De nieuwe hexamonitor, voor biologisch nog veiliger drinkwater

In de proefhal van Waternet op productielocatie Weesperkarspel draait nu de nieuwe hexamonitor. Deze proefopstelling voor 6 gelijktijdige experimenten is het resultaat van ruim een jaar aan multidisciplinaire inspanningen, waarin KWR-deskundigen kennis, ervaring en proefopstellingen uit ‘oud’ Legionella-onderzoek combineerden met nieuwe kennis en technische mogelijkheden. Met deze nieuwe opstelling kan worden onderzocht welke effecten klimaatverandering en de energietransitie kunnen hebben op bijvoorbeeld groei van opportunistische ziekteverwekkers in drinkwaterdistributienetten – en dus op de biologische veiligheid van ons drinkwater.

Klimaatverandering en de energietransitie veroorzaken hogere watertemperaturen in het drinkwaterdistributienet, bijvoorbeeld door warmere zomers en meer warmtenetten onder de grond. KWR-microbioloog Nikki van Bel onderzoekt wat dat doet met de groei van opportunistische ziekteverwekkers (pathogenen) in het distributienet. Dit zijn micro-organismen die soms in kleine, onschadelijke hoeveelheden voorkomen in drinkwater, maar bij hogere temperaturen hun kans kunnen grijpen. Van Bel: “We hebben nu dringend behoefte aan meer kennis over de effecten van temperatuurverhoging op opportunistische pathogenen, zodat we maatregelen kunnen testen waarmee we in de toekomst het distributienet zo veilig mogelijk kunnen houden.”

Hergebruik, selectie nieuwe onderdelen en intensief overleg

Dertig jaar onderzoek naar de opportunistische ziekteverwekker Legionella heeft KWR niet alleen een hoop kennis opgeleverd: in de opslag stonden ook nog twee proefopstellingen, de oude hexa- en pentamonitor. Dat bood een prachtige kans: de oude proefopstellingen hergebruiken, aanvullen en doorontwikkelen naar een nieuwe opstelling voor onderzoek naar de effecten van klimaatverandering en energietransitie. Zo begon eind 2024 een proces van uitproberen, overleggen en nieuwe oplossingen bedenken, en intensief multidisciplinair overleg. Harry van Wegen en Robbie van Pelt van de werkplaats werkten aan de bouw van de opstelling, in nauw overleg met onder andere Van Bel en Anke Brouwer van het laboratorium. Van Wegen en Brouwer hadden 25 jaar eerder ook al met en aan de oude hexa- en pentamonitor gewerkt en konden dus veel praktijkkennis inbrengen. Ze combineerden hun expertise en ervaring en bespraken de opties voor hergebruik van oude onderdelen en toevoegen van goed geselecteerde nieuwe componenten. “Dat luistert nauw,” zegt Brouwer, “want de materialen die worden gebruikt in pompen en andere onderdelen, kunnen de bacteriegroei soms sterk bevorderen. Rubber kun je bijvoorbeeld beter vermijden. Dus elke keer als Robbie een pomp vond die aan de technische eisen voor de installatie voldeed, moesten we beoordelen of ook de gebruikte materialen geschikt waren.” Van Bel: “Dan kwam er een mailtje van Robbie met ‘Ik heb nu een pomp gevonden met deze materialen erin, mag dat?’, en dat is natuurlijk precies de benadering die we nodig hadden.”

Compact en veilig

Voor de werkplaats was het een mooie, maar complexe klus. Van Pelt: “We hebben verschillende nieuwe componenten aangeschaft, maar ook veel dingen zelf ontworpen en gemaakt, zoals de warmtewisselaars. En ik vond het ook mooi dat Harry de lat meteen hoog legde toen we aan het project begonnen door te pleiten voor één compacte kast, waar alles in paste.” Van Wegen: “Een dicht systeem is veiliger in het gebruik en prettiger voor de mensen die ermee moeten werken, maar het maakt de ontwerppuzzel inderdaad een stuk ingewikkelder. Maar ik houd wel van een uitdaging.”

