Afvalwater zuiveren met duurzame floculanten
Ze worden in enorme hoeveelheden geproduceerd: synthetische flocculanten. Deze polymeren worden gebruikt om afvalwater te zuiveren, zuiveringsslib te ontwateren en om waardevolle deeltjes te oogsten die zichzelf niet goed van water kunnen scheiden. Nadelen: synthetische flocculanten zijn niet duurzaam, mogelijk kankerverwekkend en neurotoxisch. De Environmental Technology Group van Wageningen University & Research zoekt samen met expertisecentrum Wetsus naar duurzame alternatieven voor deze synthetische vlokvormers.
Hardy Temmink is universitair hoofddocent bij WUR en werkt met zijn leerstoelgroep aan de ontwikkeling van ‘groene’ floculanten. ‘Wij willen de micro-organismen die afvalwater reinigen tegelijkertijd polymeren laten produceren en deze als flocculanten gebruiken’ zegt hij. Die route blijkt interessant te zijn: ‘Twee jaar geleden zijn we met simpele proefjes op afvalwater van de biodieselindustrie begonnen. Door te spelen met de hoeveelheid stikstof in het afvalwater lukte het ons om 50 tot 60 procent van elke gram aan organische verontreiniging om te zetten in een effectief mengsel van dit soort biopolymeren. Tegelijkertijd wordt het afvalwater schoongemaakt.’
Minder kosten en energie
Met deze polymeren halen Temmink en zijn groep inmiddels rendementen die minstens zo goed zijn als die van synthetische flocculanten. Aangetoond is dat de technologie ook in zoutwater werkt, met bacteriën en polymeren die zich hebben aangepast aan de zilte condities. Ook belangrijk is dat het afvalwater, zoet of zout, nog steeds uiterst effectief gezuiverd wordt. En dat zonder er veel zuurstof in te moeten pompen om de omzettingsprocessen op gang te brengen. Het mes snijdt dus aan twee kanten, concludeert Temmink: ‘Je bespaart kosten en energie aan de zuiveringskant en produceert tegelijkertijd een nuttig eindproduct.’
Veel interesse uit bedrijfsleven
Er is veel interesse in de nieuwe technologie, constateert Temmink. ‘We voeren gesprekken met bedrijven uit verschillende sectoren, van de baggerindustrie en de afvalwaterzuivering tot zelfs een bedrijf uit de voedingsmiddelenindustrie. Eén van de polymeren die wordt geproduceerd, is een polysaccharide, mogelijk alginaat. Dit is een voedingscomponent die nu nog vooral uit bruinwieren wordt gemaakt. Maar die zijn moeilijk te kweken, omdat ze sterk afhankelijk zijn van weersomstandigheden. Met onze technologie ben je in de toekomst verzekerd van een goed gecontroleerde productiestroom. Uiteraard moet je dan wel een schonere bron van organische stof gebruiken dan afvalwater.’
Zware metalen binden
Vervolgonderzoek richt zich op twee sporen. Eén: fundamenteel onderzoek, bijvoorbeeld om te onderzoeken welke mengsels van flocculanten het beter doen dan andere. En twee: zoeken naar praktische toepassingen. Temmink: ‘Voor iedere stroom afvalwater of oppervlaktewater is een eigen proces te ontwikkelen. Proeven hebben overigens uitgewezen dat de flocculanten ook heel effectief zijn in het binden van zware metalen. Eén gram flocculant kan bijvoorbeeld meer dan eén gram lood binden en vervolgens kun je het lood er weer afhalen. Zo ontstaat een geconcentreerde stroom die niet in het oppervlaktewater terechtkomt.’
Grote interesse in de VS
Ook in de VS hebben de groene flocculanten de aandacht getrokken. Hier doen Wetsus, Wageningen University & Research en TU Delft mee aan de George Barley-prijs om de Everglades in Florida te beschermen tegen een surplus aan fosfor in het moeraswater. Temmink: ‘De helft van de fosfor zit in deeltjes, die we er met onze flocculatietechnologie uit willen halen. Voor het fosfaat dat is opgelost in water zetten we een adsorptietechniek in die is ontwikkeld door TU Delft. Inmiddels zijn we twee ronden verder en hebben we 75.000 euro aan onderzoeksgeld binnengehaald. Winnen we de volgende ronde met een pilotopstelling, dan kunnen we 200.000 dollar investeren om de technologie naar de markt te brengen.’