Mensenpoep als nutriëntenbron voor rwzi’s | Technisch Weekblad
Achtergrond
Toon Vugts

Mensenpoep als nutriëntenbron voor rwzi’s

René Didde | donderdag 24 november 2016
Milieu & Duurzaamheid, Life Sciences

Het terugwinnen van struviet uit afvalstromen wordt bij rioolwaterzuiveringsinstallaties steeds meer gemeengoed.

Sinds vijf jaar is de recycling van fosfaat ‘hot’. Een vijftal waterschappen haalt de meststof die wij mensen dagelijks met onze fecaliën in het riool brengen in de vorm van struviet uit het rioolslib. Andere waterschappen dragen bij aan de terugwinning van het schaarser wordende mineraal doordat de fosfaatrijke as van de slibverbranding vanaf 2018 naar Ecophos gaat in Duinkerken, welke beschikt over een methode om gesteenten met lage concentraties fosfaaterts te winnen. Het bedrijf kan ook de concentraties fosfaat uit rioolslib en mest aan.

Fosfaat komt veel voor in de bodem en wordt door planten opgenomen voor onder meer groei en energiehuishouding. Via de plant komt het mineraal in dier en mens. Omdat mineralen niet afbreekbaar zijn, worden ze na gedane arbeid uitgescheiden; zie hier in een notendop het mestprobleem.

Lees verder onder de video.

Maar er zijn meer nutriënten waaraan bedrijven en kennisinstellingen werken om de kringloop te sluiten. Het Nutriënt Platform, dat valt onder het Nederlands Water Partnership (NWP) in Den Haag, bestaat uit 37 bedrijven, kennisinstellingen en de ministeries van I&M en EZ, en werkt aan vergaand hergebruik van stikstof, kalium en micronutriënten. ‘En hoewel strikt genomen geen nutriënt, maken we ons ook druk om organische stof’, zeggen Wouter de Buck en Inge de Weerd van het Nutriënt Platform.

Reststromen

Wereldwijd is de achteruitgang van het organisch stofgehalte (koolstof) in de bodem een snelgroeiend probleem. De bodem degradeert doordat te veel landbouwproducten worden afgevoerd, en te weinig stengels en blad worden achtergelaten om te composteren. Organisch stof zorgt voor een betere beschikbaarheid van de meststoffen in de bodem, meer leven in de bodem en betere waterretentie. ‘Slib van bijvoorbeeld zuiveringsinstallaties barst ook van de koolstof’’, zegt De Buck. ‘Voorwaarde is dan wel dat je het digestaat dat na vergisting overblijft composteert en vervolgens terugvoert naar de bodem.’

Het Nutriënt Platform stimuleert ook het terugwinnen van kalium, samen met stikstof en fosfaat de heilige drie-eenheid van de meststoffen. In bijvoorbeeld de reststromen van de aardappelzetmeelindustrie zit relatief veel kalium dat technisch gemakkelijk is terug te winnen, wederom nadat het slib is vergist tot biogas. ‘Het is gemakkelijk te kristalliseren, waarna het als een soort kalium-struviet over het land is uit te rijden’, aldus het platform. Bij waterzuiveringsinstallaties gebeurt het al, samen met gewoon struviet.

‘Je zag aankomen dat mest de bottleneck zou worden bij de afschaffing van de melkquota en het uitbreiden van stallen met veel meer koeien’

Stikstofrecycling is daarentegen niet ingegeven door aanstaande schaarste. De atmosfeer is met 78 % immers vergeven van stikstof. Om er een meststof van te maken, wordt stikstof sinds jaar en dag met waterstof omgezet in ammoniak. ‘Dat kost echter heel veel energie, dus hier wordt terugwinnen van ammoniak uit bijvoorbeeld varkensmest eerder ingegeven door energiebesparing en klimaatverandering’, zeggen De Buck en De Weerd.

‘Veel minder bekend dan een fosfaattekort is de verwachte schaarste aan zink’, zegt De Weerd. ‘Omdat het sporenelementen zijn, gaat het uiteraard om kleinere hoeveelheden dan fosfaat, maar het is een interessante stroom.’ Ze wijst erop dat bij verdergaande techniekontwikkeling de recyclingmethodes ook interessant kunnen worden voor landen met een mesttekort. ‘Wij hebben een mestoverschot, maar er zijn ook Europese landen met een structureel nutriëntentekort, om nog maar te zwijgen over Afrikaanse landen.’

Golfbaanbemesting

Met dat doel werkt sinds 2014 biofosfaatfabriek Ecoson in de regio Eindhoven aan terugwinning van fosfaat uit de drijfmest van 70 varkenshouders. De fabriek verwerkt 100.000 ton mest tot 6.000 ton droge fosfaatkorrels terwijl bij de vergisting 2,5 miljoen m³ biogas ontstaat, wat genoeg is voor het jaarverbruik van 1.700 huishoudens. De korrels worden geëxporteerd naar fosfaatarme landbouwgronden buiten Nederland, aldus Ecoson. Een probleem is dat deze secundaire grondstoffen nog steeds als afvalstoffen worden gezien.

In Amsterdam gaat het struviet naar kunstmestproducent ICL Fertilizers. Bij wijze van uitzondering mag struviet als meststof voor gras op bijvoorbeeld golfbanen worden toegepast. Maar voor sportvelden met ‘contactsport’, laat staan op landbouwgewassen, ligt de zaak nog gevoelig. Boer werkt eraan om het juridische probleem blijvend op te lossen.

