definitieve Versie 11 juni

Voorwoord Door Waternet is in februari 2021 een eerste korte inventarisatie uitgevoerd (J.P. v.d. Hoek) om de impact te schetsen en het handelingsperspectief te identificeren indien de huidige PFAS-normen voor drinkwater worden verscherpt in lijn met de EFSA opinie. In deze notitie worden de mogelijkheden op korte en (middel)lange termijn nader omschreven. Ook de kosten en de impact voor de reguliere bedrijfsvoering en het milieu (klimaatvoetafdruk) zijn voor zover mogelijk nader uitgewerkt. De bevindingen in deze impactanalyse moeten met de nodige voorzichtigheid worden geïnterpreteerd. Als reden hiervoor wordt aangevoerd: o

Er is op het moment van schrijven nog geen duidelijkheid over het landelijke beleid/aanpak dat de minister I&W op basis van de RIVM rapportage zal inzetten. De tweedekamerbrief van 4 juni 2021 geeft een indicatie maar geen zekerheden.

o

PFAS is een benaming voor een groot aantal stoffen met specifieke eigenschappen, ieder met een eigen fysisch, chemische en toxicologisch karakter. Het beleidsmatig generaliseren van PFAS tot 1 stofgroep beschermt de maatschappij tegen het effect dan één gevaarlijke PFAS wordt vervangen door een ander schadelijke representant. In deze rapportage ligt de focus op de 4 specifieke componenten die door de EFSA als meest relevant worden betiteld. Er zijn vanzelfsprekend veel meer PFAS verbindingen in het milieu aanwezig, waarvoor in de toekomst mogelijk ook een strengere norm wordt vastgesteld.

o

Over de effectiviteit van de verwijderingstechnieken voor PFAS druppelen de gegevens binnen, maar de spoeling is dun en de gegevens zijn onder verschillende proces- of testomstandigheden verkregen. Hierdoor ontstaat nog geen consistent en helder beeld. Keiharde uitspraken over verwijderingsrendementen of investeringen zijn hierdoor nog niet goed te doen. Nader onderzoek moet meer informatie opleveren.

o

De analysetechniek voor PFAS stoffen is nog sterk in ontwikkeling. Momenteel zijn 13 van de 20 meest relevante stoffen te analyseren op nanogram per liter niveau. De komende tijd komen voor meer componenten analysemethoden beschikbaar en wordt meer inzicht verkregen in het vóórkomen van de stoffen in het milieu. Met name het verlagen van de onderste analysegrens is hierbij een verbeterslag.

Desalniettemin meent Waternet met deze studie een eerste stap te kunnen zetten voor een nadere uitwerking voor een aanpak.

Auteurs: S. v. Duijvenbode en L.J. Kors Mede auteurs: P. Scholte, R. v.d. Aa, J. de Munk, F. Philipse, R. v.d. Oost, L. Geelen, P. Nienhuis en J.P. v.d. Hoek,

1

Samenvatting De norm voor PFAS in de nieuwe Europese Drinkwaterrichtlijn is op dit moment 100 nanogram per liter (ng/l; voor de som van 20 PFAS verbindingen). Indien de strengere EFSA drinkwater richtwaarde van 4,4 ng/l wordt nagestreefd is er geen panklare oplossing voor het per direct realiseren van de gewenste waarde in drinkwater. Met de EFSA-4 concentraties van de 4 PFAS verbindingen in het drinkwater van Weesperkarspel en Leiduin (6 tot 17 ng/l), voldoet Waternet niet aan de EFSA richtwaarden. Er kunnen wel direct acties worden ingezet om tot een verlaging van PFAS concentraties in het drinkwater te komen. Waternet heeft direct de mogelijkheid om de standtijd van de Granular Activated Carbon (GAC) in Leiduin en Weesperkarspel te verkorten. De handelingsvrijheid wordt wel beperkt door de beschikbare reactivatiecapaciteit bij de koolleverancier. De verwachting is ook dat door de PFAS problematiek de ovenbezetting bij de koolleveranciers zal toenemen. Door het verkorten van de standtijd van de kool (periode tussen twee reactivaties) kan Waternet vermoedelijk wel aan de strenge EFSA waarden (4,4 ng/l) van drinkwater voldoen. Verkorting van de standtijd zal echter wel tot een significante toename van de exploitatiebegroting leiden. Voorgesteld wordt om per direct de standtijd te halveren. In overleg met de leverancier is hiervoor capaciteit in te plannen.

Op grond van de huidige inzichten is niet exact te zeggen in hoeverre daarmee de EFSA richtwaarde kan worden benaderd, maar we kunnen op deze manier wel een stap zetten in de juiste richting. Op basis van de operationele informatie die hiermee verkregen wordt dan binnen enkele maanden een inschatting worden gegeven of en in welke mate aanvullende stappen noodzakelijk zijn. De aanvullende kosten van halvering van de standtijd wordt begroot op € 1,8 miljoen (ca € 0,02 / kuub drinkwater) De introductie van alternatieve koolvormen/typen (poederkool en alternatieve korrelkool) vraagt meer tijd en onderzoek, maar kan ook bijdragen aan een verbeterde verwijdering van PFAS. Een maximale verwijdering (100%) is waarschijnlijk niet haalbaar binnen de bestaande technische infrastructuur (van koolfilter, spoelwater- en slibverwerking). Introductie van een bestaande (Reverse Osmosis) of nieuwe zuiveringstechniek (alternatieve adsorbents) zal een meerjarige aanvliegroute van 10 tot 15 jaar vergen, voordat deze in het huidige zuiveringsproces kunnen worden ingepast. Hier zijn aanzienlijk investeringskosten en exploitatiekosten aan verbonden. Opvallend zijn de hoge PFOA concentraties in de brongebieden (Bethunepolder en AWD). Deze verhoogde concentraties zijn vermoedelijk het gevolg van atmosferische depositie.

Deze verhoging is ook een belangrijke reden voor de extra zuiveringsinspanning die Waternet moet doen om aan de EFSA “norm” te kunnen voldoen. Wanneer de PFOA concentraties in het milieu worden teruggedrongen, zal de urgentie bij drinkwaterbedrijven afnemen, bijvoorbeeld om de standtijd van het kool te verkorten. Los van de verwijderingstechnieken om PFAS verbindingen uit het water kunnen halen zal ook een oplossing gevonden moeten worden voor een duurzame verwerking van reststromen zoals het Reverse Osmosis concentraat en beladen (poeder)kool. Tegelijkertijd zullen ook de productie, het gebruik en de emissies van PFAS verbindingen moeten worden teruggebracht. Gezien het generieke PFAS probleem, zal de nationale en Europese wet- en regelgeving voor verwerking dit soort persistente reststoffen eerder strenger moeten worden, om te voorkomen dat de ontvangers of verwerkers van de reststromen met het probleem worden opgescheept. Een brongerichte aanpak is derhalve de meest effectieve manier om het huidige mondiale PFAS probleem op te lossen. Tot die tijd kan PFAS verwijdering in de zuivering een oplossing bieden.

2

Inhoudsopgave 1.

Inleiding

2.

Kwaliteitsmetingen Waternet

3.

Handelingsperspectieven Korte termijn maatregelen •

Verkorten standtijd huidig granulair kool (GAC)

•

Toepassen van ander type granulair kool (GAC) in het zuiveringsproces

•

Toepassen van poederkool dosering (PAC) op influent snelfilters

•

Gesloten doorlevering AWD (Leiduin)

•

Specifieke inzet Bethunewater of ARK-water (Weesperkarspel) (Middel)lange termijn maatregelen

4.

•

Reverse Osmose (RO) als deelvervanging of aanvulling op huidige productiecapaciteit

•

Toepassen van een alternatieve adsorbens

Conclusies

3

1.

