Het CoRe-Water-afvalwaterzuiveringsconcept is in de huidige vorm technisch en economisch niet haalbaar. De toegepaste technologie met spiraalgewonden Forward Osmosis (FO)-membranen van leverancier Toray is te gevoelig voor vervuiling en verstopping en vraagt veel energie. Daarnaast leveren het teruggewonnen fosfaat en stikstof te weinig op. Dat blijkt uit het in oktober afgeronde CoRe Water-project binnen TKI Watertechnologie. De initiatiefnemers broeden op een vervolgproject met nieuwe capillaire/tubulaire FO-membranen.
De betrokken partijen bij het onderzoek, waaronder Allied Waters, BLUE-tec, KWR en Royal HaskoningDHV, tekenden in 2017 op de eerste dag van de Aquatech een samenwerkingsovereenkomst om het CoRe-Water concept verder te ontwikkelen. Vervolgens hebben drie waterschappen (Vallei en Veluwe, Rijn en IJssel en Waterschapsbedrijf Limburg) vanaf 1 mei 2018 in proefinstallaties de opschaling van het CoRe-Water-concept getest.
FO-RO membraanconcept
Hierbij zorgt een membraaninstallatie bestaande uit de combinatie van FO en RO voor een directe scheiding van ruw afvalwater in een schoonwaterstroom en in een geconcentreerde afvalwaterstroom. De waterschappen konden hieruit in theorie bruikbare stoffen, zoals stikstof en fosfaat, veel eenvoudiger terugwinnen.
Uit de testen bleek wel dat het concept een robuuste barrière vormt voor nutriënten (CZV, tot-N, tot-P en zouten) en een breed scala aan organische microverontreinigingen. TKI Watertechnologie ondersteunde het project van 1,5 miljoen euro.
Verwachtingen niet uitgekomen
Uit de in oktober afgeronde evaluatie van het project door KWR blijkt dat de verwachtingen niet zijn uitgekomen. “Toen we in 2017 met het project begonnen waren alleen de Toray membranen op de markt beschikbaar”, zegt Frank Oesterholt, senior onderzoeker en projectmanager bij het team Energie & Circulaire systemen van KWR. “Deze spiraalgewonden membranen zijn strak opgerold waardoor er in de zogeheten spacers maar weinig ruimte is voor het afvalwater om te passeren. Hierdoor raakten ze vrij snel vervuild en verstopt, bleek uit de pilots”.
Voorzorgsmaatregelen
De betrokken partijen hielden hier al rekening mee en namen voorzorgsmaatregelen. Zo pasten ze een luchtwaterspoeling, een osmotische terugspoeling en verschillende chemische reinigingen toe. Dat bleek volgens Oesterholt echter onvoldoende om de problemen te voorkomen.
Ook over de voorbehandeling van het afvalwater is goed nagedacht. Een robuuste voorbehandeling met ultrafiltratie membranen zou goed kunnen werken, maar zou te kostbaar zijn om een goede business case te krijgen. Daarom kozen de initiatiefnemers voor een eenvoudige, beperkte en economisch haalbare voorbehandeling met microzeven om te voorkomen dat de grovere deeltjes uit het afvalwater in de installatie terecht zouden komen. “Helaas is dat achteraf onvoldoende gebleken”, stelt Oesterholt.
Vervolgtraject
Dat neemt niet weg dat de betrokken partijen genoeg kennis hebben opgedaan voor een vervolgtraject. Er zijn nu nieuwe capillaire/tubulaire FO-membranen beschikbaar van Aquaporin/Berghof Membranes. “We zijn nu bezig om het vervolgtraject op touw te zetten. Zo hebben we al contact gelegd met Berghof Membranes als potentiële membraanleverancier”, zegt Oesterholt. Het verschil met de Toray membranen is dat ze geen spacers hebben. Daarom verwacht hij dat deze membranen makkelijker zijn schoon te maken en te houden.
Een belangrijke les uit de pilots is dat er in een eventueel vervolgtraject eerst kleinschalige labtesten met de nieuwe soort membranen nodig zijn. De focus ligt hierbij op het voorkomen en verwijderen van de vervuiling. De betrokken partijen zijn nu bezig om financiering te krijgen voor het vervolgtraject via TKI Watertechnologie.
Lees hier het rapport
