project

Water Mining

Expert(s):
dr.ir. Martin Korevaar, dr. Gerard van den Berg, dr. Christos Makropoulos

  • Startdatum
    01 sep 2020
  • Einddatum
    31 aug 2024
  • Opdrachtgever
    Horizon 2020

Voorzien in voldoende en veilig water is tegenwoordig een cruciale uitdaging. Hierbij zijn zowel innovatieve oplossingen in het watermanagement zelf als alternatieve en hernieuwbare bronnen voor water nodig. Het door de EU gefinancierde project ‘WATER-MINING’ heeft tot doel om innovatieve oplossingen voor de levering van water in de praktijk te demonstreren. Bij de verschillende praktijkdemonstraties zal relevante wetgeving worden nageleefd. Denk aan de Europese Kaderrichtlijn voor Water en de Circulaire Economie- resp. EU Green Deal.

Water en grondstoffen winnen bij ontzilting en de zuivering van stedelijk en industrieel afvalwater

In het EU-programma ‘Horizon2020’ heeft het project ‘WATER-MINING’ tot doel water hergebruik te stimuleren. De 6 casestudies verspreid over heel Europa demonstreren hoe het ontziltingsproces energie-efficiënter en minder vervuilend kan worden aangepakt: 1) door op een duurzamere manier belangrijke producten (bijvoorbeeld fosfaat) te winnen uit afvalwater; en 2) door bij de zuivering van industrieel afvalwater te werken met volledig gesloten (Zero-Liquid-Discharge-) kringloopsystemen.

In het project worden verschillende ontwerpen voor de behandeling van stedelijk afvalwater en de ontzilting van zoutwater voorgesteld. Ook wordt er gekeken naar innovatieve bedrijfsmodellen die de betrokkenheid van particuliere en publieke stakeholders moet verbeteren.

ICT-oplossingen om de winningsprocessen te visualiseren, te bewaken en te verbeteren

KWR leidt de ontwikkeling en implementatie van ICT-oplossingen om de doelstellingen van de casestudies (zoals een lager energieverbruik of een grotere minerale zuiverheid) te dmonstreren. De instrumenten bestaan uit een interactief dashboard (NESSIE van NTUA) en door het ICCS ontwikkelde augmented reality (AR-) applicaties. Beide zullen worden ontwikkeld om de resultaten te visualiseren. Deze visualisering ondersteunt de bedrijfsleiding en proces-operators in het optimaliseren  van de processen en het vergemakkelijkt het contact met beleidsmakers, burgers en stakeholders.

Het dashboard laat actuele gegevens uit sensoren zien zijn, verrijkt met modelgegevens en modelvoorspellingen (procesmodellen of machine learning-modellen). Ze kunnen afwijkingen signaleren of fungeren als een ‘zachte sensor’. (Een zachte sensor bepaalt de waarde van een parameter die niet direct kan worden gemeten met behulp van een model waarin daadwerkelijke metingen zijn ingevoerd.) Bovendien kunnen met deze modellen prognoses worden opgesteld, wat een optimale controle van het proces mogelijk maakt. De toepassing van Reinforced Learning (RL) maakt een optimale controle mogelijk en is gebaseerd op verschillende parameters, die misschien zelfs met elkaar botsen –bijvoorbeeld met een zo laag mogelijk energieverbruik zoveel mogelijk mineralen uit afvalwater te winnen. Het dashboard en de koppeling ervan met de verschillende modellen wordt toegepast in de verschillende praktijkvoorbeelden in nauwe samenwerking met eindgebruikers.

De AR-applicaties verrijken de fysieke omgeving met virtuele gegevens. Deze virtuele elementen zullen bestaan uit 3D- en 2D-elementen (zoals diagrammen, objecten en beelden), video’s en enquêtes.