Inleiding Wat zijn PFAS-verbindingen? PFAS staat voor poly- en perfluoralkylstoffen. Dit zijn door de mens gemaakte stoffen die van nature niet in het milieu voorkomen. Voorbeelden van PFAS-verbindingen zijn PFOA en PFOS en stoffen die bij het zogenaamde GenX proces betrokken zijn. PFAS-verbindingen zijn in veel producten toegepast, zoals smeermiddelen, voedselverpakkingsmaterialen, blusschuim, anti-aanbaklagen van pannen, kleding, textiel en cosmetica. Ook worden ze gebruikt in verschillende industriële toepassingen en processen. Uiteindelijk komen deze slecht afbreekbare stoffen in het milieu terecht en vinden wij ze terug in de lucht, de bodem, ons voedsel, het oppervlakte- en grondwater. Van deze stoffen is bekend dat ze: o

Niet of nauwelijks afbreken in het milieu (persistent)

o

Schadelijke effecten kunnen geven in mensen en het milieu (toxisch)

o

Zich gemakkelijk en snel verspreiden in het milieu (mobiel) en/of

o

Ophopen in het menselijk lichaam, in dieren en planten (bio-accumulerend)

Voor PFAS-verbindingen in de bodem heeft het RIVM-achtergrondwaarden vastgesteld. Dit leidde tot de “PFAScrisis” eind 2019, die grondverplaatsing onmogelijk maakte en veel bouwwerken stillegde. Omdat PFAS-verbindingen ook in het oppervlakte- en grondwater voorkomen was ook een normstelling voor PFAS in drinkwater in ontwikkeling. Nieuwe normstelling In december 2020 heeft het Europese Parlement het akkoord (tussen commissie en milieuraad) goedgekeurd over de herziening van de Europese Drinkwaterrichtlijn (DWD). In de herziene DWD is een norm opgenomen voor 20 van de ca 4500 PFAS-verbindingen in drinkwater: PFAS totaal = 0,5 µg/l (500 ng/l) en de som van 20 specifieke PFAS-verbindingen = 0,1 µg/l (100 ng/l). De European Food Safety Authority (EFSA) heeft in september 2020 een opinie opgesteld over PFASverbindingen en komt voor vier specifieke PFAS-verbindingen (“de EFSA-verbindingen”) op een “Total Weekly Intake” (TWI) van 4,4 ng/kg lichaamsgewicht/week. Deze TWI is afgeleid op basis van resultaten van een epidemiologische studie waarin verminderde immuunreactie op vaccinatie bij kinderen als gevoeligste effect van PFAS naar voren kwam. Uit deze TWI zou een drinkwaterrichtwaarde van 4,4 ng/l kunnen voortvloeien. Wat de maximale concentratie van de overige PFAS -componenten mag zijn is nu nog niet duidelijk.

De 4 PFAS verbindingen waar EFSA de focus op ligt zijn PFOA, PFOS, PFNA en PFHxS. Van deze PFAS-verbindingen zijn PFOS en PFAO al een tijdje verboden. Hieronder is beschreven hoe de afleiding van de drinkwaterrichtwaarde tot stand is gekomen.

4

Afleiding drinkwater richtwaarde: TWI = 4,4 ng/kg lichaamsgewicht/dag (uitgangspunt EFSA) TDI = TWI/7 = 0,63 ng/kg lichaamsgewicht/dag Lichaamsgewicht = 70 kg Drinkwaterconsumptie = 2 liter Allocatiepercentage blootstelling aan drinkwater = 20% DRW-richtwaarde EFSA (4) = (0,63 x 70 x 20%)/2 = 4,4 ng/l PFOA equivalenten 1 nanogram = 0,000000001 kg

Het Ministerie van I&W heeft het RIVM gevraagd om een advies uit te brengen. RIVM lijkt de EFSA-opinie bruikbaar te achten als grondslag voor de normstelling. Eind februari 2021 verwachtte het ministerie advies van RIVM over de normstelling voor PFAS. Deze normstelling zal op basis van de relatieve blootstelling via drinkwater t.o.v. andere blootstellingsroutes gebeuren. Dit advies wordt eind mei 2021 uitgebracht en begin juni 2021 openbaar gemaakt. Vooruitlopend op besluitvorming heeft het ministerie van I&W een impact assessment door KWR laten uitvoeren om de consequenties van de nieuwe normstelling te bepalen. VEWIN heeft naar aanleiding van het voorstel van de EFSA (oktober 2020) een eerste inventarisatie bij de Nederlandse drinkwaterbedrijven uitgevoerd. Zo is o.a. gekeken naar de gemeten concentraties in het drinkwater en de handelingsperspectieven van de bedrijven. Relative Potency Factor (PFOA) De groep van PFAS verbindingen is heterogeen in samenstelling en karakter (verschillen in fysisch-chemische eigenschappen). Dit geldt ook voor het relatieve risico van elk van de componenten. Op basis van de in de EFSA studie wordt de onderlinge schadelijkheid gebaseerd op een vermindering van de vaccinatie-efficiëntie. Het overall effect van meerdere PFAS kan met relatieve potentie factoren (RPF) worden omgerekend naar PFOA equivalenten (PEQ) (zie onderstaande tabel).

Hierbij is voor een aantal verschillende PFAS bepaald hoe toxisch ze zijn in vergelijking met PFOA, dat als referentiestof gebruikt wordt. Het beoordeelde effect voor de RPF is leverhypertrofie, dus een ander effect dan waar de EFSA-norm op is gebaseerd. Volgens de RIVM-normering dient niet naar de som van de gemeten concentraties te worden gekeken, maar naar de som van de PFOA equivalenten. In tabel 1 is de omrekening naar PFOA equivalenten (PEQ of RPF) weergegeven. Het is nu nog niet duidelijk, welke drinkwaterrichtwaarde in PFOA equivalenten het RIVM voor drinkwater gaat vaststellen. Tabel 1 : Onderlinge gezondheidskundige verhouding van de EFSA-4 stoffen

5

2.

Kwaliteitsmetingen Waternet Waterkwaliteit Rijn De kwaliteit van de Rijn is voor zowel Leiduin als Weesperkarspel van groot belang. Het bepaalt direct de waterkwaliteit bij het innamepunt Nieuwegein voor Leiduin en indirect de waterkwaliteit van het plassengebied rond de Bethunepolder en daarmee de kwaliteit van het Bethunewater voor Weesperkarspel. De onderstaande grafieken tonen voor het afgelopen decennium een redelijk stabiel concentratieverloop van de “4 EFSA” componenten in µg/l (info RIWA). Het toont aan dat PFAS stoffen al langer in ons milieu voorkomen. De concentraties aan PFHxS en PFOS lijken te dalen. Ondanks dat PFOA en PFOS inmiddels zijn verboden, daalt de concentratie PFOA de afgelopen 10 jaar niet significant meer. Voor het innamepunt Nieuwesluis (ARK-water), dat als aanvulling voor de watervoorziening van LoenderveenWeesperkarspel gebruikt kan worden, is een vergelijkbaar beeld te zien. Alleen voor PFOA is op het innamepunt Nieuwersluis een verhoging waar te nemen (niet geïllustreerd). Wellicht is dit een gevolg van lozingspunten tussen beide innamepunten (Nieuwegein en Nieuwersluis). Uit intern onderzoek is gebleken dat dat ook voor andere parameters het geval is. PFNA is vanaf 2013 gemonitord met een onderste analysegrens van 0,5 ng/l en daarboven niet (meer) aangetroffen).

Figuur 1: Jaargegevens innamepunt Nieuwegein voor de 4 EFSA stoffen in μg/l (info RIWA). (De ronde puntjes in de grafiek van PFOA-Nieuwegein zijn niet juist weergegeven)

6

Waterkwaliteit tijdens het drinkwater productieproces Waternet heeft een eerste inventarisatie uitgevoerd naar de aanwezigheid van deze PFAS-verbindingen in het ruwe en het gezuiverde drinkwater van productielocaties Leiduin en Weesperkarspel. In figuur 2 en 3 zijn respectievelijk de gesommeerde concentraties en PFOA equivalenten van de 4 EFSAverbindingen in het ruwe en reine water van Leiduin en Weesperkarspel weergegeven. Deze metingen zijn uitgevoerd in de periode 2019-2020 m.b.v. de VU-analysemethode (meetfrequentie 13x/jaar). Alle 4 verbindingen worden in zowel het ruwe als het reine water (= drinkwater) aangetoond. De PFOS en PFOA concentraties zijn duidelijk hoger dan van de andere twee PFAS-verbindingen (PFHxS en PFNA). Opvallend zijn de hoge PFOA-concentraties in de Bethunepolder en de toename van deze stof tijdens de bodempassage in de Amsterdamse Waterleidingduinen. Er zijn op basis van eerder onderzoek sterke aanwijzingen, dat seaspray en/of atmosferische depositie hierin een rol speelt. De productie en het gebruik van PFOS en PFOA verbindingen zijn sinds een aantal jaar verboden. Toch zijn deze stoffen nog steeds in onze bron en drinkwater aantoonbaar.

Figuur 2 (links)

: som van de gemiddelde concentratie in ng/l “4 EFSA-verbindingen" in ruw en rein LDN/WPK

Figuur 3 (rechts) : som van de gemiddelde concentratie in ng PFOA equivalenten/l in ruw en rein LDN/WPK .

