Evolutie naar energiepositieve afvalwaterzuivering: een stevige uitdaging
Evolutie naar energiepositieve afvalwaterzuivering: een stevige uitdaging
Tijdens de workshops zoeken deelnemers in kleine groepjes naar relevante oplossingen voor uitdagingen inzake waterhergebruik.
De lezingen worden bijgewoond door tientallen geïnteresseerden.
Grafisch talent vat de lezingen van de verschillende sprekers op een aantrekkelijke, visuele manier samen.
Nieuwe inzichten opdoen over waterhergebruik en recuperatie van nutriënten en energie: dat stond centraal op de Inspiration Day ter gelegenheid van het Interreg 2 Seas NEREUS-project. De talrijke aanwezigen woonden niet alleen verschillende lezingen bij, maar konden ook actief deelnemen aan workshops en zo extra kennis verwerven over actuele topics. Uiteraard was er ook ruim de tijd om aan netwerking te doen.
Veerle Depuydt, verbonden aan Vlakwa, stond even stil bij de ‘water stress’ waarmee onze wereld op middellange termijn (tegen 2030) te maken kan krijgen. “Het is geen toeval dat waterschaarste almaar belangrijker wordt op de wereldwijde politieke agenda. De ‘2030 Agenda for Sustainable Development’ illustreert dat perfect. De klimaatverandering en vervuiling zorgen ervoor dat de watervoorraden onder een almaar grotere druk komen te staan. Bovendien zorgen socio-economische omstandigheden, de urbanisatie en de groeiende wereldbevolking voor een stijgende vraag naar en een groter verbruik van water. Als je dan weet dat in heel Europa minder dan 3 procent van het stedelijk afvalwater opnieuw wordt gebruikt, is dat natuurlijk geen positief signaal.”
Die verontrustende gegevens bewijzen des te meer de relevantie van het NEREUS-project (New Energy and Resources from Urban Sanitation), dat van start ging op 1 oktober vorig jaar en loopt tot 31 december 2020. Het totale projectbudget bedraagt 7.057.944 euro, bijna voor de helft gesubsidieerd door het Interreg 2 Zeeën- Programma 2014-2020, dat mede gefinancierd wordt door het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling (EFRO). “Het doel van dit project is om het hergebruik van water, energie en grondstoffen uit afvalwater in stedelijke gebieden te vergroten door technologieën te gebruiken die dit mogelijk maken.”
Aanpak
Om dat effectief te realiseren, zet het project in op verschillende fronten. “Er komt één gezamenlijke haalbaarheidsstudie (op basis van lokale haalbaarheidsstudies) met gedetailleerde en site-specifieke informatie, met betrekking tot plaatsing van technologieën die inzetten op de terugwinning van grondstoffen. Daarnaast realiseren we projecten op negen gedecentraliseerde afvalwaterinstallaties om energie, water en andere interessante hulpbronnen, zoals nutriënten, op vijf verschillende locaties terug te winnen. Via tests en monitoringrapporten zullen we de prestaties van de geïnstalleerde technologieën voor recuperatie meten en optimaliseren.”
“Het is ook de bedoeling om een strategie uit te werken om betrokkenen bij het selectieproces van WZI’s, informatie te bieden over mogelijkheden om dergelijke technologieën te implementeren. Er komt verder een beslissingsondersteuningsinstrument waarin specifieke informatie (wetgevend, (milieu)technologisch, economisch,…) over geschikte technologieën wordt geïntegreerd. Last but not least, is het ook cruciaal een strategie uit te werken die ervoor zorgt dat de bevolking dergelijke investeringen accepteert, door hen bewust te maken over het belang ervan.”
Belgische projecten
Binnen het NEREUS-project wordt een demonstratienetwerk opgezet, met twee demonstraties in Vlaanderen (Nieuwe Dokken Gent en Antwerpen Nieuw-Zuid), één in Noord-Frankrijk, één in Nederland en één in Engeland. Bij de uitvoering van het project is het Vlaams Kenniscentrum Water (Vlakwa/VITO) hoofdpartner.
