Op de rioolwaterzuivering van Terwolde draaide van mei 2019 tot juni 2020 een proefopstelling van De Waterfabriek. De proef heeft veel waardevolle informatie opgeleverd over de te bereiken kwaliteit van het gezuiverde water, maar ook over het energieverbruik, de kosten, de betrouwbaarheid van de installatie en de aard en omvang van de teruggewonnen grondstoffenstromen. De Waterfabriek werkt met fysisch-chemische scheidingstechnieken en niet - zoals gebruikelijk - met bacteriële zuivering, waarbij veel waardevolle stoffen worden afgebroken. Die kunnen nu worden teruggewonnen. Er worden in het nieuwe concept vanwege het ontbreken van bacteriën ook geen broeikasgassen gevormd. Wel zijn het energieverbruik en de operationele kosten hoger dan bij een conventionele zuivering, vooral omdat er meer stoffen uit het rioolwater worden gehaald, waaronder medicijnresten. Dit blijft wel binnen de vooraf door het waterschap gestelde voorwaarden.

Er zijn ook punten ter verbetering. De pilot wijst uit dat er de reststromen uit het proces kunnen worden gehaald, maar dat nader onderzoek nodig is om te kijken hoe deze stromen geconcentreerder kunnen worden gemaakt en verder kunnen worden ontrafeld in afzonderlijke stoffen. Ook wordt in de volgende fase onderzocht hoe de kosten verlaagd kunnen worden. 

Definitief ontwerp gefaseerd gebouwd
De volgende stap is het vertalen van de resultaten naar een definitief ontwerp voor de waterfabriek.  Dit ontwerp wordt vervolgens gefaseerd gebouwd. Zo kan stapsgewijs de hoeveelheid te verwerken rioolwater worden opgevoerd van 2,5 naar 50 en uiteindelijk naar 150m3 per uur. Dit biedt de mogelijkheid om het zuiveringsconcept nog verder te optimaliseren tijdens de realisatie.

In De Waterfabriek werken Waterschap Vallei en Veluwe, de Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer STOWA, Dutch Water Refinery (een consortium van de ingenieursbureaus Witteveen+Bos en RoyalHaskoningDHV) en Aquaminerals met elkaar aan een geheel nieuwe, circulaire manier van rioolwaterzuivering. Via het slim toepassen en combineren van nieuwe technieken worden hierbij maximaal grondstoffen teruggewonnen uit het rioolwater, zoals cellulose en fosfaat. Tegelijkertijd produceert De Waterfabriek - met rioolwater als grondstof - schoon en levend water. Zo schoon dat het kan dienen om kwetsbare beken en kleine rivieren te voeden, waarmee droogval en zoetwatertekorten worden tegengegaan. De eerste Waterfabriek wordt gebouwd in het Gelderse Wilp. De Waterfabriek wordt financieel mede mogelijk gemaakt door een subsidie vanuit het Life-programma van de EU.