In tabel 2a/b zijn de jaargemiddelde PFAS-concentraties in het ruwe en reine water van Leiduin en Weesperkarspel gesommeerd weergegeven. Voor drinkwater is de huidige som norm voor 20 PFAS vastgesteld op PFAS 100 ng/l (0,1 µg/l). Van deze 20 PFAS zijn er in 2019 en 2020 in totaal 11 gemonitord. De overige 9 componenten worden in 2021 aan de analysemethode toegevoegd. Uit de 2-jaren meetreeks blijkt dat Waternet voor de 11 gemonitorde PFAS ruim onder de huidige norm van de herziene DWD (100 ng/L) zit. De verwachting is, dat dit ook inclusief de overige 9 PFAS verbindingen zal zijn. Als de EFSA-norm echter gaat gelden, zal zowel PS Leiduin als PS Weesperkarspel niet aan deze drinkwaternorm kunnen voldoen. Deze gegevens zijn ook gedeeld in de reeds verschenen rapportages van HWL, KWR en verspreid naar RIVM en I&W. Tabel 2 a/b: Gemiddelde somwaarden (2019-2020) voor Productie West en Oost (m.b.v. VU analysemethode) a. Productie West 2019-2020 Concentraties

Eenheid

Lekkanaal

AWD

LDN Rein

Norm

4 PFAS van EFSA

ng/l

4 – 10

-

11 – 17

4 PFAS van EFSA

ng PFOA Eq/l

9

-

19

4,4

20 PFAS DWD*

ng/l

15

-

34

100

Eenheid

ARK

Bethunepolder

WPK Rein

Norm

4 PFAS van EFSA

ng/l

5 - 13

9 – 13

6 – 10

4 PFAS van EFSA

ng PFOA Eq/l

12

12

8

4,4

20 PFAS DWD*

ng/l

20

15

13,5

100

* 11 van de 20 gemeten PFAS-verbindingen b. Productie Oost 2019-2020 Concentratie

7

Sinds 1 januari 2021 worden de PFAS analyses bij HWL uitgevoerd. Voorheen werd deze bepaling bij het VU laboratorium uitbesteed. In bijlage 5 is het verschil in de beide analysemethoden (en meetresultaten) nader toegelicht. De door HWL gemeten waarden voor PFAS verbindingen liggen gemiddeld iets lager dan de waarden die door de VU zijn gemeten. Dit verschil is van belang voor een juiste interpretatie van de waarden en de mogelijke opties. Om beter inzicht te krijgen in het verwijderingsrendement van de nazuivering op Leiduin en Weesperkarspel worden sinds augustus 2020 ook de PFAS-concentraties in de Oranjekom en na de Waterleidingplas gemeten. Dit is het laatste openwater van het zuiveringsproces van respectievelijk Leiduin en Weesperkarspel. In bijlage 3 zijn de meetresultaten (Q1-2021) en het berekende verwijderingsrendement (indicatief) van de nazuivering van Leiduin en Weesperkarspel weergegeven. In tabel 3 a/b zijn alleen de somconcentraties van de 4 EFSA verbindingen weergegeven, zoals die door HWL zijn gemeten. De waarden liggen gemiddeld lager dan in de meetreeks hieraan voorafgaand (tabel 2a/b), waarvan de analyses door het VU laboratorium zijn uitgevoerd (tabel 3a/b).

Deze lagere waarden zijn deels te verklaren door de wijziging in de meetmethode (bijlage 5) en deels door het verdunningseffect van deze persistente verbindingen door een hoge waterafvoer op de Rijn begin dit jaar. Tabel 3a/b: Gemiddelde somwaarden Productie West en Oost (HWL analysemethode) Productie West Q1 2021 Concentraties

Eenheid

Lekkanaal

AWD

LDN Rein

4 PFAS van EFSA

ng/l

4,4

7,9

6,1

Norm

4 PFAS van EFSA

ng PFOA eq/l

7,5

11,0

8,8

4,4

Norm

Productie Oost Q1 2021 Concentratie

Eenheid

ARK

Bethunepolder

WPK Rein

4 PFAS van EFSA

ng/l

5,2

7,7

6,4

4 PFAS van EFSA

ng PFOA eq/l

7,5

9,6

5,9

8

4,4

3.

Handelingsperspectief Waternet PFAS-verbindingen zijn persistente en zeer mobiele stoffen die zeer lastig met bestaande zuiveringstechnieken te verwijderen zijn. Binnen het huidige zuiveringsconcept van Waternet lukt dit alleen met bestaande koolfilters. Het verwijderingsrendement van het bestaande drinkwaterzuiveringsproces van Leiduin en Weesperkarspel bevestigt dit beeld. Met de huidige standtijd van het koolfilterpakket (LDN: 3,3 jaar en WPK: 2,5 jaar) is het maximale verwijderingsrendement voor PFOA en PFOS ca. 25 % (robuustheidsonderzoek en monitoring). Wanneer de huidige drinkwaternorm wordt verlaagd naar 4,4 ng/l (som 4 PFAS-verbindingen EFSA), zal deze norm in het reine water van Leiduin en Weesperkarspel op dit moment worden overschreden. De verbeteropgave voor beide productielocaties is flink. Uitgaande van de meetreeksen (2019-2020) op basis van de VU analysemethode, is de verbeteropgave voor Leiduin en Weesperkarspel respectievelijk 70 en 40% meer reductie. Wanneer de meetresultaten van Q1 2021 in ogenschouw worden genomen ligt deze verbeteropgave voor beide productielocatie op 40 tot 50% extra reductie. Hieronder zijn in het kort de handelingsperspectieven voor Waternet opgesomd.

3.1

Korte termijn maatregelen Verkorten standtijd huidig granulair kool (GAC) Een mogelijkheid om de PFAS-concentratie in het drinkwater te verlagen is het verkorten van de standtijd van het koolfiltermateriaal. Door de reactivatie frequentie te verhogen kan de verwijderingscapaciteit worden vergroot. In welke mate dit kan, is nu nog niet duidelijk. Op basis van een beperkt aantal metingen en de verschillende condities waaronder de metingen hebben plaatsgevonden, is het lastig is om een goede uitspraak te doen over het exacte verwijderingsrendement bij de verschillende standtijden. We schetsen het beeld op basis van de verschillende bronnen. In tabellen 4a (Leiduin) en 4b (Weesperkarspel) zijn voor verschillende standtijden het verwachte verwijderingsrendement, het effect voor de drinkwaterprijs en de impact op de CO2-footprint weergegeven. Het effect op de CO2 uitstoot is bepaald op basis van de gehanteerde uitgangspunten bij de recente aanbesteding. Verwachte verwijdering - ondergrens Op basis van de KWR labschaaltest met PFOS (KWR, 2006) is een relatief laag verwijderingsrendement bepaald: ca. 10 % voor verwijdering door granulaire kool met een standtijd van 2,5 jaar. Bij extrapolatie van de resultaten van deze labschaaltest zou een beoogde verwijdering van 70 % PFOS bereikt worden bij een standtijd van ca. 3 maanden. Dit is praktisch niet haalbaar.

Het verkorten van de standtijd naar 3 maanden betekent dat op Leiduin en Weesperkarspel respectievelijk 3x en 2x per week een koolfilter gereactiveerd moet worden. Dat is zeer intensief en kostbaar en wordt ook vanwege de gelimiteerde reactivatiecapaciteit bij de koolleverancier als niet realistisch beschouwd. Verwachte verwijdering - bovengrens Op basis van de HWL meting uit 2021 wordt voor de nazuivering van Leiduin en Weesperkarspel een gemiddelde PFAS verwijdering berekend van 24 tot 28 %. Dit verwijderingsrendement is aanzienlijk hoger dan op basis van de KWR labschaaltest te verwachten was. Dit verwijderingspercentage kan als bovengrens gezien worden bij de huidige standtijd van 2,5 tot 3 jaar. Mogelijk kan dan door het verkorten van de standtijd van de koolfilters naar 2 jaar (Leiduin en Weesperkarspel) al de gewenste verwijdering worden gehaald. Dit klinkt hoopvol, maar in de praktijk zal moeten blijken of dit ook gebeurt.

9

Uit de metingen in de bron (Rijn) valt op te maken, dat de PFAS-concentratie door het jaar heen kan variëren. Dat betekent, dat ook de belasting van het duin en de nazuivering door het jaar heen kan fluctueren. Dit is een variabele, waar de bedrijfsvoering en de reactivatie planning rekening mee dient te houden.

Benodigde standtijd koolfilters LDN en WPK Het verkorten van de standtijd zal een verlaging van PFAS in het reine water tot gevolg hebben. De effecten zijn in tabel 4a en 4b uitgewerkt. Als onder- en bovengrens voor de verwijdering van PFAS verbindingen tijdens het koolfiltratieproces bij de huidige standtijd van het koolfiltermateriaal wordt nu respectievelijk 10 en 30 % aangehouden. Voor het berekenen van de benodigde standtijd van de koolfilters wordt hier voorzichtigheidshalve uitgegaan van een gemiddeld verwijderingsrendement van 20 % bij huidige standtijden van 3,3 jaar (LDN) en 2,5 jaar (WPK). Voor Leiduin zou, op basis van dit gemiddelde verwijderingspercentage én de gewenste verwijdering van ca 70 %, de standtijd terug moeten naar ca. 180 dagen (6 maanden). De kosten hiervan bedragen 7,5 M€/jaar. Voor de haalbaarheid ligt vermoedelijk een knelpunt bij de reactivatiecapaciteit van de leverancier. Voor Weesperkarspel zou een reductie tot 1 jaar van de standtijd volstaan om 40 % reductie te halen. De kosten hiervan bedragen 0,8 M€/jaar. De lagere getallen van Q1 2021 en de uitkomsten van het ringonderzoek veronderstellen dat de gerapporteerde gehalten in tabel 2a/b mogelijk in werkelijkheid iets lager liggen en daarmee een lagere zuiveringsinspanning volstaat.

