Ruim anderhalve eeuw proberen we al zo snel mogelijk van ons afvalwater af te komen, maar met onder meer het badwater gooien we ook het kind weg. Afvalwater blijkt namelijk een interessante bron van grondstoffen en energie.

 

Als alles volgens planning verloopt, bouwt GMB komend jaar een centrale slibverwerking in de Botlek. De grootste particuliere slibverwerker van Nederland zet daarin het zuiveringsslib van diverse bedrijven om in biogas en een vaste brandstof voor kolencentrales. ‘Verwerken van zuiveringsslib kost dan geen energie meer, maar levert juist energie op’, zegt Martin Wilschut, manager technologie en ontwikkeling bij GMB BioEnergie .

 

Biogas uit slib

Omdat er geen riolering is aangelegd, beschikken veel bedrijven in de Botlek over een eigen installatie voor afvalwaterzuivering. Het zuiveringsslib dat die installaties produceren – een natte kledder die voor het grootste deel uit water bestaat – wordt per vrachtwagen afgevoerd en vervolgens verbrand. Dit gebeurt voor het overgrote deel in de slibverbranding in Dordrecht en Moerdijk, waarbij het om enkele honderdduizenden tonnen per jaar gaat.

Wilschut: ‘Twee jaar geleden hebben we, in opdracht van het Rotterdam Climate Initiative, samen met Tauw Consult een inventarisatie gemaakt van de hoeveelheid en de samenstelling van de slibstromen die vrijkomen in het Rotterdams havengebied. Ook keken we naar de kosten die bedrijven moeten maken om het slib af te voeren en te laten verbranden. Op basis hiervan hebben we vastgesteld dat het alternatief, lokaal vergisten, financieel-economisch perspectief biedt én duurzaam is.’

Eind vorig jaar is daarom een Letter of Cooperation ondertekend door het Rotterdamse klimaatinitiatief, de gemeente Rotterdam, Deltalinqs en een groot aantal bedrijven die er wel brood in zagen, waaronder LyondellBasell, BP en Shell. Inmiddels is er een omgevingsvergunning aangevraagd en wordt eind dit jaar de go-no go-beslissing genomen. Theoretisch kan dus volgend jaar met de bouw worden begonnen.

 

Biobrandstof

Bij vergisting wordt de helft van het organisch materiaal uit zuiveringsslib omgezet in biogas. De hiervoor benodigde warmte hoopt GMB te kunnen krijgen van de toekomstige buurman, Kemira. Volgens Wilschut zijn er daarnaast nog meer mogelijkheden voor ‘co-siting’, omdat de zuiveringsinstallatie van Kemira nog voldoende capaciteit heeft om het water uit de vergister verder te zuiveren zodat het geloosd mag worden.

De slibvergister levert zelf ook weer slib op, zij het veel minder dan erin ging. Dit slib wordt ontwaterd door het te laten bezinken. De steekvaste massa (met een droge stofgehalte van 30 procent) wordt daarna afgevoerd naar de composteringsinstallaties van GMB, waar het wordt omgezet in biogranulaat. Dit is een korrelvormige brandstof die kan worden bijgemengd in kolencentrales.

Wilschut: ‘Om rendabel te kunnen draaien hebben we jaarlijks ongeveer 100.000 ton slib nodig met een droog stofgehalte van zo’n 8 procent. In eerste instantie bouwen we een installatie met een capaciteit van 50.000 ton slib, en die kunnen we later kunnen uitbreiden. Technisch zie ik geen problemen. De uitkomst van de go-no go-beslissing hangt vooral af van de hoeveelheid slib die we vooraf toegezegd kunnen krijgen.’

 

Elektriciteit uit urine

De laatste decennia groeit ook in de waterketen de aandacht voor het energieverbruik, met name bij de zuivering van industrieel en huishoudelijk afvalwater. Van grootverbruiker van energie willen de waterschappen zich juist ontwikkelen tot ‘energiefabriek’ en leverancier van grondstoffen. Een van de problemen daarbij is de enorme verdunning van het afvalwater op zijn weg van de toiletpot naar de zuivering. Een mogelijke remedie is om minder water te gebruiken voor transport. Wat ook kan is om te scheiden aan de bron, oftewel urine apart inzamelen.

Die tweede oplossing is medio vorig jaar al getest, want toen is urine, ingezameld in het provinciehuis in Assen, op de zuivering van het Waterschap Hunze en Aa in het Groningse Scheemda gebruikt om onder meer ‘gele stroom’ te produceren. De hoge concentratie van deze urine maakt het interessant om ammoniak te winnen die vervolgens in een brandstofcel wordt omgezet in luchtstikstof (N2), wat elektriciteit, warmte en schoon water oplevert. Naast urine wordt ook rejectiewater gebruikt, het water dat vrijkomt bij slibontwatering en dat hoge concentraties ammonium bevat. Volgens de NOM, een van de partners in het project, zijn de eerste resultaten positief, maar de rapportage is nog niete beschikbaar.

 

Kunstmest

Via SaNiPhos, een samentrekking van Sanitatie, N (stikstof) en phosphate, is GMB ook actief in de verwerking van urine. Na een eerste proef is twee jaar geleden een installatie gebouwd in Zutphen met een capaciteit van 5000 kubieke meter per jaar. Daar wordt voornamelijk urine verwerkt die is ingezameld tijdens de bekende plaszuilen op evenementen en resturine afkomstig van ‘Moeders voor moeders’.

Anders dan in Scheemda wordt in Zutphen uit urine geen energie gehaald, maar wel stikstof en fosfor. Door magnesiumzouten toe te voegen aan urine slaat het daarin aanwezige fosfaat neer als struviet met een rendement van 95 procent. De stikstof in urine – meestal in de vorm van ammonium – wordt eruit gehaald en  met zwavelzuur omgezet in ammoniumsulfaat. Dat is twee keer goed nieuws, want beide stoffen zijn (potentiële) vervangers van kunstmest. Ammoniumsulfaat is in Nederland al een erkende meststof, en regelgeving voor toepassing van de meststof struviet uit afvalwater is, aldus Wilschut ‘in de maak’.  Omdat er geen goede argumenten zijn tegen het gebruik ervan, verwacht hij dat struviet uit urine binnenkort ook in Nederland wordt toegelaten.

Voor het Ketenakkoord Fosfaatkringloop, dat ook door GMB is ondertekend, wordt daarnaast onderzoek gedaan naar de inzet van struviet als alternatief voor het schaarser en duurder wordende fosfaaterts. Zo streven fosfaatfabrikanten Thermphos en ICL naar een hogere inzet van secundaire grondstoffen, en uit berekeningen blijkt dat terugwinnen van fosfaat uit urine in een kwart van de wereldwijde behoefte aan fosfaat kan voorzien.

 

Gepubliceerd in Chemiemagazine oktober 2012