Ga verder na de inhoud
Gooi het slib niet met het afvalwater weg
© Aquafin
Onderzoek

Gooi het slib niet met het afvalwater weg

Het een goudmijn noemen, is misschien een beetje overdreven. Maar waterzuiveringsslib bevat tal van nuttige en herbruikbare stoffen.

4 minuten
03 maart 2021

Het grootste deel van het afvalwater in Vlaanderen wordt verzameld en gezuiverd. Meestal gebeurt dat biologisch, met behulp van bacteriën dus: die breken het organisch materiaal in het afvalwater af tot stikstof, CO2 en water.

De bacteriën in het afvalwater groeien steeds aan en vormen een soort slib. En dat bevat dus heel veel organisch materiaal, vertellen professoren Lise Appels en Raf Dewil van Campus De Nayer. Aan het CREaS (Bio- en Chemische REactortechnologie en Veiligheid) doen zij onderzoek naar het opwaarderen van verschillende types afvalstromen: plantaardig afval en koeienmest bijvoorbeeld, maar ook afvalwater en het slib daarin.

Alleen al in Vlaanderen wordt jaarlijks zo’n 200.000 ton droge stof per jaar geproduceerd als reststroom van de waterzuivering. Daar moet je het slib afkomstig van de industriële waterzuivering nog bijtellen. Een gigantische afvalberg dus, die een schat aan materialen bevat die we kunnen ontginnen en gebruiken.

Dat is ook de enige duurzame aanpak, zegt Lise Appels. “Het slib gewoon dumpen is geen oplossing: het bevat zware metalen, bijvoorbeeld afkomstig van zinken dakgoten, en dat zou kunnen leiden tot bodemverontreiniging. Bovendien zou de CO2 op termijn weer vrijkomen – wat we uiteraard niet willen. Dat laatste geldt ook als je het slib zou gaan drogen en verbranden. Bovendien maak je in beide gevallen geen gebruik van de waardevolle componenten die het slib bevat.”

Als je daarentegen probeert om zoveel mogelijk nuttige componenten zo efficiënt mogelijk uit het slib te extraheren, zal de resterende afvalberg veel kleiner zijn. Bovendien kunnen de componenten die je uit het slib haalt, het gebruik van fossiele grondstoffen overbodig maken. Het mes snijdt dus aan twee kanten. Dat past ook in de wereldwijde trend naar hernieuwbare productie.

JL RWZI Menen C4 A1547 copyright Aquafin
© Aquafin
In Vlaanderen wordt jaarlijks zo’n 200.000 ton droge stof per jaar geproduceerd als reststroom van de waterzuivering. Een gigantische afvalberg, die een schat aan materialen bevat die we kunnen ontginnen en gebruiken.

Wc-papier

Iets wat al enkele decennia wordt toegepast, is het vergisten van waterzuiveringsslib. In een vergistingsreactor wordt dan met behulp van weer een ander type bacteriën, in afwezigheid van zuurstof, biogas gemaakt. Dat kan vervolgens, net zoals aardgas, gebruikt worden in een verbrandingsmotor, om elektriciteit en eventueel ook warmte te produceren. “Wij hebben onder meer onderzocht hoe je dat proces kan verbeteren, hoe je meer gas uit dat slib kan halen dus,” vertelt professor Dewil.

Tot voor kort was vergisten de voornaamste strategie om slib uit afvalwater te valoriseren. Maar de onderzoekers zijn ook op zoek naar andere, misschien nog interessantere technieken. “Zo kan je diezelfde bacteriën gebruiken om vetzuren te maken op basis van afvalwaterslib: azijnzuur, valeriaanzuur en boterzuur bijvoorbeeld. Dat zijn kleine vetzuren die gebruikt worden in de productie van een brede waaier aan producten, onder meer plastics, veevoeder, voedseladditieven en ontsmettingsmiddelen, en zelfs in de farmaceutische industrie.”

Je kan ook tal van interessante chemicaliën herwinnen uit het slib: cellulosevezels bijvoorbeeld, afkomstig van wc-papier. Of ammoniak, dat ingezet kan worden in de kustmestindustrie of als alternatieve energiebron. Uit slib kan je ook bepaalde metalen halen, zoals ijzer, maar ook fosfaten, die je ook weer kan gebruiken in de kunstmestindustrie. Vandaag worden fosfaten ontgonnen uit fosfaatmijnen, maar de voorraden slinken snel, waardoor ze een kostbaar goed aan het worden zijn.

Je kan tal van interessante chemicaliën herwinnen uit het slib: cellulosevezels bijvoorbeeld, afkomstig van WC-papier. Of ammoniak, dat kan ingezet worden in de kustmestindustrie of als energiebron.

Opschalen

Biogas wordt al enkele decennia op grote schaal geproduceerd, andere technieken en toepassingen moeten nog worden geoptimaliseerd, vertellen de onderzoekers. Als je een bepaalde component uit het slib extraheert, hoe zorg je er dan bijvoorbeeld voor dat je de andere waardevolle componenten niet afbreekt tijdens dat proces?

Aan Campus De Nayer worden verschillende technieken bestudeerd. Biologische of microbiële technieken, op basis dus van micro-organismen, bijvoorbeeld. Zo zijn er bacteriën die bepaalde suikers en eiwitten kunnen omzetten naar vetzuren.

Daarnaast worden er chemische technieken gebruikt, thermochemische bijvoorbeeld, waarbij hoge temperaturen worden toegepast. Of technieken waarbij bepaalde componenten worden opgelost in een solvent om ze te extraheren. Soms wordt er gebruik gemaakt van katalysatoren, zoals edelmetalen of koolstofbuisjes.

Ook fysische scheidingstechnieken worden toegepast, met membranen bijvoorbeeld, waarmee een bepaalde stof selectief kan worden gefilterd. Meestal gaat het om een combinatie van microbiële, chemische en fysische procedés, vertelt professor Appels. “Eerst werk je een bepaald procedé uit op laboschaal, in een reactor van een halve liter of een liter, en dan schaal je op naar 20 tot 50 liter. Vervolgens kan je dan via projecten, al dan niet in samenwerking met bedrijven, doorgroeien naar de echte pilootschaal, waar bij je het procedé probeert aan te tonen op een schaal van enkele kubieke meter.

Het potentieel van waterzuiveringsslib is heel groot, besluiten de onderzoekers. Maar het is nog een enorme uitdaging om de componenten op een energetisch efficiënte manier, en voldoende rendabel, te kunnen ontginnen.

Heeft dit onderzoek je nieuwsgierig gemaakt naar meer?

Ontdek ons onderzoek en opleidingen.