VAN TOILET NAAR AKKER EN WEER TERUG

/, Landbouw/VAN TOILET NAAR AKKER EN WEER TERUG

Al duizenden jaren worden ontlasting en urine gebruikt om de akkers te bemesten. In Nederland zijn we daar een eeuw geleden om hygiënische redenen mee opgehouden. Grietje Zeeman, hoogleraar ‘Nieuwe publieke sanitatie’ in Wageningen, wil de aloude kringloop weer sluiten. Maar wel netjes.

 

In de wijk Noorderhoek in Sneek fungeren plas, poep en keukenafval van nu 60 en straks 280 huishoudens als brandstof. Via een vergister wordt er biogas uitgehaald en daarmee worden woningen en tapwater verwarmd.  Grietje Zeeman, die donderdag 13 september haar inaugurele rede houdt, stond ruim tien jaar geleden aan de wieg van het Sneker project. Haar ambitie als kersvers hoogleraar is om veel meer dan alleen energie uit het toilet te halen.

‘In Sneek hebben we daar ook al een begin mee gemaakt’, vertelt ze. ‘Het water dat uit de biovergister komt, bevat nog veel fosfor in de vorm van fosfaat. Door daar magnesiumzout aan toe te voegen slaat dat neer als struviet en daarmee kun je je akkers bemesten.’ Het terugwinnen van fosfor is volgens Zeeman belangrijk omdat dat een eindige grondstof is. ‘Het is deze eeuw nog niet op’, zegt ze, ‘maar het wordt wel steeds lastiger en dus ook duurder om het te winnen. Als we het terug kunnen winnen uit zwart water kunnen we voorzien in een kwart van het kunstmest gebruik in de landbouw.’

 

Algen

Naast fosfor bevatten plas en poep ook stikstof in de vorm van ammoniak, eveneens een belangrijke meststof voor de landbouw. In Sneek wordt de ammoniak niet teruggewonnen, maar omgezet in gasvormige stikstof die in de atmosfeer verdwijnt. Zeeman: ‘Hoewel de vacuümtoiletten in Sneek maar heel weinig water gebruiken – vijf liter per persoon in plaats van 40 liter bij normale toiletten – is de hoeveelheid stikstof uiteindelijk nog te laag om efficiënt terug te winnen.’

‘Algen kunnen hier uitkomst bieden’, vervolgt ze. ‘Het Nederlands instituut voor ecologisch onderzoek (NIOO) hier in Wageningen beschikt over hetzelfde systeem als in Sneek, maar dan kleiner. Samen met hen doen we onderzoek naar de groei van algen op het water dat uit de vergister komt. Die algen nemen niet alleen alle fosfor op, maar leggen ook driekwart van de stikstof vast. Op hun beurt kun je die algen oogsten en als mest op het land brengen. Je kunt er ook plantaardige olie uithalen om er brandstof van te maken en de rest als mest gebruiken. Of in de toekomt misschien grondstoffen voor chemicaliën. Als het werkt zoals we denken, zijn de mogelijkheden legio.’

 

Verdunnen

Al bijna haar hele werkzame leven houdt Grietje Zeeman zich bezig met het bedenken van slimmere methoden om huishoudelijk afvalwater te benutten. ‘Toen ruim honderd jaar geleden de riolering werd aangelegd telde maar een ding: afvalwater, toentertijd een bron van infectieziekten, zo snel mogelijk de stad uit zien te krijgen. Niet alleen huishoudelijk afvalwater, maar ook regenwater en industrieel afvalwater. Verwijderen om ziekten als cholera te voorkomen en verdunnen, zodat de natuur het verder af kon breken.’

Toen de natuur het niet meer aan kon, hebben we zuiveringsinstallaties gebouwd. Maar daarbij speelt die verdunning ons parten. Er wordt heel veel water gebruikt om betrekkelijk weinig afval naar de zuiveringsinstallatie af te voeren. De traditionele zuivering vraagt dan ook veel energie. De installatie in Sneek produceert juist energie, omdat daar gebruik wordt gemaakt van het principe van anaerobe (zuurstofloze) vergisting, een techniek die in Nederland is ontwikkeld, maar hier vrijwel alleen wordt gebruikt voor industrieel afvalwater. Voor huishoudelijk afvalwater is Nederland eigenlijk te koud en zou je alle biogas moeten gebruiken om de reactor op temperatuur te houden. Zeeman. ‘In Sneek werkt het alleen omdat we het toiletwater zo min mogelijk verdunnen. Dan hoef je minder water op te warmen.’