Het is belangrijk om de monitoringsresultaten van 2021 nauwlettend te volgen om te bepalen of deze veronderstelling juist is. Op basis van de gunstiger waarden uit tabel 3a/b ligt de zuiveringsinspanning eerder rond de 50 %. In dat geval komen de reactivatie-intervallen op 9 maanden uit, tegen een extra uitgave van 4,6 respectievelijk 1,3 M€/jaar. Is de verwijdering van de PFAS stoffen echter gunstiger dan de nu gebruikte 20%, dan komen de benodigde extra uitgaven nog lager uit. Tabel 4a/b: Effecten wijziging standtijd Productie West (LDN) en Oost (WPK) LDN

WPK

Standtijd (jaar)

Verwijdering* (4 PFAS verbindingen)

3,4

20%

-

2,5 1,75 1,5 1 0,5 0,25

24% 28% 33% 44% 67% 90%

0,5 1,3 1,6 3,1 7,5 16,3

0,01 0,02 0,02 0,04 0,11 0,23

529 663 738 998 1781 3347

Extra Kosten per jaar (M€/jaar)

Stijging drinkwatertarief (€/m3) [m3 WPK]

CO2-uitstoot (ton CO2 eq/jaar)

0,3 0,5 0,8 2,2 5,1

0,01 0,02 0,03 0,09 0,20

413 686 823 1028 2055 4108

Standtijd (jaar) 2,5 1,5 1,25 1 0,5 0,25

•

Verwijdering* (4 PFAS verbindingen) 20% 31% 35% 40% 63% 96%

Extra kosten per jaar (M€/jaar)

Stijging drinkwatertarief (€/m3) [m3 LDN] -

CO2-uitstoot (ton CO2 eq/jaar) 445

Geëxtrapoleerd verwijderingsrendement op basis van KWR labschaaltest voor PFOS (2006) & recente metingen

10

Aan de huidige koolleverancier is gevraagd of op korte termijn het verkorten van de huidige standtijd van 3,5 en 2,5 jaar naar respectievelijk 1,75 en 1,25 jaar mogelijk is, omdat de reactivatiecapaciteit mogelijk limiterend kan zijn. Het verdubbelen van de reactivatiefrequentie lijkt op korte termijn realiseerbaar. Gezien de hiervoor genoemde onzekerheden én kansen wordt voorgesteld om de standtijd van de koolfilters te halveren. De extra reactivatiekosten zijn in dat geval 1,3 respectievelijk 0,5 Mm€ /jaar. De effectiviteit van deze maatregel kan in de loop van 2021 duidelijk worden. Op basis van een eerste jaar kan bekeken worden of deze inspanning voldoende is en/of aanvullende acties nodig zijn. Uitgangspunt

Max verwijdering obv 2019-2020 waarden

Halvering van de standtijd

én 20 % actuele KF verwijdering

(het hier voorgesteld scenario)

LDN 70 % bij ca 6 maanden standtijd

LDN 28 % bij ca 21 maanden standtijd

WPK 40 % bij ca 12 maanden standtijd

WPK 35 % bij ca 15 maanden standtijd

Kosten

+ 7,5 M€ + 0,8 M€ = 8,3 M€

+ 1,3 M€ + 0,5 M€ = 1,8 M€

Effect op

+ 0,09 €/m3

+ 0,02 €/m3

drinkwatertarief

(totale drinkwaterproductie: 95 Mm3/jaar)

(totale drinkwaterproductie: 95 Mm3/jaar)

Realisatie termijn

Afhankelijk van leverancier voor omvang

Direct/planning afhankelijk van leverancier

pakket maar lijkt onrealistisch ivm reactivatie

voor omvang pakket

Effectiviteit

capaciteit Inpasbaarheid

Geen probleem

Geen probleem

Duurzaamheid

+1951 ton CO2

+628 ton CO2

In de nabije toekomst kunnen de vergunningseisen voor de leverancier aangescherpt worden. Bij het reactiveren van het koolfilter-materiaal (850 °C) vindt mogelijk emissie van PFAS-verbindingen naar de lucht plaats. PFAS- verbindingen worden namelijk pas thermisch afgebroken bij een temperatuur van 1.200 °C of hoger. Dit kan mogelijk gevolgen hebben voor het reactiveren van het koolfiltermateriaal zelf.

Toepassen ander type granulair kool Een andere mogelijkheid om de PFAS-concentratie in het drinkwater te verlagen is het toepassen van koolfiltermateriaal op basis van kokosnotenschillen. Een waterleidingbedrijf in Duitsland heeft voor dit type koolfiltermateriaal een hoger verwijderingsrendement vastgesteld. Deze bevindingen zijn echter onder kleinschalige proefomstandigheden en met een andere bron (grondwater) met een afwijkende waterkwaliteit verkregen. De vertaling naar een grootschalige procesinstallatie en het gebruik van oppervlaktewater kan een andere uitkomst geven. Bij eerder onderzoek met verschillende typen kool bij Waternet kon namelijk geen verschil in verwijderingsrendement tussen de verschillende typen kool worden vastgesteld. Effectiviteit

Aanvullend onderzoek is noodzakelijk

Kosten

Op basis van de laatste aanbesteding (1 specifieke kokosnootschillenkool) is kokosnootkool 8 tot 17% per m³ duurder. Door de kortere standtijd van kokosnotenkool t.o.v. steenkool (1,5 jaar versus 3 jaar) wordt het prijsverschil nog groter.

Effect op drinkwatertarief

Schatting: + € 0,05 - 0,10/m3

Realisatie termijn

Schatting: 2-3 jaar Productie van grondstof zou een knelpunt kunnen zijn

Inpasbaarheid

Geen probleem

11

Duurzaamheid

Koolsoorten op basis van kokosnotenschillen kunnen tot een iets lagere CO2 voetafdruk leiden.

Toepassen van in-line poederkool (PAC) dosering op influent snelfilters Het vergroten van het verwijderingsrendement in de zuivering is ook mogelijk door het doseren van poederkool op de snelfilters. Hiervoor dient een doseerinstallatie in het huidige zuiveringsproces te worden gerealiseerd. Voor deze toepassing is het in-line doseren op de snelfilters van Leiduin en Loenderveen de meest logische plek in de zuivering. De dosering kan batchgewijs plaatsvinden, waarbij voldoende poederkool voor één looptijd (periode tussen twee filterspoelingen) direct na spoeling vóór het snelfilter wordt gedoseerd. De dosering wordt bij batchdosering berekend ten opzichte van het somdebiet over de looptijd (voor een filter met een debiet van 1000 m³/d wordt voor een batchdosering van 2 mg/l en een looptijd van 7 dagen direct na een filterspoeling 14 kg poederkool toegevoegd (14/(7*1000) = 2000kg/m³=2mg/l)). De poederkool verzamelt zich boven op het oppervlak van het zandpakket waar organische microverontreinigingen, zoals PFAS, door adsorptie kunnen worden verwijderd. Aan het begin van de looptijd, direct na de spoeling (dag 1) is de verwijdering over één individueel snelfilter bij een batchdosering relatief hoog om gedurende de looptijd af te nemen.

Door de filterspoelingen van een installatie met meerdere snelfilters gelijkmatig te spreiden wordt min of meer constante verwijdering gerealiseerd. Naast batchdosering wordt ook continue dosering wel toegepast. Aan het eind van een looptijd wordt de poederkool die zich op het filter heeft verzameld in het spoelwater met het slib afgevoerd. De hoge verwijderingspercentages voor PFAS, die in de literatuur worden beschreven voor poederkooldosering lijken niet erg realistisch, omdat deze veelal bij hoge dosering (50 mg/l) en een lange contacttijd (45 minuten) zijn gevonden. De inschatting is, dat een batchdosering van 2 mg/l voor een looptijd van 7 dagen een maximale verwijdering van 10-20% kan worden bereikt en dat een verdere verhoging van de dosering, het verwijderingsrendement verder zal verhogen. Voorlopige nieuwe resultaten op bedrijfsschaal bij Dunea tonen een verwijdering van nog ruim 50% op dag 4 (van 7) aan bij een dosering van 7,8 mg poederkool per liter. Het verwijderen van poederkool heeft ook impact op de capaciteit van de spoelwaterbehandeling, de slibdroogbedden (volume) en de kosten voor slibafzet. Voor Leiduin zou een dosering van 2 mg/l neerkomen op een extra slibproductie van 125 TDS/jaar = ca. 400 ton (30 % ds). Voor de snelfilters Loenderveen moet op ca. 30% van dit volume worden gerekend.

