Climate change and urbanization will increase the frequency and magnitude of urban flooding and water quality problems in many regions of the world. In coastal and delta areas like The Netherlands and the Philippines, where urbanization is often high, there has been an increase in the adoption of sustainable urban drainage systems (SUDS). SUDS are installed around the world with the expectation to reduce urban flooding and reduce the pollution impact on receiving waters. Most cities in Asia are starting to implement SUDS as their strategy to make their cities sustainable and resilient.The combination of SUDS with appropriate wastewater treatment and management systems have the potential to be multifunctional in alleviating flood run-off, improving water quality, alleviating heat stress and as a source for reusing the stormwater and wastewater.Since the earliest SUDS are implemented in Europe decades ago it is advised to use the lessons learnt in this process. International knowledge exchange is promoted in projects as IWASTO where several organisations from the Philippines and The Netherlands join forces on a specific region as the Pateros riverin Manila with the aim to minimise the pollution impact on this receiving water. The first findings of this project related to storm water and wastewater management are presented in this paper. In this stage of the project high level support models that map the challenges in the city (such as flooding and heatstress) arevaluable tools for implementing cost effective sustainable drainage for improving water quality.
DOCUMENT
With climate change and urban development, water systems are changing faster than ever. Currently, the ecological status of water systems is still judged based on single point measurements, without taking into account the spatial and temporal variability of water quality and ecology. There is a need for better and more dynamic monitoring methods and technologies. Aquatic drones are becoming accessible and intuitive tools that may have an important role in water management. This paper describes the outcomes, field experiences and feedback gathered from the use of underwater drones equipped with sensors and video cameras in various pilot applications in The Netherlands, in collaboration with local water managers. It was observed that, in many situations, the use of underwater drones allows one to obtain information that would be costly and even impossible to obtain with other methods and provides a unique combination of three-dimensional data and underwater footage/images. From data collected with drones, it was possible to map different areas with contrasting vegetation, to establish connections between fauna/flora species and local water quality conditions, or to observe variations of water quality parameters with water depth. This study identifies opportunities for the application of this technology, discusses their limitations and obstacles, and proposes recommendation guidelines for new technical designs
LINK
Small urban water bodies, like ponds or canals, are often assumed to cool their surroundings during hot periods, when water bodies remain cooler than air during daytime. However, during the night they may be warmer. Sufficient fetch is required for thermal effects to reach a height of 1–2 m, relevant for humans. In the ‘Really cooling water bodies in cities’ (REALCOOL) project thermal effects of typical Dutch urban water bodies were explored, using ENVI-met 4.1.3. This model version enables users to specify intensity of turbulent mixing and light absorption of the water, offering improved water temperature simulations. Local thermal effects near individual water bodies were assessed as differences in air temperature and Physiological Equivalent Temperature (PET). The simulations suggest that local thermal effects of small water bodies can be considered negligible in design practice. Afternoon air temperatures in surrounding spaces were reduced by typically 0.2 °C and the maximum cooling effect was 0.6 °C. Typical PET reduction was 0.6 °C, with a maximum of 1.9 °C. Night-time warming effects are even smaller. However, the immediate surroundings of small water bodies can become cooler by means of shading from trees, fountains or water mists, and natural ventilation. Such interventions induce favorable changes in daytime PET.
DOCUMENT
Due to the existing pressure for a more rational use of the water, many public managers and industries have to re-think/adapt their processes towards a more circular approach. Such pressure is even more critical in the Rio Doce region, Minas Gerais, due to the large environmental accident occurred in 2015. Cenibra (pulp mill) is an example of such industries due to the fact that it is situated in the river basin and that it has a water demanding process. The current proposal is meant as an academic and engineering study to propose possible solutions to decrease the total water consumption of the mill and, thus, decrease the total stress on the Rio Doce basin. The work will be divided in three working packages, namely: (i) evaluation (modelling) of the mill process and water balance (ii) application and operation of a pilot scale wastewater treatment plant (iii) analysis of the impacts caused by the improvement of the process. The second work package will also be conducted (in parallel) with a lab scale setup in The Netherlands to allow fast adjustments and broaden evaluation of the setup/process performance. The actions will focus on reducing the mill total water consumption in 20%.
