Door Matthias Vanheerentals

Nutriëntenrecuperatie wint aan belang

De Universiteit Gent zet zich in op onderzoek naar nutriëntrecuperatie en de vertaling hiervan naar de praktijk. Samen met Aquafin is de UGent gestart met het Europees Walnut-project waarbij gekeken wordt naar recuperatie uit ons huishoudelijk afvalwater.

Gedurende 4,5 jaar zal er naast fosfor en stikstof nu ook ingezet worden op recuperatie van kalium uit afvalwater. Als hoofdcomponent voor bemesting van teelten, zou dit gerecupereerd Kalium ook een interessante kunstmeststofvervanger voor de landbouw kunnen zijn. De Europese wetgeving laat vanaf dit jaar meer nutriëntenhergebruik toe. De UGent zoekt in dat kader dan ook steevast naar watertechnologiebedrijven om mee samen te werken. In het project wordt er naast stikstof en fosfor ook kalium gerecupereerd. Vooral dat laatste nutriënt is bijzonder. “In veel nutriëntenonderzoeken wordt er altijd naar stikstof en fosfor verwezen”, zegt Erik Meers, professor aan de faculteit Bio-ingenieurswetenschappen en gespecialiseerd in het terugwinnen van nutriënten uit afvalwater. “Maar er zit dus ook kalium in het afvalwater. Dat is nog niet vaak gerecupereerd. Dat wordt een uitdaging. Kalium is heel oplosbaar. We gebruiken adsorptie-technieken om het uit het afvalwater te recupereren. De techniek van adsorptie is een waterzuiveringstechnologie die gebruikt wordt om kationen uit afvalwater te halen. Er wordt nageschakelde techniek gebruikt om de laatste resten uit het afvalwater te verwijderen. We willen de haalbaarheid bekijken. We willen vanuit de UGent beoordelen welke technologie en adsorptie-substraten hiervoor geschikt zijn. Als bedrijven expertise hebben in kaliumrecuperatie of absorptie, dan mogen ze zich steeds melden. Als er bedrijven zijn die producten in ontwikkeling hebben, dan zijn dat zaken die we met plezier kunnen meenemen en beoordelen. Als er watertechnologen ervaring hebben met absorptie, moeten ze ons zeker contacteren voor een nauwere samenwerking. We willen ermee samenwerken en kijken wat de mogelijkheden zijn.”

Europese wetgeving

Het recuperatieproject vindt plaats ter hoogte van een RWZI bij Aquafin. “Bij Aquafin onderzoeken, ontwikkelen en testen we technologieën die ervoor zorgen dat bijvoorbeeld gezuiverd afvalwater een alternatieve waterbron kan zijn”, zegt Meers. “We kijken ook naar de mogelijkheden om nutriënten en energie te recupereren uit het zuiveringsproces. En dat allemaal op een kosten- en milieu-efficiënte manier. Het water dat we gaan inzamelen komt van een RWZI. We gaan labo onderzoek doen. Daarna gaan we dat op pilootproject plaatsen bij Aquafin. Alles wat nutriëntenrecuperatie betreft zit in een stroomversnelling de laatste jaren. Niet enkel in Vlaanderen, ook Europees.” De initiatiefnemers van nutriëntenrecuperatie hebben ook de wetgeving mee. Dit jaar treedt een Europese wetgeving in voege om de verschillende gerecupereerde producten in te zetten in land en tuinbouw (de zogenaamde ‘EC Revised Fertilising Product Regulation’). Het geeft een leidraad en houvast om die processen in de markt te zetten en daar dan producten van naar de markt te brengen. De komende jaren gaan producten dus de Europese markt kunnen betreden als CE-producten voor de land- en tuinbouw. In het WALNUT-project waarin UGent en Aquafin de komende vier jaar samenwerken, wordt er eerst op labo-schaal gekeken maar zal daarna opgeschaald worden naar pilootschaal op één der installaties van Aquafin.