Het is nog onbekend of de combinatie van poederkool (op de snelfilters) met granulaire kool een effectieve maatregel is. Poederkool 2 mg/l over 7d

Standtijd

Individueel filter Individueel filter Meerdere filters

1 dag 4 dagen Gemiddeld

Verwijderingsrendement* 24 tot 52% 0,1 tot 5,6% 10 tot 20%

*Gemiddeld voor de EFSA-4 op basis van DPWE-robuustheid doseerproef Dunea (Maas-na infiltratie Scheveningen; 2012-2013)

Effectiviteit

10 - 20 % bij 2 mg/l poederkooldosering 20 - 30 % bij 7,8 mg/l poederkooldosering

Kosten Poederkool

+ ..... M€/j Installatie

Slibverwerking

+0,5 M€/jaar

Effect op drinkwatertarief

Ca. 0,10 - 0,20 €/m3

Realisatie termijn

2-3 jaar Realisatie tijdelijke doseervoorziening

12

Uitbreiding slibveldcapaciteit Inpasbaarheid

Waarschijnlijk geen probleem Belangrijk aandachtspunt: slibberging en afvoer PFAS houdend poederkool

Duurzaamheid

Poederkool is niet te regenereren (niet circulair)

Gesloten doorlevering AWD (handelingsperspectief Leiduin) In het traject Lekkanaal – AWD – Leiduin treedt een verhoging van de PFAS-concentratie tijdens de bodempassage in de duinen op. Een optie zou zijn om een deel van het voorgezuiverde WRK-water direct door te leveren aan de eindzuivering Leiduin, zonder bodempassage. De infrastructuur voor de directe doorlevering van WRK-water is al aanwezig. Het gevolg voor het drinkwatertarief zal beperkt zijn. De aanpassing in de bedrijfsvoering heeft echter wel grote gevolgen voor de robuustheid van het drinkwaterproductieproces. In de huidige situatie is het duin een belangrijk onderdeel in het gehele drinkwaterproductieproces. De gehele zoetwatervoorraad in het duin kan op elk moment worden aangesproken. Bij een beperkte beschikbaarheid van WRK-water of een kwaliteitsafwijking in de bron kan daar direct gebruik van worden gemaakt. Op het moment dat de duin (groten)deels wordt gebypassed, zal de impact wanneer deze zoetwatervoorraad wordt aangesproken veel groter zijn. Verder draagt de bodempassage bij aan een continue afvlakking van de waterkwaliteit (ook PFAS), de watertemperatuur, de natuurlijke afbraak van organische microverontreinigingen (gedeeltelijk) en (humane) pathogenen (volledig). Vanwege de hogere belasting van de nazuivering met (humaan) pathogene organisme, dient de ozondosering preventief met ca.

0,25 gram/m3 te worden verhoogd. Hierdoor stijgt het zuurstof- en energieverbruik. Daarnaast zal het water rondgepompt moeten worden als de onttrekking uit het duin onder de 5.000 m3/u daalt. Het verhogen van de ozondosering leidt tot een hoger bromaatgehalte in het drinkwater. De norm van bromaat ligt nl. al hoger dan de concentratie waarbij het risico van bromaat verwaarloosbaar is. De gezondheidsrisico's, die een gesloten doorlevering met zich meebrengt,

zullen afgewogen moeten worden tegen de hogere PFAS-concentraties. De verhoogde PFAS-concentraties in het duin lijken veroorzaakt te worden door seaspray en/of atmosferische depositie. Recent onderzoek aan regenwater heeft dit aangetoond. Door minder water aan het duin te onttrekken (minder doorspoeling), zal de PFAS-concentratie in het duin toenemen (accumulatie). De PFASconcentratie in het (duin)water, dat nog wel wordt teruggewonnen, zal naar verwachting toenemen. De effectiviteit van een directe doorlevering (zie tabel) lijkt dan ook twijfelachtig/beperkt. Directe doorlevering 0% 25% 50% 75% 100%

PFAS 4 in drinkwater Opmerkingen 14 ng/l Huidige situatie 12 ng/l 10 ng/l 8 ng/l 6 ng/l

PFAS 4 concentratie in lek PFAS 4 toename in AWD

6 ng/l 8 ng/l

Effect directe doorlevering gebaseerd op metingen 2019 -2020 (VU meting)

Effectiviteit

Beperkt en mogelijk contraproductief

Effect drinkwaterkwaliteit

o.a. afname verwijderings capaciteit van de zuivering tegen humane pathogenen, toename bromaat drinkwater, minder afvlakking op waterkwaliteit en watertemperatuur

Kosten

Energiekosten ozonproductie: 13KWh/kg ozon

Effect op drinkwatertarief

max. 0,01 €/m3

13

Realisatie termijn

Direct

Inpasbaarheid

Goed

Duurzaamheid

Specifieke inzet Bethunewater of ARK-water (handelingsperspectief Weesperkarspel) Voor Weesperkarspel kan in principe van twee bronnen gebruik worden gemaakt: Bethunepolder en Amsterdam-Rijnkanaal. Met een gerichte inzet van de bronnen kan enigszins op concentratie van 1 of meer PFAS-verbindingen worden gestuurd. Tabellen 2b en 3b illustreren een verschil in kwaliteit waarbij met de 4 “EFSA-verbindingen” het Amsterdam-Rijnkanaal een licht voordeel lijkt te bieden boven de Bethunepolder. In de polder lijkt voor de som van 11 van de 20 PFAS stoffen (DWD) iets lager te zijn. Statisch blijkt er echter geen verschil te zijn tussen de PFAS-concentraties in het Bethunewater en ARK-water (info HWL). Omdat ARK-water meer belast is met humane pathogenen en andere organische microverontreinigingen, dient de ozondosering op Weesperkarspel waarschijnlijk te worden verhoogd (meer bromaatvorming). Nader onderzoek is nodig of dit voldoende handelingsperspectief voor Waternet biedt. Effectiviteit

Zeer beperkt

Kosten

Beperkt. Mogelijk hogere energiekosten door extra ozondosering

Effect op waterkwaliteit

o.a. meer organische micro's, hoger chloride gehalte, meer humaan pathogenen, meer fluctuerende waterkwaliteit, hogere ozondosering en meer bromaat

Effect op drinkwatertarief

Nihil

Realisatie termijn

Middellange termijn (defosfatering Bethunewater voor LSD)

Inpasbaarheid

Onderzoek naar effect ARK-water op stabiliteit fosfaat waterbodem WLP

Duurzaamheid

3.2

Middel(lange) termijn maatregelen Reverse Osmose (RO) als vervanging of aanvulling op huidige productieproces Leiduin en Weesperkarspel De toepassing van Reverse Osmose (RO) is een effectieve methode voor de verwijdering van PFAS componenten. De verwijdering zal per component verschillen. Op basis van de literatuur mag worden uitgegaan van ca. 100% verwijdering. Doordat het om volledig ontzout water gaat is remineralisatie of toepassing in deelstroom noodzakelijk. Het toepassen van RO heeft een aantal consequenties. Gezien de complexiteit hiervan zijn b.v. de kosteneffecten niet nauwkeurig in te schatten. Dit zal in een nauwkeuriger ontwerptraject moeten worden uitgewerkt. Hieronder worden de belangrijkste thema’s kort beschreven: o

Omdat bij RO een deel van het voedingswater de installatie als geconcentreerde deelstroom verlaat (ca 20%, moet voor deze reststroom een oplossing worden bedacht, omdat dit een met PFAS geconcentreerde volumestroom oplevert (5x geconcentreerd). Op dit moment is de verwerking/afvoer van concentraatstromen al een knelpunt bij vergunningverlening. Dat zal met de PFAS-problematiek niet eenvoudiger worden.

o

Omdat een deel van de volumestoom als afvalstroom de installatie verlaat zal de voorzuivering in Nieuwegein of Loenderveen (winning, voorzuivering, transport) met eenzelfde deelvolume (+ 20%) vergroot moeten worden. Dit betekent, dat de capaciteit van de WRK verder onder druk zal komen te staan. Op dit moment kan de WRK (Nieuwegein) al 13 dagen per jaar niet in de watervraag van de klanten

14

voldoen. Met ca. 20 % concentraat neemt de watervraag voor Waternet met ca. 12 Mm3/jaar toe (kosten: ca. € 0,18 /m3). o

Ook de voorzuivering op LDN (= inkoop WRK) zal deels verzwaard of zwaarder belast worden voor de beoogde RO. Voor het traject Loenderveen-Weesperkarspel zal ook een uitbreiding noodzakelijk zijn.

o

Voordeel: het water hoeft niet verder onthard te worden.