De energietransitie van fossiele naar duurzame energie krijgt brede maatschappelijk aandacht. Er zijn projecten voor het plaatsen van zonnepanelen en windturbines. Dit betreft zowel nationale projecten (zoals windparken op de Noordzee en de discussies over waterstof) als kleinere lokale projecten in huizen in woonwijken en bedrijfsgebouwen op bedrijventerreinen. Netcongestie is een recente ontwikkeling, wat betekent dat het elektriciteitsnet niet meer genoeg transportcapaciteit heeft om afspraken te kunnen maken voor nieuwe aansluitingen. Netcongestie beperkt de uitbreiding en vestiging van nieuwe bedrijven in sterke mate. De opschaling van de installatie van duurzame bronnen zoals zon- en windenergie wordt er door onmogelijk. Dit leidt tot een sterke vermindering van de toekomstige economische activiteiten en brengt het halen van duurzame-energiedoelstellingen in gevaar. Op korte termijn is volledig fysieke versterking van het net onmogelijk door gebrek aan mankracht en trage vergunningsprocedures. Een tussentijdse oplossing is het optimaal benutten van de netcapaciteit door de werkelijke vraag en aanbod te meten en beter op elkaar af te stemmen. In deze aanvraag stellen wij een onderzoeksaanpak voor om op lokaal bedrijventerreinenniveau deze sturing, vanuit een nauwe samenwerking tussen de netbeheerder, de parkorganisatie en de lokale (MKB) bedrijven op een bedrijvenpark, vorm te geven. Dit verkennend onderzoek begint met het in kaart te brengen van lokale (energie-)behoeftes en oplossingsmogelijkheden op laagspanningsniveau. Dit gebeurt door de informatie van slimme meters en de laagspanningstrafo’s momentaan uit te lezen en met AI de te verwachtte belasting te bepalen. Als bekend is wat de lokale regelmogelijkheden zijn, kan er met de bedrijven worden nagegaan hoe het huidige laagspanningsnet beter kan worden benut voorafgaand aan grote netverzwaring. Wij inventariseren hoe de opties en de voordelen voor de ondernemers op een begrijpelijke manier kunnen worden gepresenteerd, bijvoorbeeld met behulp van een dashboard.
Als gevolg van de energietransitie wordt het steeds moeilijker om energieaanbod en -vraag op elkaar af te stemmen en ontstaan problemen op het elektriciteitsnet. Energieopslag biedt een oplossing: duurzame energie wordt opgeslagen op momenten dat er aanbod en weinig energievraag is en beschikbaar gesteld wanneer er weinig aanbod en veel vraag is. Lokale opslag biedt een kans om lokale uitval van het elektriciteitsnet te voorkomen en geeft meerwaarde aan duurzame energie. Opslag in waterstof is uitermate geschikt voor zowel toepassingen op MW-schaal (windparken), voor seizoensopslag en voor toepassingen waar distributie relevant is. De wens van bedrijventerreinen om te verduurzamen biedt een kans om gericht aan oplossingen voor lokale energieopslag in waterstof en bijbehorende toepassingen te werken. In dit project werkt de HAN samen met MKB-bedrijven, Saxion, TU Delft, lokale overheden en een aantal overige partners aan het ontwikkelen en optimaliseren van een energieopslagsysteem gebaseerd op waterstof en bijbehorende waterstoftoepassingen op en voor bedrijventerrein IPKW in Arnhem. Beschikbare windenergie van in aanbouw zijnde turbines langs de Rijn bij IPKW vormen de aanleiding voor het ontwerpen, modelleren, construeren en testen van een (geschaald) energieopslagsysteem gebaseerd op de productie, en opslag van waterstof. Specifieke toepassingen op het industriepark worden geïnventariseerd, en waar mogelijk gerealiseerd en gemonitord, voor met name lokaal bedrijfstransport en elektriciteitslevering. Scenario’s voor ontwikkeling en toepassing van de technologie ontwikkeld en haalbaarheidsstudies uitgevoerd. Kennis en expertise worden ontwikkeld om het proces van optimale implementatie van waterstof voor energieopslag in een energieketen met specifieke toepassingen op een bedrijventerrein te ondersteunen. Met dit project bouwen wij voort op de vele eerdere waterstofprojecten die bij de HAN zijn uitgevoerd en maken we gebruik van ons recent gerealiseerde shared facility HAN Waterstoflab op IPKW.
Lectorate, part of NHL Stenden Hogeschool