Aandachtspunt is vooral de eventuele patho­genen die nog aan het struviet kleven, al is de kans erop miniem vanwege de langdurige verblijftijd in de vergistingstanks. ‘Het probleem blijft toch dat struviet wordt gezien als een afvalstof, omdat het gemaakt is uit afvalwater’, zegt Boer. ‘We moeten niet naar de afkomst van de stof kijken, maar naar de toekomst van de stof.’ Struviet is in oktober jongstleden wel opgenomen in de internationale North Sea Resources Roundabout, zeg maar een internationale grondstoffenrotonde.

Lees verder onder de video.

Toiletpapier

Ruud Peeters, vanuit Waterschap De Dommel werkzaam bij de Energiefabriek en Grondstoffenfabriek (EFGF), noemt de ontwikkeling van power to protein als een kansrijke technologie die nu op laboratoriumschaal wordt ontwikkeld. ‘Bacteriën zetten de koolstof en stikstof met waterstof om in eenvoudige eiwitten’, zegt hij. In de EFGF werken alle waterschappen samen om zoveel mogelijk energie en grondstoffen terug te winnen. De komende tijd wordt de technologie op grotere schaal getest.

Peeters wijst ook nog op de recycling van cellulose (uit toiletpapier) en alginaat (uit het korrelslib van het Nereda-proces) bij waterzuiveringsinstallaties. Alginaat heeft mooie vochtregulerende eigenschappen en kan bijvoorbeeld als beschermlaagje over vers gestort beton dienen. De cellulose werd recent als afdruipremmer voor asfalt op een fietspad in Friesland gebruikt. ‘We moesten hemel en aarde bewegen om het toegepast te krijgen’, valt Peeters Boer bij.

Tegenover de centrale verwerking van slib en mest met terugwinning van energie en nutriënten, zet professor Johan Sanders, emeritus-hoogleraar food & biobased research aan Wageningen University & Research een decentrale route. In het ideaalbeeld van Sanders wordt het fosfaatoverschot op het land aangepakt. ‘We moeten de problemen niet ná het beest maar vóór het beest oplossen’, zegt hij. Door de koe een geraffineerder maal gras voor te zetten waar het fosfaat al deels is uitgehaald, voorkom je een overschot aan fosfaat op de Nederlandse landbouwgronden, betoogt Sanders. ‘Doordat de grascellen al deels zijn ontsloten, produceert de koe meer vlees en melk per hoeveelheid fosfaat en stoot ze ook minder CO2 uit.’ En de boer en loonwerkers ook. ‘Want nu transporteren ze vooral water: om de veelal vloeibare mest af te voeren naar een centraal verwerkingsbedrijf en vervolgens staan de vrachtwagens in de file om korrels of struviet af te voeren naar elders.’

Containerfabriekjes

Doe het in kleine compacte fabriekjes op trailers op het land, is de visie van Sanders, een van de drijvende krachten achter het Grassa!-project. Dat voorziet niet alleen in beter veevoer voor de koe; de bioraffinage van gras leidt ook tot varkensvoer.

Ook de raffinage van bieten voor suikers en aardappels voor zetmeel kan om die reden beter op uitgekiende locaties op het land plaatsvinden. ‘Bij een nutriëntentekort kunnen stikstof, fosfaat en kalium direct terug op het land. Ook sporenelementen als mangaan kunnen direct terug op het land. Dat geldt evenzeer voor koolstof uit bijvoorbeeld maïs­stengels, bieten- of aardappelloof. In Ghana, Nigeria en Mozambique draait het systeem al voor de kristallisatie van zetmeel uit cassave. Er rijden daar twaalf verplaatsbare fabriekjes in containers rond’, meldt Sanders.

Is een dergelijk decentraal ‘omdenken’ haalbaar in een landbouwindustrie die alleen maar grootschaliger lijkt te gaan? Sanders: ‘De Nederlandse landbouw is gigantisch moeilijk in beweging te krijgen. Je had toch kunnen zien aankomen dat mest de bottleneck zou worden bij de afschaffing van de melkquota en het uitbreiden van stallen met veel meer koeien. Nu hebben boeren met medeweten van de landbouwlobby, Rabobank en Friesland Campina zich in de schulden gestoken voor lege stallen.’

Mobiele Grassa!-installatie buiten de landbouw

Eind oktober deed waterschap Aa en Maas ervaring op met de mobiele verwerking van een woekerende waterplant: de Grote Waternavel. Het waterschap dat duizenden euro’s per jaar kwijt is aan verwijdering van deze plant die watergangen verstopt, hoeft de geoogste planten niet te verhuizen naar de composteerder of vergister. In de trailer van Grassa! worden ze tot moes vermalen. De vezels worden onderzocht op hun kwaliteit voor onder meer karton en composiet, het eiwit kan mogelijk als veevoer dienen en fosfaat wordt ter plekke uitgehaald voor hergebruik. Het sapje dat dan nog overblijft, bevat mogelijk lucratieve voedingsvezels of een geurstof voor cosmetica.

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je nu aan!

Gratis proefabonnement TW

Bestel nu 2 gratis proefnummers TW