Watertechniek en mestverwerking

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Watertechniek en mestverwerking"

Sandra Desmet
9 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Watertechniek en mestverwerking Workshop Wetsus & Innovatienetwerk 27 juni 2012 Leon Korving combining scientific excellence with commercial relevance 1

2 Rioolwater vs mest Overeenkomsten: Herkomst (vnl. faeces, urine) Nutriënten (N, P, K) Organische stof 2008 Eenheid Rioolwater Mest N kton N P kton P

3 Verschillen Riool Gericht op gemak & hygiëne: verdunning Afbraak & verwijdering Ook andere bronnen (industrie, regen) Mest Geconcentreerd Focus op benutting nutriënten Grotere volumes 3

4 Ontwikkelingen Riool Van zuivering naar grondstoffen- en energiefabriek Focus op winning P Feedstock biobased? Decentraal? Mest Overschot Reductie via voeding Mestverwaarding 4

5 In ontwikkelingslanden Verwerking faecal sludge 5

6 Rioolwater & Mest Vergelijkbare problematiek Verschillende werelden Verschillende technieken Maar: gedeelde visie op de toekomst: => Verwaarding van nutrienten en organische stof 6

7 Wat is nodig Logistiek Interessante Producten Partners Techniek Durf => Interactief innoveren 7

8 Van afval naar product Restproduct Mengsel Diffuse bron Verontreinigingen Negatieve waarde Producten Geconcentreerd Samenstelling op maat Kwaliteit Volume Hoge waarde Erts/grondstof Geconcentreerd Enkele verontreinigingen Volume Positieve waarde 8

Samenstelling op maat Kwaliteit Volume Hoge waarde

9 Mestverwerken Biogas Org. stof Mest Vergisting dun/dik scheiding Dikke mest/ digestaat Organische stof N, P, K N, K, (P) Org. stof, P (Co-substraat) Organische stof Concentreren Mineralen concentraat N, K Afvalwater 9

10 Voorscheiding Biogas Org. stof Mest Vergisting dun/dik scheiding Dikke mest/ digestaat Organische stof N, P, K N, K, (P) Org. stof, P (Co-substraat) Organische stof Concentreren Mineralen concentraat N, K Afvalwater 10

11 Influentzeven Rioolwater zeven op 0,5 mm Zeefgoed bevat 80% cellulose Pilotonderzoek op rwzi Blaricum & demosite rwzi Leeuwarden Verdere verwaarding cellulose aandachtspunt 11

12 Scheiding aan de bron Watertechniek: Zwart water Sneek Saniphos Microbiële brandstofcel Gele stroom Mestverwerking Hercules, Kempfarm g/l N P K Urine (mens) Urine (varken, Kempfarm) 6-9 0,1-0,6 4 12

Mestverwerking Hercules, Kempfarm g/l N P K Urine

13 Verbeteren vergisting Biogas Org. stof Mest Vergisting dun/dik scheiding Dikke mest/ digestaat Organische stof N, P, K N, K, (P) Org. stof, P (Co-substraat) Organische stof Concentreren Mineralen concentraat N, K Afvalwater 13

14 Stappen in een gisting Mest Hydrolyse Suikers Aminozuren Vetzuren Verzuring Methaan vorming Lage vetzuren Methaan 14

15 Thermische drukhydrolyse Hydrolyse van organische stof: 4-10 bar, C Verhoging biogasproductie Verbetering slibontwatering Vrijmaken nutrienten Full scale op rwzi s in buitenland Trend naar kleine schaal Ecoferm/Sustec 15

Verbetering slibontwatering Vrijmaken nutrienten Full

16 Alternatieven voor biogas Bioplastics uit vetzuren Bacteriën zetten vetzuren om in PHA als energie reserve PHA is winbaar als bioplastic Pilotonderzoek op rwzi Brussel (Veolia) Vooraanstaand onderzoek bij TU Delft Of vetzuren zelf Mest: slechte vergistbaarheid is aandachtspunt 16

Pilotonderzoek op rwzi Brussel (Veolia) Vooraanstaand onderzoek bij

17 Onderzoeksvragen? Verbeteren vergistbaarheid Thermische technieken Enzymen Zure hydrolyse Alternatieve producten voor biogas Vetzuren Suikers Ethanol Bioplastics 17

18 Behandeling dunne fractie Biogas Org. stof Mest Vergisting dun/dik scheiding Dikke mest/ digestaat Organische stof N, P, K N, K, (P) Org. stof, P Co-substraat Organische stof Concentreren Mineralen concentraat N, K Afvalwater 18

19 Ontwatering Ontwatering rwzi-slib, ontwikkelingen Toename polymeer gebruik Keuze en aanmaak polymeer van belang Duitsland: aandacht voor gebruik biologisch afbreekbaar polymeer voor toepassing in de landbouw Proeven met gruisontwatering 19

