Wetsus test in het EU-project WATER MINING een nieuwe techniek om uit gezuiverd afvalwater grote vivianietkristallen te maken. Zo bouwt Wetsus een proefinstallatie voor het Spaanse onderzoeksinstituut Eurecat in Barcelona om de nieuwe ViviCryst-technologie te onderzoeken. “Deze technologie is mogelijk een goed alternatief voor fosfaatrijke afvalwaterstromen die aan strenge effluent eisen moeten voldoen , stelt Leon Korving, scientific program manager van Wetsus in Leeuwarden.
De Europese commissie verleende in april 17 miljoen euro subsidie voor het project WATER MINING. Doel is onder meer om met nieuwe combinaties van al in EU-verband onderzochte watertechnologische oplossingen nutriënten, mineralen, energie en water terug te winnen uit industrieel en stedelijk afvalwater en zeewater.
Wetsus is op verschillende manieren bij het project – dat 1 september 2020 van start gaat- betrokken. Zo bouwt Wetsus een proefinstallatie om met de nieuwe ViviCryst-technologie in het effluent van een anaerobe membraanbioreactor van Eurecat grote vivianietkristallen te produceren. De technologie is gebaseerd op een fluidized bed reactor en vergelijkbaar met de technologie om struviet uit afvalwater te halen. Een verschil is echter dat ViviCryst waarschijnlijk nog bij veel lagere fosfaatconcentraties kan werken en dat geen pH verandering nodig is.
Meer fosfaat terugwinnen
Het nadeel van anaerobe zuivering door een membraanbioreactor is dat deze techniek weinig stikstof en fosfaat verwijdert. Zo blijft er 5-10 mg/l over, maar die zit wel in een schone stroom en dat biedt kansen voor ViviCryst. Eerder onderzoek van Wetsus en TU Delft heeft bovendien laten zien dat in vergist zuiveringsslib van rioolwaterzuiveringen tot wel 80-90 procent alle fosfaat gebonden kan zijn in het mineraal vivianiet, ofwel tweewaardig ijzerfosfaat. De mate waarin dit gebeurt hangt af van de ijzerconcentratie. Als dit vivianiet kan worden teruggewonnen uit het slib kan een groot deel van het fosfaat teruggewonnen worden. Het vivianiet komt echter in kleine deeltjes voor in het slib waardoor voor terugwinning uit het slib magnetische technieken worden gebruikt. Deze ViviMag techniek wordt nu door Wetsus en Kemira verder ontwikkeld samen met Waterschap Brabantse Delta en Waterschapsbedrijf Limburg.
Grotere vivianietkristallen
Korving verwacht met de nieuwe Vivicryst-technologie grotere vivianietkristallen te kunnen maken. De technologie is volgens hem mogelijk een goed alternatief voor bepaalde afvalwaterstromen waarbij nu ijzerzouten worden gedoseerd of electrocoagulatie wordt gebruikt en er een ijzerfosfaat slib ontstaat. De afzet van dit ijzerfosfaatslib is vaak lastig. “Wanneer je hier kristallen van kunt maken, krijg je het fosfaat in een hanteerbaardere vorm en kun je het ijzer ook makkelijker hergebruiken.” Daarom maakt chemiebedrijf Kemira deel uit van het onderzoeksconsortium. Kemira levert namelijk ijzerzouten aan de waterschappen om fosfaat te binden.
Biophree technologie
Daarnaast werkt Wetsus in WATER MINING samen met het Nederlandse bedrijf Aquacare. Samen met Wetsus ontwikkelde het bedrijf de Biophree-technologie om fosfaat tot hele lage concentraties (<50 ppb) uit (afval) water te verwijderen. Hiervoor testten de partijen in het kader van de George Barley prijs al drie maanden een proefinstallatie in Canada dat veel last heeft van algengroei in de grote meren door fosfaat. WATER MINING voorziet in een proefinstallatie in Cyprus en Barcelona. “Deze installatie kunnen we twee jaar laten draaien om meer kennis te verwerven over de regeneratie van het adsorbens”, licht Korving toe.
Kaumera-extractie
Een belangrijk doel van WATER MINING is om tot een geïntegreerde grondstoffenfabriek te komen die fosfaat en het biopolymeer Kaumera Nereda Gum tegelijkertijd uit afvalwater haalt. Ook hier is Wetsus bij betrokken en in het project zal een promvendus bij Wetsus kijken hoe deze combinatie het beste te doen is. Sinds 2019 haalt waterschap Rijn en IJssel het biopolymeer met een Kaumera extractie installatie in Zutphen uit het restwater van twee zuivelfabrieken van Friesland Campina. Waterschap Vallei en Veluwe haalt het sinds dit voorjaar op vergelijkbare wijze uit communaal afvalwater in Ede.