Kunstmestindustrie is partner

Landbouwteelten hebben veel nutriënten nodig om te groeien. Eerder zette de UGent ook al projecten op met fosforrecuperatie uit huishoudelijk afvalwater (bv. het INTERREG project PHOS4YOU). “Daar was te zien dat struviet goed werkt, maar ook uit verbrandingsassen van verwerkt RWZI slib kan fosfor worden gerecupereerd”, zegt Meers. “Veolia was bijvoorbeeld één van de industriële partners die bij dat fosforproject betrokken was, naast RWZI bedrijven uit Duitsland, Nederland en Frankrijk. Een belangrijk element in ons lopend onderzoek is ook de samenwerking met de bestaande meststoffen-industrie. De bestaande kunstmestindustrie is daarbij niet de concurrent maar een partner bij de ontwikkeling van nieuwe meststoffen uit reststromen. Het gaat niet immers over de vervanging van de chemische mest op zich maar wel van de fossiele grondstoffen die voor minerale meststoffen worden verbruikt. We genieten dan ook goede contacten met bedrijven die kalium-, stikstof- en fosfor- meststoffen verhandelen.”

Nieuwe bronnen van eiwitten op agrarische afvalwaters (LemnaPro)

Op een tiental installaties in Vlaanderen zijn er mestverwerkende bedrijven die eindigen op rietvelden met loosbaar water. Een uitbreiding met eendenkroos lagunes zou volgens Meers een denkbare piste zijn. De UGent is ook bezig met enkele proefprojecten met eendenkroos en werkt hiervoor nauw samen met landbouwbedrijven en INAGRO. Eendenkroos zou binnen de landbouw weleens veel mogelijkheden kunnen geven. “Eendenkroos kan mest gebruiken als voeding”, zegt Meers. “Vervolgens kan eendenkroos de mest filteren en kan het eendenkroos zelf omgezet worden naar veevoeder. De plant kan hierbij zeer grote hoeveelheden stikstof per hectare verwerken.” Eendenkroos kan de ecologische voetafdruk van de vleesproductie verbeteren. “Om te groeien, haalt eendenkroos stikstof en fosfor uit het water”, zegt Meers. “Die voedingsstoffen worden in de plant omgezet in eiwitten die noodzakelijk zijn in voeders. Het grote voordeel is dat het niet enkel stikstof recupereert. Je gaat alle stikstof uit de mest verwijderen van waaruit je een eiwit maakt dat een eiwit kan vervangen. Eendenkroos is een goede eiwitgrondstof voor veevoer. De nieuwe eiwitbronnen zouden onder meer soja in veevoeding kunnen vervangen. Eendenkroos bevat immers een hoog eiwitgehalte met een gunstige aminozuursamenstelling. Dat vertaalt zich in een eiwitproductie die hoger kan liggen dan die van in Brazilië gekweekte soja. We zijn nu afhankelijk van soja van Zuid-Amerika, hetgeen minder duurzaam. We zullen bekijken of we een eiwitvervanger kunnen maken bijvoorbeeld voor veevoeder is.” Het LemnaPro-project wordt gefinancierd door het Agentschap Innoveren en Ondernemen (www.vlaio.be), met financiële steun van Flanders Food.