Bij de toepassing van RO is een goede voorzuivering van het voedingswater van belang. Dit komt de bedrijfsvoering en rendement van de installatie ten goede. Voor deze voorzuivering is een indicatieve kostenpost opgenomen. Waternet staat met de verwachte groei van de drinkwatervraag aan de vooravond van het uitbreiden van de totale productiecapaciteit (Toekomstverkenning Drinkwater, 2021). Hierdoor komt de te verwachten uitbreiding/aanpassing van het zuiveringsproces op Leiduin en Weesperkarspel door de PFAS-problematiek op een relatief gunstig moment. Er kan hierdoor aan een all-in eindoplossing worden gewerkt, waardoor een wijziging in de huidige zuiveringsopzet en –strategie, relatief gunstig uit kan pakken. Drinkwatertarief

Zuivering

LEIDUIN Aanvoer WRK Voorzuivering LDN RO LDN TOTAAL

+ € 0,18/m3 + € 0,12/m3 + € 0,50/m3 + € 0,80/m3

Coagulatie, SF, transport SF, evt. Ozon, géén ontharding

WEESPERKARSPEL Zuivering LOE + WPK RO WPK TOTAAL

+ € 0,30/m3 + € 0,50/m3 + € 0,80/m3

Coagulatie, SF, Ozon, géén ontharding

Reverse Osmose (RO)

Verwijderingsrendement

Het toepassen van RO zal fors op de duurzaamheidsscore drukken. Door het gebruik van membranen is een extra drukverhoging nodig. Dit heeft effect op de energiebehoefte (kWh/m3) van Waternet. De afgelopen jaren is de ontwikkeling van de membraantechniek doorgegaan, die het mogelijk maakt om een membraantype te kiezen met een zo optimaal mogelijk performance en zo’n laag mogelijk energieverbruik. Effectiviteit

In volledige stroom Hoog - > 90 % PFAS verwijdering

Kosten

Enkele honderden miljoenen (info H.Wouters)

Effect op drinkwatertarief

Ca. € 0,80/m3

Realisatie termijn

Langere termijn (bij afschrijving belangrijke productieonderdelen)

Inpasbaarheid

Goed, vraagt nader onderzoek. Mogelijk knelpunt: afvoer concentraat

Duurzaamheid

Inzet Brakke kwel (specifiek handelingsperspectief Weesperkarspel) Er vindt onderzoek plaats naar gebruik van brakke kwel uit de Horstermeer als bron voor drinkwater: totale productie 4 à 6 Mm3/jaar. Dit brakke water wordt behandeld met omgekeerde osmose en zal gemengd worden met het reine water van Weesperkarspel. Realisatie van deze optie is afhankelijk van de resultaten van het pilotonderzoek en zal niet op korte termijn plaatsvinden (na 2030). Hierbij moeten wij ons realiseren, dat met deze (waarschijnlijk) vooralsnog PFAS-vrije stroom nog onvoldoende volume wordt gerealiseerd om de capaciteit van productielijn Loenderveen-Weesperkarspel op het gewenste niveau te krijgen.

15

Effectiviteit

Beperkt volume (4 á 6 Mm3/jaar*) geeft een PFAS verdunning van ca 15% > 99 % verwijdering (oud grondwater = PFAS vrij)

Kosten

25 M€ * Gegevens conform subsidie aanvraag Deltafonds

Effect op drinkwatertarief

Ca. € 0,90/m3 **

Realisatie termijn

Lang

Inpasbaarheid

Goed, vraagt nader onderzoek

Duurzaamheid * volume en investeringskosten op basis van de subsidieaanvraag bij het Deltafonds ** 0,90, indicatieve kosten per kuub geproduceerde kuub indien 100% toegerekend naar Drinkwater

Toepassen van een alternatieve adsorbent Verschillende alternatieve technieken zijn inmiddels ook geoormerkt als potentieel bruikbaar voor het verwijderen van PFAS-verbindingen. Voorbeelden zijn Cyclodextrine en Zeolieten. De technologische ontwikkelingen staan veelal nog in de kinderschoenen: ze zijn beproefd op laboratorium schaal en blijken PFAS goed te verwijderen, maar de vertaling naar full-scale praktijktoepassing vergt nog veel onderzoek. De uitdagingen zijn: o

Er is tijd nodig om de techniek proefondervindelijk verder te verbeteren en van lab naar pilotschaal/proefinstallatie en praktijkschaal te ontwikkelen.

o

De wijze waarop de adsorbents gemaakt kunnen worden: van poeder naar korrel om toe te kunnen passen in een filter.

o

De regeneratiemethode van het verzadigde adsorbens.

o

De bestemming van het regeneratiemiddel of eventueel hergebruik.

o

De milieu-impact van fluorhoudende cross-linkers.

Effectiviteit

Goed (op labschaal)

Kosten

Nb

Effect op drinkwatertarief

Nb

Realisatie termijn

Lang/zeer lang

Inpasbaarheid

Lijkt mogelijk in filters, mits het adsorbent toegepast kan worden als korrel

Duurzaamheid

Nb

16

4.

Conclusies PFAS-verbindingen zijn zeer mobiele en persistente stoffen die zich slecht laten verwijderen. Ze zijn inmiddels in ons hele milieu doorgedrongen. Een recente visie van het Europese Voedsel en Veiligheids Agentschap (EFSA) beschrijft op basis van nieuwe inzichten dat PFAS-verbindingen nog schadelijker zijn voor mens (en dier) dan aanvankelijk werd aangenomen, waardoor zij een veel strengere norm adviseren dan aanvankelijk in de Europese wetgeving (DWD) is voorgesteld. Het ministerie van I en W overweegt deze inzichten te volgen bij het vaststellen van Nederlandse normeringen. Wordt deze PFAS-opinie geprojecteerd op de drinkwatersector, dan zullen de oppervlaktewaterbedrijven in Nederland en dus ook Waternet niet voldoen aan de afgeleide en strengere normering, gebaseerd op de EFSAopinie. De concentraties in de bron zijn hoog en de geïnstalleerde zuiveringen verwijderen de stoffen op dit moment onvoldoende. In deze impactstudie is een overzicht gegeven van mogelijke oplossingen en oplossingsrichtingen die ingezet kunnen worden. Er zijn mogelijkheden maar we moeten de verwachtingen voor de korte termijn temperen. De verhoogde PFAS-concentraties in de brongebieden (Bethunepolder en AWD) vormt naast de waterkwaliteit van de Rijn een belangrijk knelpunt. De verhoogde PFAS-concentraties in de brongebieden zijn zeer waarschijnlijk het gevolg van atmosferische depositie.

In zowel het regenwater als het natuurlijke duinwater van de AWD worden verhoogde PFASconcentraties aangetoond. Voor de Bethunepolder zal deze atmosferische depositie nog bevestigd moeten worden. De verhoogde PFAS-concentraties vormen een belangrijke reden voor de extra zuiveringsinspanning, die Waternet moet doen om aan de EFSA-norm te kunnen voldoen. Wanneer de PFAS-concentraties in het milieu worden teruggedrongen, zal de urgentie bij drinkwaterbedrijven om bijvoorbeeld de standtijd van het koolfiltermateriaal te verkorten, aanzienlijk worden verminderd. Het beeld en de vooruitzichten in deze impactstudie moeten als indicatief worden beschouwd, het exacte beeld wordt “vertroebeld” doordat: o

De concentraties PFAS-componenten op het benodigde zeer lage niveau nog niet exact te meten zijn; verschillende meet- en analysetechnieken leveren deels verschillende waarden op;

o

De verwijdering van PFAS-stoffen over koolfilters op basis van verschillende kennisbronnen variabel worden ingeschat;

o

Het effect van de standtijd van een koolfilter op de verwijdering van PFAS stoffen nog niet exact in beeld is;

o

Bovengenoemde aspecten voor verschillende PFAS-componenten (PFOA, PFOS, PFNA, PFHxS) verschillen;

o

Het gezondheidskundige gewicht van de verschillende componenten verschilt;

o

Het vóórkomen en concentratie van de stoffen in onze bronnen in de tijd variëren door emissie van (diffuse) bronnen, (on)bewuste lozingen, hoge/lage afvoer van de Rijn (verdunningseffect), atmosferische depositie en/of seaspray.

Indien de EFSA-richtwaarde voor drinkwater wordt nagestreefd, kan dit niet per direct worden gerealiseerd. Desondanks wordt voorgesteld de standtijd van de koolfilters op Leiduin en Weesperkarspel te halveren. Deze aanpassing in de bedrijfsvoering zal bijdrage in het verbeteren van de drinkwaterkwaliteit richting de EFSAnorm. En biedt tegelijker tijd een strategische optie om te verkennen of dit een afdoende maatregel kan zijn. De

17

haalbaarheid is afhankelijk van de reactivatiecapaciteit bij de koolleverancier. Het halveren van de standtijd is realistisch. Verkorting van de standtijd zal wel direct leiden tot een toename van de exploitatiebegroting met € 1,8 miljoen, leidend tot aan verhoging van € 0,02 per m3 geproduceerd drinkwater. Daarnaast ontstaat gelegenheid voor het onderzoeken van mogelijke alternatieven. De inzet van alternatieve koolvormen/typen vraagt meer tijd voor introductie. De optie kan wel bijdragen aan een verbeterde verwijdering. Het is niet de verwachting dat een maximale verwijdering haalbaar is binnen de bestaande technische infrastructuur (spoelwater- en slibverwerking). Introductie van bestaande (Reverse Osmosis) of nieuwe technieken (alternatieve adsorbents) zullen een meerjarige aanvliegroute vragen (onderzoek, ontwerp en realisatie), waarmee aanzienlijke investerings- en onderhoudskosten gemoeid zijn. Los van de techniek voor het verwijderen van PFAS-verbinding uit het water zal een oplossing gevonden moeten worden voor de verwerking van het ingedikte concentraat en/of de reststromen, al dan niet in vloeibare (concentraat), vaste (slib) of gasvorm (uitstoot door reactivatie oven) die vrijkomen in de verschillende technieken. De verwachting is dat, gezien het generieke PFAS probleem, de wet- en regelgeving eerder strenger dan soepeler zal worden.