Water zuiveren per industriële site, woonblok, of per wijk: dat doet water-link nu op het Nieuw-Zuid in Antwerpen. Lokaal opgevangen (grijs) afval- en regenwater wordt in vier stappen weer gebruiksklaar gemaakt. Eerst wordt het water opgewarmd, om de nanofiltratie te bevorderen. Bij die nanofiltratie wordt het water gestuurd over roterende membranen, die heel wat grote moleculen (organische verontreiniging) tegenhouden. Door vervolgens het water op een temperatuur van 65 °C te houden, worden ook de overige bacteriën gedood. Het afgekoelde, gepasteuriseerde water ondergaat vervolgens een ontzilting in de omgekeerde osmose.
Het pure water dat hieruit voortvloeit, is geschikt voor sanitair gebruik in huis en voor de industrie. Door toevoeging van extra mineralen, kan het ook gebruikt worden als drinkwater. Door vanuit de afvalwater stroom een bruikbare zuivere waterstroom te onttrekken, zijn er eveneens mogelijkheden met het concentraat van deze procesflow. Reststromen, zoals grijs afvalwater, die te laag beladen zijn voor methanisatie, kunnen hierdoor worden opgeconcentreerd, zodat valorisatie hiervan tot de mogelijkheden behoort.
Powerstep
Specialisten in waterzuivering luisterden daarna onder meer geboeid naar de uiteenzetting van Christian Loderer, die verbonden is aan het Kompetenzzentrum Wasser Berlin en meewerkt aan het Powerstep-project. Dat heeft als doelstelling om de mogelijkheden van energiepositieve afvalwaterzuiveringsinstallaties te onderzoeken en de marktrijpheid ervan te testen. “Powerstep is gesticht binnen het Horizon 2020 Framework Program van de Europese Unie”, licht Loderer toe. “Het gaat op zoek naar innovatieve manieren voor waterhergebruik en de recuperatie van nutriënten en energie.”
Onderzoekers binnen Powerstep kwamen bijvoorbeeld tot de conclusie dat een afvalwaterzuiveringsinstallatie de grootste energieconsument van een gemeente is. Daarvan gaat het leeuwendeel naar de beluchting (56 procent). “Nochtans zijn er voldoende mogelijkheden om die consumptie naar beneden te halen”, meent Loderer. “Werken met positieve energie kan tegenwoordig zelfs relatief makkelijk. Zo halen bepaalde WZI’s hun energie (gedeeltelijk) uit windmolen(parken) of zonne-energie. Wij vroegen ons af of energiepositieve WZI’s ook mogelijk zijn zonder gebruik te maken van externe bronnen van hernieuwbare energie.”
“Circa 1 procent van de elektriciteitsvraag in de Europese Unie wordt verbruikt door rioolwaterzuiveringsstations. Nochtans bevat gemeentelijk afvalwater een potentiële chemische energie van 87.500 GWh per jaar in de organische fractie. Dat is het equivalent van de output van liefst twaalf grote energiecentrales.”
De realisatie van een energiepositieve afvalwaterzuiveringsinstallatie is gebaseerd op degelijke technologische ontwikkeling die een combinatie van nieuwe concepten vereist, samen met een geoptimaliseerde integratie van beschikbare technologieën, zoals bijvoorbeeld slibvergisting en biogasvalorisatie. “WZI’s kunnen hun waterbehandeling verbeteren, terwijl ze het onbenutte potentieel van biomassa als een hernieuwbare energiebron benutten. We concludeerden uit verschillende tests en pilootinstallaties dat een energiepositieve of -neutrale waterzuiveringsinstallatie mogelijk is met geavanceerde technologieën. Koolstofneutrale WZI’s blijven voorlopig een droom, zelfs met vooruitstrevende technieken.”
Door Bart Vancauwenberghe
