Afvalwater: een nieuwe grondstof
In een wereld waar water steeds schaarser wordt, is hergebruik van water de norm. Ook uit afvalwater valt na zuivering heel wat nuttigs te halen, gaande van energie tot zeldzame grondstoffen zoals fosfor. Marjoleine Weemaes, R&D-manager bij Aquafin, stelt drie circulaire innovaties voor.
Susanovamagazine april 2019
Delen
- Link kopiëren
In samenwerking met Aquafin
1. Kringloop voor fosfor
Fosfaat is een belangrijke bouwsteen voor ons DNA en een essentiële voedingsstof voor planten. Het is ook een noodzakelijk mineraal voor de productie van kunstmest. We hebben grote hoeveelheden fosfor nodig, maar de natuurlijke voorraden zijn beperkt. En dus is het zoeken naar alternatieve bronnen – afvalwater bijvoorbeeld. R&D-manager Marjoleine Weemaes van waterzuiveringsbedrijf Aquafin: “We nemen fosfaat op met onze voeding; een groot deel komt via onze urine in het afvalwater terecht. In de meeste waterzuiveringsinstallaties in Vlaanderen slagen we erin de fosfaten uit het water te halen. Maar slechts een klein deel daarvan wordt teruggewonnen voor hergebruik. Dat aandeel willen we verder opdrijven door in te zetten op innovatief onderzoek.”
In de waterzuiveringsinstallaties van Aquafin wordt afvalwater gezuiverd met bacteriën. Na het proces bezinken die in een sliblaag. Weemaes: “De fosfaten kunnen uit het slib teruggewonnen worden door het te verbranden en de assen uit te zuiveren. Dat is een efficiënte methode met een hoog rendement, maar het blijft zoeken naar de ultieme technologie. Niet alleen in Vlaanderen, maar ook in onze buurlanden is het onderzoek hiernaar volop aan de gang.”
Van urine tot meststof
In De Kruitfabriek in Vilvoorde, een historisch fabriekspand annex eventlocatie aan het kanaal Brussel-Willebroek, test Aquafin samen met drie partners (Matexi, NuReSys en Stad Vilvoorde) of fosfor gerecupereerd kan worden uit de urine die via de herentoiletten verzameld wordt. Uit de verzamelde urine worden fosfor en stikstof gewonnen, die in een reactorvat samen struviet vormen: een ideale meststof voor lokaal gebruik in de aanpalende kruidentuin. De partners testten hetzelfde procedé de voorbije jaren ook op grote evenementen en festivals, zoals Rock Werchter.
2. Hergebruik van effluent
Tal van Vlaamse bedrijven, van landbouwers tot chemische fabrieken, maken dagelijks gebruik van grond- of oppervlaktewater. Dat ook gezuiverd afvalwater voorhanden is, is volgens Aquafin nog te weinig bekend. “Slechts weinigen beseffen dat afvalwater het hele jaar door een duurzaam alternatief is voor structurele grondwaterwinning. Het is altijd voorradig en goed van kwaliteit, wat bij bijvoorbeeld oppervlaktewater niet te voorspellen is”, stelt Marjoleine Weemaes.
Via specifieke partnerschappen, bijvoorbeeld met een producent van citroenzuur, wil Aquafin het potentieel van effluent in de verf zetten. “We bekijken telkens aan welke hygiënische voorwaarden het effluent moet voldoen en passen als dat nodig is een bijkomende zuiveringsstap toe. Effluent kun je naar eender welke waterkwaliteit zuiveren.”
Kringloopbier
De liefde van de Vlaming gaat door de maag. Om de smaak van gezuiverd afvalwater op de som te nemen, sloegen Aquafin en drinkwaterproducent De Watergroep de handen in elkaar met Microbrouwerij Den Triest. Samen bottelden ze het blonde en bruine bier Rond’O, dat met gezuiverd afvalwater gebrouwen wordt. Aquafin zuivert het afvalwater met membranen en de Watergroep maakt er via een nabehandeling (omgekeerde osmose) opnieuw drinkwater van. De brouwpartners werken intussen aan een nieuwe versie van Rond’O, waaraan een tinctuur (een alcoholische oplossing) wordt toegevoegd van op struviet gekweekte kamille.