 

Niet meer doortrekken

Voor de volgende generatie zuurstofloze systemen wil Zeeman die verdunning nog verder beperken. ‘In Sneek gebruiken we vijf liter water om ongeveer anderhalve liter urine en iets minder dan een half pond ontlasting per dag af te voeren. Eigenlijk is het niet nodig om voor urine door te trekken, dus uiteindelijk willen we naar een liter per dag toe, alleen voor de ontlasting. En af en toe natuurlijk een beetje water om de toiletpot te reinigen.’

Door nog minder water  te gebruiken om door te spoelen, komt er ook minder water in de bioreactor terecht. Zeeman: ‘Dat betekent dat je met dezelfde hoeveelheid energie de temperatuur in de reactor kunt verhogen. Nu schommelt die ergens tussen de 25 en 35 graden Celsius, maar dan kan de temperatuur zelfs op 70 graden worden gebracht. Het grote voordeel daarvan is dat het toiletwater als het ware wordt gepasteuriseerd. Die hogere temperatuur maakt nagenoeg alle ziekteverwekkers  onschadelijk.’

 

Medicijnresten

Een ander mogelijk probleem voor hergebruik vormen de medicijnresten. Worden die ook onschadelijk gemaakt bij een hogere temperatuur in de bioreactor? Zeeman: ‘Dat weten we, eerlijk gezegd, niet. We weten sowieso weinig over het effect van medicijnresten in huishoudelijk afvalwater. We weten dat een aantal medicijnen niet of slechts gedeeltelijk wordt afgebroken. Vermoedelijk vallen de effecten mee, omdat de concentratie erg laag is. Als het om drinkwater zou gaan, dan zou je bij wijze van spreken over je hele leven een tablet paracetamol binnenkrijgen. Wat we niet weten is wat de effecten zijn van cocktails van medicijnen.’

Samen met collega’s van de afdeling Toxicologie in Wageningen wil Zeeman het probleem van medicijnresten van een andere kant benaderen. ‘In plaats van uit te zoeken hoeveel en welke medicijnresten in gezuiverd afvalwater zitten, willen we gaan kijken naar het effect van afvalwater op levende systemen, gistcellen bijvoorbeeld of waterplanten. Er zijn al zulke testen voor bijvoorbeeld hormonen die in de anticonceptiepil zitten. Wat we willen is een setje testen, waarmee je snel kunt vaststellen of het gezuiverde afvalwater geen nadelige effecten meer heeft op het ecosysteem en uiteindelijk op de mens.’

 

Zonnebrand

Overigens zijn medicijnresten niet het enige probleem. ‘Wat dacht je van verzorgingsproducten?’, zegt Zeeman. ‘Onze zepen, parfums, zonnebrandmiddelen en deodorants. Lang niet alles wordt afgebroken in de zuivering, blijkt uit een onderzoek van een van mijn promovendi. Haar opvolger kijkt nu naar mogelijkheden om de resten van verzorgingsproducten te verwijderen. Ze komen overigens niet in het toiletwater terecht, maar in het grijze water, afkomstig van douche en wasmachine. Een van de ideeën is om actieve kool toe te voegen aan de reactor, want daarmee vang je het overgrote deel van die resten weg. Het probleem is alleen dat je dan wel die actieve kool of een ander middel weer terug moet winnen.’ Actieve kool is een poreuze vorm van  koolstof, die schadelijke stoffen uit water aan zich bindt.

 

Wettelijke belemmering

Naast water en groen gas levert de bioreactor ook slib op, ‘digestaat’ in het jargon. Als het lukt om ziekteverwekkers en resten van medicijn en verzorgingsproducten te verwijderen, mag dat digestaat dan als mest over de akkers worden verspreid? ‘Nee’, zegt Zeeman. ‘Ergens in de jaren zeventig is wettelijk vastgelegd dat slib uit de zuiveringsinstallatie – en juridisch valt slib uit de bioreactor daar ook onder – niet als mest mag worden gebruikt. De reden was toen dat er teveel zware metalen in zaten, zoals koper, zink en lood. Die zijn afkomstig van daken en wegen en stromen met regenwater het riool in.’

‘Het slib van alleen toiletwater, dat uit de bioreactor komt, bevat veel minder zware metalen, omdat er geen regenwater bij zit, zelfs geen douche- of waswater. Toch is het gehalte aan koper en zink hoger dan volgens de wet mag. Dat is raar, want wat er aan koper en zink in zit, zit ook in ons voedsel. Ik denk dan ook dat die wet niet deugt en dat we hem moeten aanpassen. Alleen dan kunnen we de kringloop van mest, via gewassen en voedsel tot mest op een nette manier sluiten.’

 

 

Gepubliceerd in Trouw, 12 september 2012

By |2012-09-13T15:11:41+00:00september 13, 2012|