Duitsland: aandacht voor gebruik biologisch afbreekbaar

20 Ontwatering Fosfaat? Rwzi met bio-p: 40% in centraat en winbaar als struviet Rwzi met chemische P: <10% in centraat Mest: 20-50% in dunne fractie, afhankelijk van scheidingsmethode Bepalende factoren: Scheidingsmethode (P in fijn colloïdale fractie) Bindingsvorm voor P Flocculantkeuze (polymeer / Fe-zouten) Thermische hydrolyse (vrij maken gebonden P) Rol fytase in veevoer? 20

$Mest: 20-50% in dunne fractie, afhankelijk van scheidingsmethode Bepalende factoren:$

21 Struviet voor ontwatering Full scale RWZI Emmen: Dosering van Mg voor slibontwatering Geen struviet afscheiding Resultaten: Daling PE verbruik Toename ds van slibkoek 21

22 Onderzoeksagenda? Sturingsmogelijkheden voor P Naar dunne fractie: separate P-winning mogelijk Hydrolyse Verhitting Fytase Invloed fytase in veevoer Optimalisatie flocculantkeuze Verbruik Milieu-effecten (afbreekbaarheid) 22

23 Behandeling dunne fractie Biogas Org. stof Mest Vergisting dun/dik scheiding Dikke mest/ digestaat Organische stof N, P, K N, K, (P) Org. stof, P (Co-substraat) Organische stof Concentreren Mineralen concentraat N, K Afvalwater 23

24 Concentratie dunne fractie Veel kennis bij Wetsus over ontzouten van water: Capacitieve deionisatie Elektrodialyse Ontzouten met elektrospray Eutektische vrieskristallatie Ontzouten in superkritisch water Ionische vloeistoffen Fouling van membranen 24

25 Capacitieve deionisatie 25

26 Ontzouten met elektrospray 26

27 Ontzouten in superkritisch water 27

28 Benutting dunne fractie Alternatief: benutten nutrienten en COD Microbiële brandstofcel Algen productie 28

29 Behandeling dunne fractie Biogas Org. stof Mest Vergisting dun/dik scheiding Dikke mest/ digestaat Organische stof N, P, K N, K, (P) Org. stof, P (Co-substraat) Organische stof Concentreren Mineralen concentraat N, K Afvalwater 29

30 Digestaat & rioolslib Verwerking rioolslib in NL: Verbranding Compostering en meeverbranding Drogen en meeverbranding Aandachtspunt: fosfaat in asrest Hergebruik P alleen mogelijk bij monoverbranding 30

31 P-winning uit as Meest interessant: Afzet bij Thermphos (Fe/P < 0,2 mol/mol) Inzet bij ICL Fertilizers Nat-chemische opwerking tot TSP Thermo-chemische opwerking (Rhenania-fosfaat) Meeste technieken waarschijnlijk ook toepasbaar op as van mestverbranding 31

32 Nieuwe technieken Productie van biochar Pyrolyse Hydrothermale omzetting Vergassen in superkritisch water Oxidatie in superkritisch water 32

33 Superkritische vergassing In onderzoek voor rwzi-slib en mest Vergassing natte biomassa zonder droging Interessant potentieel voor winning nutriënten, evt. destillatie 33

34 Superkritisch vergassen Biogas Org. stof Mest Vergisting dun/dik scheiding Dikke mest/ digestaat Organische stof N, P, K N, K, (P) Org. stof, P? Concentreren Mineralen concentraat N, K, P? Afvalwater 34

35 Superkritische vergassing Veel expertise in NL Onderzoek: Universiteit Twente, Delft, Wetsus Bedrijven: Gensos, Sparqle, Procede Aandachtspunten: Omzettingsgraad Nutriëntenwinning Voorkomen afzettingen Conversie bij algen (Chakinala 2009, Twente) 35

36 Mestverwerking Biogas Org. stof Mest Vergisting dun/dik scheiding Dikke mest/ digestaat Organische stof N, P, K N, K, (P) Org. stof, P (Co-substraat) Organische stof Concentreren Mineralen concentraat N, K Afvalwater 36

37 Mest raffinage? Mest Vezelscheiding Vezels (suikers, ethanol) Chemicaliën productie Vetzuren PHA Residu behandeling Energie Biochar Nutriënten winning Mineralen N, K, P Water 37

38 Dank voor uw aandacht 38

Vergelijkbare documenten

GRONDSTOFFEN UIT RIOOLSLIB. Leon Korving - Milieubeurs 2012-10 oktober 2012

GRONDSTOFFEN UIT RIOOLSLIB. Leon Korving - Milieubeurs 2012-10 oktober 2012 1 GRONDSTOFFEN UIT RIOOLSLIB Leon Korving - Milieubeurs 2012-10 oktober 2012 Inhoud 2 Grondstoffen uit de rioolwaterzuivering Voorbeeld: fosfaat Rol regelgeving RWZI of Grondstoffenfabriek? 3 www.grondstoffenfabriek.nl