Reststromen verontreinigd met PFAS kunnen daarom de toepassing van technieken voor PFAS verwijdering uit water mogelijk blokkeren. Een (inter)nationale brongericht aanpak is de meest effectieve manier om het huidige PFAS problematiek aan te pakken. Wellicht krijgen wij op die manier PFAS de wereld uit, maar het zal nog een paar generaties duren we voor het niet meer in bedreigende hoeveelheden aantreffen.

18

BIJLAGEN 1. Vervolgstudies o

Door KWR is een impact assessment uitgevoerd wat de betekenis van de nieuwe normstelling is voor de Nederlandse drinkwaterbedrijven. De samenvatting van deze studie is opgenomen in bijlage 2 van deze notitie;

o

Vewin en de directies van de Nederlandse drinkwaterbedrijven hebben het ministerie I&W per brief op 26 april dringend laten weten dat end-of pipe oplossingen in alle gevallen de PFAS problematiek niet oplossen, maar verplaatsen naar een ander milieudomein. Met bronaanpak zijn uitstekende resultaten te behalen binnen 10 tot 15 jaar, zoals aangetoond door het expertisecentrum PFAS. Hiermee wordt PFAS in het drinkwater niet alleen voorkomen, het wordt ook verwijderd in het gehele milieu waardoor ook voldaan kan worden aan de uitgangspunten van de Kaderrichtlijn Water. Bronaanpak is dus praktisch, principieel maar ook juridisch de geëigende weg.

o

In het BTO (Bedrijfstakonderzoek van de Nederlandse drinkwaterbedrijven) is een nieuw overkoepelend thema gestart, “zeer zorgwekkende stoffen”, waarin aandacht gegeven wordt aan PFAS verbindingen, zowel voorkomen in de watercyclus, gedrag in de watercyclus, als verwijdering in de drinkwaterzuivering.

19

2. Samenvatting impact assessment rapport KWR “PFAS en Nederlands drinkwater – Consequenties van een aangescherpte normstelling en technische handelingsperspectieven” – rapport KWR in opdracht van Ministerie Infrastructuur en Waterstaat Het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat heeft aan KWR opdracht gegeven voor een studie naar de consequenties van een strengere PFAS-norm voor drinkwater voor de Nederlandse drinkwatersector. Bovendien is gevraagd de technische handelingsperspectieven in beeld te brengen. De consequenties van een strengere PFAS-norm voor drinkwater zijn voor de Nederlandse drinkwaterbedrijven zeer groot. De technische handelingsperspectieven voor de drinkwaterbedrijven worden in dit rapport weergegeven. PFAS zijn stoffen met enkele heel bijzondere eigenschappen, die ze bij uitstek geschikt maken voor verschillende toepassingen. Zo zijn ze zowel water- als vetafstotend, en worden ook in blusmiddelen gebruikt. De laatste tijd is steeds duidelijker geworden dat PFAS in het milieu terecht zijn gekomen, en schadelijk kunnen zijn voor mens en milieu. In 2020 heeft de Europese Autoriteit voor Voedselveiligheid (EFSA) een advies gepubliceerd over de gezondheidsrisico’s van de som van vier PFAS (PFOA, PFOS, PFNA en PFHxS) in voedsel voor de mens. In de context hiervan is het RIVM gevraagd naar een gesommeerde normstelling voor deze 4 PFAS.

Om in te spelen op een som norm gebruikt het RIVM een weging op basis van PFOA equivalenten (Risk Potency Factor; RPF-methodiek). Allereerst is een globaal overzicht gemaakt welke emissiebronnen zorgen voor PFAS in water. Dit betreft zowel de productie van PFAS, de productie en het gebruik van PFAS-houdende producten als PFAS-houdende afvalstromen. Het is belangrijk om de uitstoot van PFAS in het milieu zoveel mogelijk te beperken en liefst te voorkomen c.q. te verbieden. Bovendien is het noodzakelijk inzicht te krijgen in de ontwikkelingen van PFAS-concentraties en –samenstellingen in de bronnen voor drinkwater. Daarnaast is gekeken naar EU-beleid omtrent PFAS en drinkwater. De EU stelt in de recent herziene drinkwaterrichtlijn een som-benadering voor ‘totaal PFAS’ (0,5 μg/L, 500 ng/L) en “som van” 20 PFAS (0,1 μg/L, 100 ng/L). Bovendien worden termijnen genoemd: meetmethoden dienen te worden ontwikkeld voor 2024, monitoring moet worden uitgevoerd en indien nodig moeten uiterlijk in 2026 maatregelen worden genomen om de EU-normstelling te behalen. De beoogde gesommeerde normstelling op basis van de EFSA som benadering voor 4 PFAS en een door RIVM gekozen RPF-methodiek zal in Nederland mogelijk tot een nog veel verdergaande, lagere normstelling leiden.

De termijnen voor implementatie zijn van zeer groot belang omdat deze ook de consequenties voor de drinkwaterbedrijven bepalen. Voor dit onderzoek is geïnventariseerd welke analysemethoden op dit moment beschikbaar zijn voor PFAS, en wat de rapportagegrenzen hiervan zijn. Deze methoden zijn de laatste jaren sterk verbeterd; ook Nederlandse laboratoria lijken met veel inspanning technisch in staat te zijn om individuele stoffen van de 4 PFAS tot een concentraties van 1 ng/L en lager in drinkwater te rapporteren. Dit betekent dat de mogelijke nieuwe normstelling in de buurt van huidige rapportagegrenzen zal liggen. De meetonzekerheid van de te bepalen concentraties neemt echter toe naarmate de concentraties dicht bij de rapportagegrenzen liggen. Dit kan leiden tot problemen bij de toetsing van de somwaarde, zeker als deze gebruik zal maken van de RPF-methodiek van het RIVM. Daarom wordt in dit rapport aanbevolen dat voor analyse en toetsing realistische voorwaarden worden opgesteld. Daarnaast is aan de drinkwaterbedrijven gevraagd welke data zij hebben van PFAS in hun bronnen en drinkwater. Uit deze inventarisatie blijkt dat vooral de drinkwaterbedrijven die oppervlaktewater gebruiken voor de productie van drinkwater PFAS aantreffen in hun bronnen; bedrijven die grondwater gebruiken rapporteren niet of veel lagere concentraties van PFAS.

Bovendien bleek uit de meetgegevens dat rapportagegrenzen voor verschillende PFAS tussen de beschikbare meetgegevens varieerden, wat gevolgen heeft voor de bepaling en de sommering van de 4 PFAS. Hierdoor wordt het vergelijken, interpreteren en toetsen lastig. Dit onderschrijft dat dit in de technische (EU/NL) richtsnoeren goed beschreven dient te worden. De bedrijven met PFAS in de bronnen hebben te maken met de beïnvloeding van Rijn- en Maaswater, waar de PFAS ook bovenstrooms worden aangetroffen en worden geloosd. Een korte beschouwing van meerjarige PFAS-gegevens laat enkele trends zien, maar om de oorzaken van deze trends te verklaren is meer onderzoek nodig. Inzicht in deze trends (en in bronnen van PFAS) kan opties tot emissiereductie in beeld brengen, ook bovenstrooms. Voor reeds verboden PFAS is onzeker of de concentraties op de korte termijn zullen dalen. Drinkwaterbedrijven met PFAS in hun bronnen zien dat ze op dit moment niet kunnen voldoen aan de mogelijk sterk aangescherpte normen in het lage ng/L gebied. Hier zijn verdere dalingen van de concentraties in het oppervlaktewater dan wel extra zuiveringen of grote aanpassingen in de huidige

20

zuivering nodig als de normen worden aangescherpt. Wat dat (kosten)technisch betekent zal afhankelijk van de drinkwaterproductielocatie sterk verschillen en wordt in dit rapport in grote lijnen beschreven. Voor dit rapport is een literatuurstudie uitgevoerd om te inventariseren welke technieken voor PFAS-verwijdering uit water op dit moment in ontwikkeling zijn, wat hun ontwikkelingsstadia zijn, en hoe toepasbaar die zouden kunnen worden in de huidige praktijk. Zo bestaan drie technieken die op dit moment kunnen worden toegepast om PFAS uit drinkwater te verwijderen: adsorptie op granulaire actieve kool (GAC), op poederkool (PAC) en omgekeerde osmose (RO). Daarnaast zijn er nog enkele technieken die in de toekomst interessant kunnen worden: ionenwisseling (IEX) en nanofiltratie (NF). GAC, PAC en RO worden op specifieke locaties in de Nederlandse drinkwaterzuivering op dit moment al toegepast, al dan niet met het doel PFAS te verwijderen. Volstroom RO geeft een goede PFAS verwijdering, tot concentraties lager dan de mogelijke normstelling voor 4 PFAS. Met GAC en PAC is de PFAS verwijdering op dit moment niet voldoende om dusdanig lage concentraties in drinkwater te bereiken. Er bestaan mogelijkheden om de toepassing van GAC en PAC te optimaliseren, en op die manier de PFAS verwijdering uit water te verbeteren.

