Leon Korving (l) en Kjell Lutz (r) in discussie met publiek tijdens de kennisconferentie.
Tijdens de kennisconferentie Wat er is!, zijn een aantal voorbeelden uit de watersector gepresenteerd. Voorbeelden omdat zij model staan in de visie: Kennis-Kunde-Kassa. De eerste van de drie parels van de TSWM gaat over het terugwinnen van fosfaat uit zuiveringsslib. Leon Korving (Wetsus): “Fosfaat is een strategische grondstof en essentieel voor onze voedselvoorziening. Europa heeft zelf nauwelijks fosfaatvoorraden, en is daardoor afhankelijk van import uit onder andere Marokko dat over 80 procent van de wereldvoorraad beschikt. Na gebruik in de landbouw belandt het fosfaat uiteindelijk – aan het einde van de voedselketen- in de rioolwaterzuiveringsinstallaties (rwzi’s). Daar wordt het weer verwijderd voordat het afvalwater geloosd wordt op het oppervlaktewater. Dit om eutrofiëring en algenbloei te voorkomen. Op de rwzi komt het fosfaat uit het afvalwater in het zuiveringsslib terecht (door neerslag met ijzerzouten). Dat slib wordt verbrand. Dat kan slimmer en efficiënter. De vraag is: kunnen we het fosfaat terugwinnen?
Het zoeken naar het antwoord begint bij de binding tussen ijzer en fosfaat. Die binding is zo sterk dat het fosfaat niet beschikbaar is voor de planten. Maar in de natuur zie je dat er processen zijn die het fosfaat blijkbaar toch beschikbaar weten te maken. Daar wilden we van leren.
Twee soorten onderzoek
Concreet: in 2013 zijn we begonnen met twee onderzoekslijnen om te kijken naar de binding tussen ijzer en fosfaat. De eerste lijn ging over het terugwinperspectief van fosfaat uit ijzerfosfaat; de tweede lijn over reductie van fosfaat uit effluentlozingen van rwzi’s tot hele lage concentraties om algenbloei te voorkomen. We zijn begonnen met financiering van Kemira, STOWA en de TKI-TSW. Daarmee konden we twee promovendi van de TU-Delft financieren. Inmiddels is het 2019. Steeds meer partijen kregen interesse in ons onderzoek. Daarnaast kregen we aanvullende financiering vanuit NWO en uit Europa (EIT Raw Materials). Zo zijn we tot de kennis van vandaag gekomen.”
ViviMag
En, wat blijkt? “We kwamen tot de ontdekking dat vivianiet (gehydrateerd ferro-fosfaat) een sleutelrol speelt in het verwijderingsproces van fosfaat. Vivianiet blijkt eenvoudig te winnen uit het slib met behulp van magnetische scheidingstechnieken uit de mijnbouw. Dit concept hebben we ViviMag genoemd. Een prototype wordt op dit moment getest op de rwzi Nieuwveer in Breda, en kan op bredere interesse rekenen uit de waterzuiveringswereld in binnen- en buitenland. We zijn al benaderd door DC Water (die de rioolwaterzuivering van Washington DC beheert) om de techniek ook daar toe te passen. Voor partner Kemira kan ViviMag betekenen dat het bedrijf straks niet alleen ijzer levert aan de waterschappen, maar dat ze het ijzer ook weer terug kunnen nemen. Een echt ‘circulair concept’ dus.
NaFRAd-technologie
Westsus door naar volgende ronde in de George Barley Water Prize
De andere onderzoekslijn (voor de bestrijding van algenbloei) is uitgegroeid tot de NaFRAd-technologie. Die is gebaseerd op een combinatie van flocculatie (vlokvorming met behulp van natuurlijke middelen) en adsorptie (op ijzerroest). In oppervlaktewater komt fosfaat zowel voor in opgeloste vorm als in de vorm van deeltjes. De NaFRAd-technologie kan beide vormen tot hele lage concentraties verwijderen zodat algenbloei voorkomen wordt. Met deze techniek hebben we de finale bereikt van de Amerikaanse George Barley Water Prize. Deze prijs van 10 M$ is door de Everglades Foundation in het leven geroepen om een efficiënte en goedkope technologie te vinden die fosfaat uit het oppervlaktewater haalt en die hergebruik als grondstof mogelijk maakt. Een eerste prototype heeft al drie maanden succesvol in wintercondities in Ontario gedraaid. Samen met de industriële partner Aquacare wordt deze techniek nu verder opgeschaald.
Compleet nieuw
Beide projecten laten zien dat je door intensieve samenwerking vanaf fundamenteel onderzoek tot toepassing heel snel van kennis naar kunde kan gaan. Het perspectief op kassa is voor beide technieken ook erg groot, omdat we vooraf goed met de partners hebben nagedacht over de ontwikkelbehoefte. Daarbij hebben we ook echt de ambitie gehad om niet te optimaliseren wat er al was, maar bewust te werken aan nieuwe ideeën en kennis.”