600 kilogram verplaatsbare opstelling

De gezamenlijke inspanningen leidden in het voorjaar van 2025 tot een gewichtig en indrukwekkend resultaat. De nieuwe hexamonitor is een verplaatsbare kast op wielen van 600 kilogram, 2 meter hoog, 2 meter breed en een meter diep. Achter gesloten deuren worden 6 (vandaar ‘ hexa’) glazen kolommen doorstroomd met water onder veilige en gecontroleerde omstandigheden. In de zes glazen kolommen circuleert verwarmd water, zodat bij verschillende temperaturen en in aanwezigheid van verschillende materialen kan worden onderzocht hoe goed uiteenlopende soorten opportunistische pathogenen zich kunnen vermeerderen. Zo is het mogelijk vergelijkende experimenten onder verschillende gekozen condities uit te voeren. Door opportunistische pathogenen toe te voegen aan de kolommen, kan hun gedrag worden bestudeerd en kunnen de onderzoekers de effecten van verschillende temperaturen op de groei van deze pathogenen over een langere periode volgen.

De nieuwe hexamonitor: een verplaatsbare kast op wielen van 600 kilogram, 2 meter hoog, 2 meter breed en een meter diep met 6 glazen kolommen.

Van Nieuwegein naar Weesperkarspel

De nieuwe hexamonitor is eerst in de proefhal van KWR zelf ingezet voor Legionella-onderzoek om te testen vanaf welke temperatuur deze bacterie kan groeien. De hexamonitor bleek prima te werken en is daarna verplaatst naar de proefhal van Waternet op productielocatie Weesperkarspel. Marco Dignum is Onderzoeker Drinkwatertechnologie bij Waternet en voorzitter van de themagroep Biologische Veiligheid van het programma Waterwijs: “Wij stonden open voor een proefopstelling in onze proefhal, maar hebben natuurlijk wel eerst gecontroleerd of we die ook veilig in onze proefhal kunnen inzetten. Bijvoorbeeld wat betreft elektrische veiligheidseisen en bescherming van onze mensen en ons drinkwater tegen de aanwezigheid van pathogenen. Daar is de hexamonitor gelukkig op ontworpen: al het water dat uit de hexamonitor komt gaat langs UV-lampen om eventuele opportunistische pathogenen af te doden. Een ander aspect is dat we absoluut willen voorkomen dat er aërosolen met opportunistische pathogenen ontstaan, daarom hebben we ervoor gekozen om de hexamonitor toch onder een afzuigsysteem te plaatsen.”

KWR’s monsternemer Erik Bogaard gaat regelmatig langs in Weesperkarspel om monsters te nemen die bij KWR worden onderzocht.

Nabijheid stimuleert nieuwe ideeën

De dagelijkse zorg voor de nieuwe hexamonitor kost bij Waternet wat tijd en moeite, maar dat is het waard, vindt Dignum: “Het is leuk om de nieuwe hexamonitor in huis te hebben, dan wordt het ook meer je eigen onderzoek, je eigen apparaat. En dan ga je dus ook nadenken over toepassingsmogelijkheden. We hebben op deze productielocatie plannen om membraanfiltratie toe te voegen en onze langzame zandfilters uit te breiden. Daardoor zouden micro-organismen nog minder groeimogelijkheden moeten krijgen. Dus als we over een paar jaar de experimenten van nu herhalen, zouden we minder groei van opportunistische pathogenen moeten zien. Dat zou een mooie bevestiging voor onze aanpassingen zijn.”

Binnen het Waterwijsprogramma leven ook al diverse ideeën voor nieuwe onderzoeksprojecten. De vooruitzichten voor de nieuwe hexamonitor zijn dus goed, er valt nog veel mee te onderzoeken. KWR zet erop in om ook met deze nieuwe proefopstelling weer een stevige bijdrage te leveren aan de microbiologische veiligheid van het Nederlandse drinkwater.