Dit gaat gepaard met een significante impact voor het drinkwaterbedrijf, afhankelijk van de schaalgrootte van de zuivering, de opzet van de bestaande zuivering en de concentratie PFAS. Het blijft dan nog de vraag of PFAS verwijdering uit water na optimalisatie met GAC/PAC structureel voldoende zal zijn. De consequenties voor de drinkwaterbedrijven, zowel in kosten als in doorlooptijd, zijn bij een keuze voor GAC of PAC zeer fors. Een andere mogelijkheid betreft de fundamentele aanpassing van de drinkwaterzuiveringen door introductie van bijvoorbeeld RO. De consequenties van fundamentele aanpassingen zijn nog veel groter. In alle gevallen zal per locatie maatwerk nodig zijn, en zal er aandacht moeten worden gegeven aan de impact voor het waterbedrijf, zoals een grote investeringslast cq. desinvesteringen afhankelijk van het tijdspad, hoger beslag op de bronnen en bestemming cq. mogelijke behandeling van reststromen zoals slib-, kool- en concentraat-afvalstromen. Bovendien zal implementatie een langere doorlooptijd vragen. De beschreven technieken verwijderen PFAS uit water maar breken PFAS niet af. Daarom zal aandacht moeten worden gegeven aan de behandeling van reststromen, om te voorkomen dat PFAS via deze route opnieuw in het milieu terechtkomen.

Op het ogenblik zijn het vooral de bedrijven die oppervlaktewater en oeverfiltraat als grondstof gebruiken die bij een sterk verlaagde norm hun zuiveringen moeten aanpassen. Het is duidelijk dat ook in grondwater op bepaalde plekken PFAS worden aangetroffen. Bij ongewijzigd beleid ten aanzien van PFAS-emissies kunnen ook grondwaterbedrijven op den duur geconfronteerd worden met te hoge concentraties PFAS in hun bronnen. Deze bedrijven, die nu nog met een beperkte zuivering kunnen volstaan, zullen in dat geval hun zuiveringsprocessen drastisch moeten uitbreiden. In het kader van deze bevindingen is duidelijk dat bij het uiteindelijke besluit over de normstelling de consequenties voor de waterbedrijven heel erg groot zijn. Het vraagt om een zorgvuldige afweging en onderstreept dat bronaanpak en bescherming van het grootste belang zijn om de uitstoot van PFAS voor mens en milieu te minimaliseren om de kwaliteit van de bronnen te verbeteren respectievelijk verdere verslechtering te voorkomen.

21

3. PFAS metingen 2021 (HWL-analyse)

LEIDUIN

4 EFSA verbindingen

Perfluorhexaansulfonaat (PFHxS) ng/l RUW AWD 1-2-2021 0,92 1,64 1-3-2021 1,20 1,68 29-3-2021 1,20 1,89 26-4-2021 0,94 1,79 Gemiddelde

1,06

1,75

Verwijdering

Perfluornonaanzuur (PFNA) ng/l RUW 1-2-2021 0,11 1-3-2021 0,53 29-3-2021 0,27 26-4-2021 0,22 Gemiddelde

0,28

Gemiddelde

1,64

1,23

Gemiddelde

30%

Verwijdering

1,10

0,53

WLP 0,47 0* 0,43 0,38

REIN

0,43

0,45

0* 0,48 0,43 0*

-6%

Perfluornonaanzuur (PFNA) ng/l 0,27 0,27 0,33 0,36

Bethunepolder 0,15 0,16 0,437* 0,10

WLP 0,09 0* 0* 0,14

REIN

2-2-2021 2-3-2021 30-3-2021 28-4-2021

0,33

0,35

Gemiddelde

0,31

0,14

0,11

0,11

-6%

Verwijdering

1,62

Verwijdering

Perfluoroctaanzuur (PFOA) ng/l RUW 1-2-2021 1,48 1-3-2021 1,61 29-3-2021 1,64 26-4-2021 1,82

Perfluorhexaansulfonaat (PFHxS) ng/l ARK Bethunepolder 2-2-2021 0* 0* 2-3-2021 1,10 0,43 30-3-2021 1,11 0,77 28-4-2021 1,08 0,38

REIN 0* 0,24 0,46 0*

Perfluoroctaansulfonaat (PFOS) ng/l RUW AWD 1-2-2021 1,15 1,71 1-3-2021 1,03 0,95 29-3-2021 2,08 2,19 26-4-2021 1,93 1,81 1,42

REIN 0,93 1,56 1,36 1,07

4 EFSA verbindingen

AWD 0,41 0* 0,31 0,28

Verwijdering

Gemiddelde

WEESPERKARSPEL

REIN 0,67 0,85 1,84 0*

ARK

1%

Perfluoroctaansulfonaat (PFOS) ng/l ARK Bethunepolder 2-2-2021 0,91 0,41 2-3-2021 0,93 0,49 30-3-2021 1,40 0* 28-4-2021 1,54 0,58

1,12

Gemiddelde

31%

Verwijdering

0,01 0,09 0* 0,23

1,19

0,49

WLP 0* 0,35 1,21 0,84

REIN

0,80

0,43

0* 0* 0* 0,43

46%

Perfluoroctaanzuur (PFOA) ng/l AWD 4,42 4,24 4,34 4,10

REIN 4,11 3,22 3,04 2,91

3,50 0* 2,45 1,95

Bethunepolder 7,00 6,24 7,26 6,71

WLP 6,84 6,79 6,40 6,66

REIN

2-2-2021 2-3-2021 30-3-2021 28-4-2021

4,28

3,32

Gemiddelde

2,63

6,80

6,67

5,39

22%

Verwijdering

Verwijdering

SOM EFSA 4

ARK

5,46 5,01 5,38 5,73

19%

SOM EFSA 4

RUW

AWD

REIN

4,4

8,0

6,0

Actuele waarde

EFSA Norm

4,4

EFSA Norm

4,4

Opgave

37%

Opgave

45%

Actuele waarde

* foutieve meting is niet meegenomen in berekening

ARK

Bethunepolder

WLP

REIN

5,2

8,0

8,0

6,4

* foutieve meting is niet meegenomen in berekening

22

4. Aanvullende meetreeksen en grafieken

In onderstaande figuren is de verloop van de 4-EFSA voor een aantal monsterpunten weergegeven. Leiduin Onderstaande figuur toont de 3 jarenreeks zien voor metingen in het Lekkanaal (PNG) en Leiduin (LDN). -

We zien een verhoging in de zomermaanden in het oppervlaktewater die wellicht gerelateerd kan worden aan een verminderde afvoer in de grote rivieren. Dit is te zien in zowel de som- als de individuele metingen.

-

Tevens illustreert het de toename die in het traject Bron-Rein water is geschetst. Het vermoeden bestaat dat dit als gevolg van de duinpassage is. Dit is te zien in zowel de som- als de individuele metingen.

-

Per 1 januari 2021 is een trendbreuk zichtbaar. Dit is een gevolg van een wisseling in analysemethode. Zie intermezzo. Na deze datum lijkt de duin additie veel geringer te zijn (2 tot 3 ng/l).

-

Figuur 4.1 : meetreeks Innamepunt Lekkanaal (PNG) en Leiduin – Rein Water (PLD-RW) Bethunepolder - Weesperkarspel De waterkwaliteit van het Bethunewater wordt indirect beïnvloed door de waterkwaliteit van de Rijn. De waterkwaliteit van het oppervlaktewater rondom de Bethunepolder bepaalt in hoge mate de waterkwaliteit van het Bethunewater. De Loosdrechtseplassen worden voornamelijk gevoed met regenwater en afstromend grondwater vanaf de Utrechtse heuvelrug. Het oppervlaktewater in de polders rond de Bethunepolder (Noorderpark) met regenwater en oppervlaktewater van de Vecht en ARK. In de zomermaanden worden de Loosdrechtseplassen gevoed met ARK-water. Ook hier is waarschijnlijk sprake van atmosferische depositie. Nader onderzoek is noodzakelijk. In het traject Bethunepolder-Weesperkarspel is wel een duidelijke verlaging van de som van de 4 EFSA waar te nemen. Dit is als gevolg van de verwijdering van de koolfilters op Weesperkarspel. In de periode is beperkt (2018: 8,5 % en 2019 : 4,2 %) ARK water ingenomen. De kwaliteit van het ARK is wel van belang omdat de PFAS gehaltes in het ARK in het algemeen lager zijn dat in de Bethunepolder. Hierdoor zou een groter % ARK water een positieve bijdrage kunnen leveren aan de PFAS verlaging. Hierbij hoort wel de kanttekening dat in PFOA equivalenten er geen verschil is tussen beide bronnen (figuur 2, tabel 2).