Slimme teelt
Draait de landbouw van de toekomst op afvalwater? Het Gentse bedrijf Smart Farmers, dat zich toelegt op aquaponics, meent alvast van wel. Op de waterzuiveringssite van Aquafin in Gent bouwde het een installatie om op basis van gezuiverd afvalwater groenten, vis en scampi te kweken. Het systeem draait zo goed als gesloten: het aquariumwater dient als meststof voor de groenten, via restwarmte van de bassins krijgt de microboerderij de nodige energie.
Grijswater vervangt hemelwater
Naast een fosforvanger heeft het Vilvoordse evenementenpand De Kruitfabriek ook een eigen flexibel en goedkoop waterzuiveringssysteem. Aquafin beheert er samen met projectontwikkelaar Matexi een proeftuin: het bedrijf legde een zuiverend rietveld aan in combinatie met een membraanfilter. Het systeem richt zich op grijswater, afvalwater afkomstig van douches, keukens of wasmachines. Het water wordt gezuiverd in een rietveld, al dan niet gecombineerd met een nanofilter. Water dat enkel door het rietveld gaat, kan gebruikt worden om planten te bevloeien of toiletten door te spoelen. Het zuiveringsproces van nanofiltratie gaat een stap verder en haalt onder meer ook zouten, medicijnresten en kleurstoffen uit het water. Daardoor is het geschikt voor allerlei vormen van hergebruik, zoals schoonmaak en wasmachines, en zou het zelfs in stadslandbouw of – mits verdere opzuivering – als bron voor drinkwater kunnen worden gebruikt. Slaat het project aan, dan zal de installatie volgens Aquafin vooral in een stedelijke context zijn nut bewijzen, waar hemelwater moeilijk op te vangen en te recupereren is.
3. Groene stroom en biomethaan
Huishoudelijk afvalwater zit boordevol chemische en thermische energie. Momenteel beschikt Aquafin in Vlaanderen over vijftien vergistingsinstallaties, waar de helft van al het slib uit waterzuiveringsinstallaties (jaarlijks ongeveer 100.000 ton droge stof) met behulp van bacteriën vergist wordt. Het resultaat is biogas, dat bij verbranding energie vrijgeeft. “Zo produceerden we in 2018 meer dan 14 miljoen kilowattuur aan groene stroom, die we in plaats van netstroom gebruikten voor onze installaties. Als alternatief voor elektriciteitsproductie bestuderen we ook de optie om van het biogas biomethaan te maken, door er koolstofdioxide en andere bestanddelen uit te verwijderen. Biomethaan kan gebruikt worden als brandstof voor wagens of kan in het aardgasnet geïnjecteerd worden”, zegt Marjoleine Weemaes.
Het slib dat Aquafin niet vergist en het slib dat overblijft na gisting, wordt verbrand of verwerkt tot pellets voor bijvoorbeeld de cementindustrie. “Onze eigen verbrandingsoven draait autonoom, maar we kunnen er voorlopig geen energie mee leveren: we hoeven geen energie toe te voegen, maar wekken er ook geen overschot mee op. We willen zoveel mogelijk gebruikmaken van restwarmte om het slib te drogen, om op die manier minder stroom te verbruiken en de energiebalans positief te maken.”
Warmte uit het riool
Op de Slachthuissite in Antwerpen-Noord, waar tegen 2030 een gloednieuwe wijk verrijst, bekijken Aquafin en Fluvius samen met de stad Antwerpen hoe warmte uit gezuiverd afvalwater, effluent, de huizen kan verwarmen via een warmtenetwerk. Het zou de eerste keer zijn in Vlaanderen dat op die schaal – een wijk van 18 hectare – zo’n netwerk op basis van riothermie wordt uitgerold. De voordelen van warmte uit effluent zijn volgens Aquafin legio: je kan rekenen op een constante warmte, en door de grote debieten van het effluent is het ideaal in combinatie met warmtepompen. Een haalbaarheidsstudie toonde het potentieel van het netwerk aan. De partners bekijken nu de praktische aspecten: hoe, wanneer en met welke middelen het netwerk gebouwd kan worden.