‘Circulariteit zit in de genen van de waterschappen’.
7 oktober 2019
‘Al in aanbesteding waarde toekennen aan circulariteit’
14 november 2019Welke grondstoffen uit het riool leveren het meeste op?
Welke grondstoffen uit het riool leveren het meeste op?
De rioolwaterzuiveringsinstallatie in Apeldoorn is een ‘energie- en grondstoffenfabriek’. Manager Patrick Blom zoekt naar waardeketens die het meeste opleveren.
Patrick Blom is ‘Programmamanager Circulaire economie en Energietransitie’ voor waterschap Vallei en Veluwe. Op de locatie van de rioolwaterzuiveringsinstallatie RWZI Apeldoorn laat hij zien hoe de rioolwaterzuivering bijdraagt aan de circulaire economie.
Hoe gaat het proces van zuivering in zijn werk?
‘De RWZI zuivert rioolwater zodat we het kunnen lozen op het oppervlaktewater, in dit geval op de IJssel, zonder schade voor het milieu. Bij het zuiveren laten we vervuiling bezinken, het primaire slib. Wat dan nog opgelost zit in het water is voornamelijk stikstof en fosfaat en dat halen we eruit door het aan een bacterie-massa te binden. Het fosfaat winnen we terug door het te laten reageren met magnesium. Zo ontstaan korreltjes (struviet) die te gebruiken zijn als kunstmest. Het zuiveringsslib gaat naar vergistingstanks. Daar vergisten we het en daarbij ontstaat methaan. Methaan is biogas en dat gas verbranden we in gasmotoren. Met de gasmotoren wekken we elektriciteit op en de vrijkomende warmte gebruiken we voor onze eigen processen. Een rioolwaterzuivering gebruikt veel elektriciteit, maar wij produceren hier nu zoveel stroom dat we ook aan het net leveren. Ook de warmte die we overhouden leveren we aan de omgeving. Via een warmtenet van Ennatuurlijk verwarmen we de nabijgelegen woonwijk Zuidbroek. Omdat we veel meer energie maken dan we zelf nodig hebben noemen we deze RWZI een energiefabriek.’
Patrick Blom (foto: Gerrit Serné)
Neem biomassa, daar kun je papier van maken, je kunt het als bodemverbeteraar gebruiken, je kunt het in meubels verwerken en je kunt er isolatiemateriaal van maken. Maar wat levert nu maatschappelijk de grootste meerwaarde?
Dit klinkt behoorlijk duurzaam.
‘Ja, en toch willen we als waterschap nog verder. In ons gebied hebben we zestien rioolwaterzuiveringen en we hebben in Harderwijk een bio-energiecentrale, waar we ook mest en biomassa in de vorm van maaisel uit de omgeving vergisten. Daarmee zijn we energieneutraal voor onze complete taakuitvoering, inclusief het beheer van oppervlaktewater. Maar bij het opwekken van de energie door biogas te verbranden in gasmotoren, komt CO2 vrij. We zijn dus wel energieneutraal, maar niet CO2-neutraal. Onze ambitie is in 2050 klimaatneutraal te zijn en daarom willen we over op zon en wind en aquathermie oftewel warmte uit oppervlaktewater en rioolwater. Het biogas dat we nu zelf verbranden in de gasmotoren kan dan gebruikt worden voor transport, om vrachtwagens te laten rijden, voor de industrie of om woningen in oude binnensteden te verwarmen, als alternatief voor aardgas.’
Dus jullie produceren een deel van de twee miljard kuub waar Diederik Samsom om vraagt voor de gebouwde omgeving?
‘Inderdaad, deze installatie is groot en hier wordt het slib van vijf zuiveringen centraal vergist, goed voor ongeveer 750 kuub biogas per uur. De waterschappen zijn samen de grootste biogasproducent van Nederland en dit waterschap is door keuzes uit het verleden momenteel de grootste producent van alle waterschappen.’
De waterschappen dragen ook bij aan de circulaire economie. Hoe gaat dat in zijn werk?
