Waterschap Vallei en Veluwe wint vanaf het najaar actief kool uit cellulose afkomstig uit resten van toiletpapier op haar rioolwaterzuivering in Ede. Hierbij werkt het waterschap samen met fijnzeefleverancier CIRTEC en pyrolysetechniekleverancier Pulsed Heat/Setiva. Doel is om eind 2019 met het actief kool medicijnresten uit het rioolwater van de rwzi Ede te verwijderen.
De drie partijen willen cellulose terugwinnen uit de resten van toiletpapier dat dagelijks op de rwzi in Ede binnenkomt. Hiervoor gebruiken ze een fijne zeef van CIRTEC om de cellulose uit het rioolwater te halen. Vervolgens ontwateren en drogen ze de cellulose. Daarna wordt de cellulose met hoge snelheid in een trommel rondgedraaid, waarna brokvormige stukken ontstaan. Hierna worden de brokken door middel van een pyrolyseproces in vier producten ontleed.
Stoominjectie
Een van de producten is een mengsel van kool en as. De activatie van dit mengsel (actief kool) vindt plaats door stoominjectie. Dit zorgt volgens het waterschap voor de oppervlaktevergroting van het koolstof, waardoor de adsorptie eigenschappen flink verbeteren. De energie voor de stoominjectie komt uit het pyrolyseproces, waardoor er geen extra energie nodig is om het actief kool te activeren, stelt dijkgraaf Tanja Klip-Martin van waterschap Vallei en Veluwe in een schriftelijke reactie naar aanleiding van vragen van WaterForum. Daarnaast zorgt de verwijdering van cellulose uit het rioolwater voor minder slib om te verwerken en dus meer capaciteit op de zuivering en lagere verbrandingskosten van het resterende slib. Bovendien is cellulose moeilijker ‘verteerbaar’, dus als het waterschap het uit het proces haalt, is het slib makkelijker te zuiveren.
Cirkel rondmaken
Het actief kool in poedervorm komt uiteindelijk dus wel in het slib terecht en zal dan verbrand moeten worden. De oplossing is dus niet honderd procent circulair. Klip-Martin stelt dat circulair niet alleen de cirkel rondmaken betekent, maar ook staat voor het winnen en hergebruiken van grondstoffen. Het waterschap haalt straks de koolstof uit het eigen proces en past dat toe in het eigen actieve slibproces om een grondstof (water) nog schoner te maken. De hoeveelheid gewonnen kool is overigens niet voldoende om de gehele zuivering van actief kool te gaan voorzien. Uit berekeningen van het waterschap blijkt dat het door al het influent te gebruiken ongeveer 80 procent van de actief kool behoefte kan dekken. Gedurende het project bekijken de partijen of ze bijvoorbeeld snoeihout kunnen toevoegen om volledig dekkend te kunnen zijn.
Medicijnresten
De drie partijen richten zich in het proefproject in eerste instantie alleen op de verwijdering van medicijnresten uit het rioolwater. In september start aanvullend onderzoek om ook andere micro’s te kunnen verwijderen. Prof. dr. ir. Luuk Rietveld van de TU Delft wees eerder in een artikel op Waterforum op zeolieten om ook andere micro’s te verwijderen. Rietveld verwacht bovendien dat dat de zeolietenkorrels vaker en eenvoudiger kunnen worden geregenereerd in vergelijking met actief kool. Actief kool moet een jaar tot anderhalf jaar in een reactor doorstromen voor je het kunt regenereren. Door de verhitting is hiervoor veel energie nodig. “Zeolieten kunnen wij waarschijnlijk veel vaker, wellicht wekelijks, op locatie regenereren met een oxidant, zoals ozon. Dat scheelt niet alleen transport, maar kost ook minder energie en minder initiële investeringen.” Om deze aannames te onderbouwen, overwegen de onderzoekers een levenscyclusanalyse uit te voeren.
Geen totaaloplossing
Klip-Martin benadrukt dat het winnen van actief kool en het toepassen in het zuiveringsproces om medicijnresten uit het rioolwater te zuiveren niet dé totaaloplossing is om de jaarlijkse 140 duizend kilo medicijnresten in Nederland uit het oppervlaktewater te houden. Volgens haar is een combinatie van verschillende technieken nodig om volledig te kunnen zuiveren, zoals ozon en ultraviolet licht. Tegelijkertijd is het volgens de dijkgraaf noodzakelijk om ook aan de voorkant iets te doen, om te voorkomen dat medicijnresten in het oppervlaktewater terechtkomen. Bijvoorbeeld door geen medicijnen door de wc te spoelen en bij de ontwikkeling van medicijnen (green chemistry) rekening te houden met de afbreekbaarheid.
Bio-olie
Tijdens het proces maken de drie partijen niet alleen actief kool en pyrolysegas, maar ook twee andere producten. Zo produceren ze een mix van mierenzuur en azijnzuur die als koolstofbron op de rwzi in Ede wordt ingezet om de stikstofverwijdering die voor het proces nodig is te ondersteunen. De pyrolyseolie komt op de markt als stookolie van biologische oorsprong. Volgens Klip-Martin zijn er al geïnteresseerde afnemers. De potentiële klanten passen de olie toe als biologische stookolie in ketels om zo fossiele stookolie te vervangen. Een andere toepassing is bij de productie van geperste haardblokken om zo de fossiele paraffine te vervangen.
Subsidie
Het winnen van actief kool op de rwzi in Ede is onderdeel van een groter project: het INTERREG WOW! (Wider business Opportunities for raw materials from wastewater!). Dit project richt zich op het verwaarden van producten die als basis het element koolstof hebben. Hierbij produceren de deelnemers niet alleen grondstoffen, maar zetten ze samen met kennisinstellingen en marktpartijen waardeketens op om tot een duurzame circulaire kringloop van deze producten te komen. De totale kosten van het project in Ede bedragen 1.171. 873 euro. De betrokken partijen hebben een subsidie ontvangen van 703.123 euro, waardoor de eigen bijdrage op 468.749 euro uitkomt.
Lees hier het persbericht van het waterschap Vallei en Veluwe
