Snelle respons-waterzuivering voor natuurrampen

Opgesteld door ir. Sebastiaan Derese (UGent)

Water komt uit de kraan, is proper en betrouwbaar. Je staat er niet bij stil, maar drinkwatervoorziening is bijna overal ter wereld enorm goed georganiseerd (in Vlaanderen zorgen slechts 15 maatschappijen voor 340 miljard liter drinkwater per jaar). Die kwaliteitsvolle massaproductie (kraantjeswater is veruit het meest gecontroleerde voedingsmiddel) is noodzakelijk, want de gevolgen van gebrekkige (of onbestaande) waterzuivering zijn niet te overzien. Tot tweemaal brak in Haïti (in 2010 – na een aardbeving - en na orkaan Matthew begin oktober 2016)  cholera uit. Cholera is in een vroeg stadium nochtans een heel makkelijk te voorkomen ziekte: voldoende schoon water en zouten spoelen de ziekte weg uit je systeem. Is schoon water dan zo moeilijk?

USS Iwo Jima helpt Haïti na Orkaan Tomas (DVIDSHUB, CC BY 2.0)

Het is geen makkelijke taak: het water dat als basis moet dienen voor de productie van drinkwater is van zeer wisselende kwaliteit (buitenlandse hulpverleners brengen soms zelf waterborne diseases mee), waardoor het lastig is om water van een constante en betrouwbare kwaliteit af te leveren. Dat is ook ineens de reden waarom drinkwaterproductie op grote schaal gebeurt: hoe constanter de samenstelling van het voedingswater, hoe makkelijker de productie. Bij een natuurramp zijn afgesloten, kleine dorpen meestal de eerste plaatsen waar ziektes uitbreken - daar zet je niet even een drinkwaterproductiecentrum.

B-FAST is het Belgische orgaan dat in de dagen na een ramp drinkwater voorziet. Dat doen ze door het aanleveren van grote zakken drinkwater, pompen en slangen die streng gecontroleerd zijn. Dat geeft andere bedrijven, ngo’s en overheden de tijd om kleine, mobiele units aan te leveren. Die units maken bijna altijd gebruik van membraanfiltratie. Het handige aan die membraanfiltratie is dat ze erg schaalbaar en modulair is: je kan grote oppervlakken membraan oprollen in een klein volume, waardoor je veel productie kan voorzien in een kleine unit – en bovendien de productiehoeveelheid kan aanpassen naargelang de hoeveelheid inwoners. Ideaal dus.

Membranen zien eruit als grote vellen papier en werken als een zeef, waarbij het verschil in werking tussen membranen ‘m zit in de grootte van de zeefporiën. Grote poriën, verwijdering van grote deeltjes, kleine poriën, verwijdering van kleine deeltjes (tante Kaat laat je ook het juiste vergiet kiezen bij het klaren van sauzen of afgieten van pasta).

Meestal worden membranen opgedeeld in vier categorieën (van grote poriën naar kleine of zelfs geen poriën): microfiltratie, ultrafiltratie, nanofiltratie en omgekeerde osmose (akkoord, picofiltratie had het rijtje mooier doen klinken). Cru gesteld kan je zeggen dat micro- en ultrafiltratie alle troebelheid uit het water halen, terwijl nanofiltratie en omgekeerde osmose ervoor zorgen dat alle gevaarlijke stoffen die je niet ziet (vb. farmaceutica en teveel zout) kunnen verwijderen. Er is één catch: hoe fijner je zeef, hoe harder je moet duwen om het water er nog door te krijgen. Zwaartekracht (de waterbron 1 of 2 meter hoger zetten dan het kraantje) is meestal voldoende voor microfiltratie en bijgevolg verwijdering van meeste bacteriën, maar virussen en toxische stoffen geproduceerd door bacteriën kunnen wél nog door het membraan. Daarom wordt meestal geopteerd voor ultra- of nanofiltratie (die laatste biedt het extra voordeel zware metaalverontreinigingen te verwijderen), maar voor beide technieken heb je een pomp nodig. Of een toren van minstens 10 (ultrafiltratie) of 50 (nanofiltratie) meter hoog – wat meestal nogal onpraktisch is om te bouwen in natuurrampterrein.

Een pomp dus. Maar die heeft dan weer nood aan elektriciteit, en die elektriciteit moet ook nog worden voorzien. Dat lost men steeds vaker op met hernieuwbare energievoorziening, zoals een windmolentje of een zonnepaneel. Op zich heel leuke oplossingen, en duurzaam bovendien. Maar ik schrijf deze tekst als ingenieur en ik denk: hoe meer onderdelen, hoe meer er kapot kan gaan. En als de eerste hulpverlening verdwenen is, dienen de systemen dan nog? Meeste fabrikanten geven één jaar garantie, maar in de praktijk staan sommige modules véél langer ter plaatse. Het probleem is dus niet van technische, maar van héél erg menselijke aard: vergeten.

Geplaatst door Marjolein op 06/11/2016 om 10:38