Onderzoek

In kader van het VLAIO project LemnaPro zullen in de komende 4 jaar onderzoek en ontwikkeling gedaan worden op drie pilootinstallaties bij verschillende landbouwbedrijven. De UGent bekijkt of ze nutriënten kunnen halen uit nutriëntrijk afvalwater. Ze doen het samen met Flanders Food, INAGRO en de Vives hogeschool. Het project onderzoekt de nutriëntoverschotten en alles wat te maken heeft met stikstofdruk. Ook hier doet Meers weer een oproep naar partners die mee kunnen helpen. “We gebruiken nageschakelde technologie waar er een hele waterzuiveringstrein aan vooraf gaat”, zegt Meers. “We moeten het juiste type aan restwater inzetten. In de landbouw zijn er diverse types aan dergelijke nutriëntrijke restwaters. Bijvoorbeeld spuiwaters uit de glastuinbouw, maar ook op restwater van aquacultuur en uit mestverwerking groeit eendekroos goed. We willen eiwitrijke biomassa produceren die dan richting veevoeder kan gaan en dus (minder duureame) soja-import kan vervangen door lokaal geproduceerde eiwitten. Elke technologie die kan bijdragen tot recuperatie en vermindering van milieudruk, kan het alleen maar in positieve richting sturen. We willen ons vooral richten op de dunne fractie van gescheiden varkensmest.”

Nutricycle Vlaanderen

De UGent is ook coördinator van Nutricycle Vlaanderen (www.nutricycle.vlaanderen). Het platform dat werd opgericht met steun van Europa en Vlaamse overheid om de transitie naar meer nutriëntrecuperatie (stikstof, fosfor en andere essentiële mineralen zoals kalium…) in Vlaanderen te helpen aanzwengelen. Het platform bekijkt hoe Vlaanderen de komende jaren de transitie naar nutriëntenrecuperatie meer moet inzetten zodat de verliezen naar het milieu kunnen beperkt worden. In het platform zijn vier werkgroepen actief, rond mest, water, reststromen uit agro- & voeding en duurzame afzet op de bodem. Midden september kwamen de vier werkgroepen voor het eerst samen in een fysieke plenaire bijeenkomst, nadat er eerder al 8 online workshops plaatsvonden. De stuurgroep van Nutricycle Vlaanderen is een multi-actor samenwerking tussen overheid (VLM, OVAM, L&V, VMM, Dept. Omgeving), landbouworganisaties (Boerenbond en ABS), sectororganisaties (Watercircle.be, Flanders’ Food, VCM) naast de kennispartners Universiteit Gent en INAGRO. De operationele activiteiten zijn georganiseerd via vier thematische werkgroepen (Mest, Afvalwater, Agro-voeding en Duurzame Afzet & Bodembeheer), elk onder voorzitterschap van een representatieve sectororganisatie.

Onderzoeksbijdragen

Professor Erik Meers coördineert aan de Universiteit Gent onderzoek naar grondstofrecuperatie in kader van de circulaire economie, met specifieke focus op de afval(water) stromen uit de agro- & voedingsketen. Een belangrijke speerpunt daarbij is dus de terugwinning van nutriënten en mineralen. Naast onderzoekscoördinatie wordt er vanuit zijn groep ook diverse platformen rond grondstof recuperatie gecoördineerd. Zo onder meer het hierboven vermelde Nutricycle Vlaanderen. Daarnaast ook het End-of-Waste platform, dat de brug slaat tussen industrie en academie op vlak van onderzoek & ontwikkeling van grondstof recuperatie uit reststromen. Bij dit platform zijn 30 onderzoeksgroepen van verschillende UGent faculteiten naast Hogescholen betrokken. End-of-Waste focust zich op 6 thema’s met naast (afval)water ook biomaterialen, nutriënten, energie, biochemicaliën, waardeketen beoordeling (met sociale, ecologische en economische aspecten). Parallel aan het End-of-Waste platform, waarin samenwerkingen met industrie en landbouw worden opgezet, is er ook aandacht voor netwerking & community building via het verwante RE-SOURCE (www.RE-SOURCE.bio) netwerk en internationale samenwerking tussen EU projecten op vlak van communicatie en uitwisseling (www.biorefine.eu). Bij vragen of interesse, neem gerust contact op via erik.meers@ugent.be.

www.ugent.be

“Eendenkroos kan mest gebruiken als voeding”,

zegt professor Erik Meers.

“We gebruiken nageschakelde technologie waar er een hele waterzuiveringstrein aan vooraf gaat”,

zegt Erik Meers.