‘De circulaire economie gaat met name over het voorkomen van verspilling van waardevolle grondstoffen. In dat kader onderzoeken wij wat voor onze reststromen de beste verwaardingsroute is. Neem biomassa, daar kun je papier van maken, je kunt het als bodemverbeteraar gebruiken, je kunt het in meubels verwerken en je kunt er isolatiemateriaal van maken. Maar wat levert nu maatschappelijk de grootste meerwaarde? Dat is voor mij de ontdekkingstocht.’ ‘Het rioolwater bevat veel grondstoffen die we terug kunnen winnen. Bijvoobeeld cellulose, dat in het riool terecht komt omdat we wc-papier door het toilet spoelen. Cellulose kun je gebruiken om het eigen zuiveringsproces te optimaliseren. Je kunt er actief kool van maken waarmee we makkelijker en beter medicijnresten uit het rioolwater kunnen verwijderen. Je kunt het inzetten in de meubelindustrie als plaat- of isolatiemateriaal. Maar je kunt de koolstofketens ook helemaal losknippen en er vetzuren van maken die helpen je gistingsproces te optimaliseren. Zeg het maar. Dus, wat is nu de beste route, waar is behoefte aan, dat is een zoektocht. Daarvoor richten we pilots in en proberen we ketens te sluiten en dat is de bijdrage die we leveren.’
Dat doen jullie in samenspraak met andere waterschappen?
‘Als waterschappen kwamen we er natuurlijk al vrij snel achter dat we meerdere grondstoffen kunnen terugwinnen uit ons rioolwater. Rond de meest kansrijke grondstoffen hebben de waterschappen zich georganiseerd in zogenaamde koplopergroepen. Het is dus niet zo dat alle waterschappen alles doen; we bundelen en delen de kennis. Er zijn bijvoorbeeld koplopergroepen voor biogas, cellulose, struviet (kunstmest) en het biopolymeer kaumera. Dat laatste is een volledig natuurlijk product dat veel positieve eigenschappen heeft. Het is te gebruiken in de land- en tuinbouw, voor betonversteviging, noem maar op. De TU Delft heeft dit voor ons ontwikkeld en nu zijn we installaties aan het bouwen om kaumera te winnen en bekijken we welke waardeketens we daarmee kunnen maken.’
De wetgeving ziet grondstoffen die we terugwinnen uit rioolwater als afval en dat staat hergebruik in de weg.
Jullie maatschappelijke opdracht water te zuiveren ter bescherming van het milieu is dus wel wat breder geworden.
‘Onze kerntaken zijn onveranderd. We zorgen voor veilige dijken, voldoende en schoon water en we zuiveren rioolwater. We doen dat alleen steeds meer op een duurzame en circulaire wijze.’
‘De productie van duurzame energie uit rioolslib is vanuit bedrijfseconomisch oogpunt ontstaan. Toen wij de installaties voor biovergisting van het rioolslib gingen bouwen was er sprake van overcapaciteit. Daarvoor hebben we extra vloeibare stromen binnengehaald, zoals bijvoorbeeld afgekeurde levensmiddelen zoals soep en cola. Dat gooi je erbij in de vergister en dan krijg je meer biogas. De elektriciteit die je met een warmtekrachtkoppeling-installatie opwekt met biogas scheelt je in de inkoop. Dus samengevat bouwen we installaties met maatschappelijk geld en door die volledig uit te nutten besparen we op de energierekening. Dat is een bedrijfseconomische overweging. Maar nu zitten we in de energietransitie, weten we dat de gaskraan in Groningen dicht gaat en zien we biogas als duurzame energiebron. Dat is de reden waarom we al die stappen hebben gezet en al in 2020 energieneutraal kunnen zijn.’
‘Dat geldt ook voor de grondstoffen die we terugwinnen. Het gaat niet alleen om de kosten voor het zuiveren, maar ook om wat je aan waarde kunt toevoegen. Neem fosfor. Dat is een stof die wereldwijd gewonnen wordt in mijnen. Dat raakt een keer op. Fosfor is als minerale meststof essentieel voor de voedselproductie en wij kunnen dat terugwinnen. In Nederland is een fosfaatoverschot, maar wereldwijd is dat zeker niet het geval. Dat is dus handel. Doordat we fosfor terugwinnen, besparen we bovendien op de afvoerkosten van het zuiveringsslib. Duurzaamheidswinst en economisch voordeel gaan hier dus hand in hand. We spreken niet voor niets over een circulaire economie.’
‘Deze ontwikkelingen gaan nu heel snel. De wetgeving loopt hierop achter en daar lopen wij tegenaan. De wetgeving ziet grondstoffen die we terugwinnen uit rioolwater als afval en dat staat hergebruik in de weg. Momenteel kijkt de wetgever daarnaar. Dat moet veranderd worden om materialen die wij kunnen terugwinnen weg te kunnen zetten als grondstof. Dan kan een markt ontstaan en kunnen wij een belangrijke rol vervullen in de circulaire economie.’
Fotografie: Gerrit Serne