Demonstratie energiebesparing door innovatieve alginaatproductie uit korrelslib

Demonstratie energiebesparing door innovatieve alginaatproductie uit korrelslib

Het project

Waterzuivering eindigt nu in de meeste gevallen nog met de verbranding van het overblijvende slib. Dat levert weliswaar energie op, maar is ook een kostenpost. Tegelijk met het slib worden ook stoffen verbrand die nog bruikbaar zijn voor andere doeleinden.

In een gloednieuwe waterzuivering in Zutphen komt in voorjaar 2019 een installatie gereed die ALE (alginate-like-exopolymers) aan de slibkorrels gaat onttrekken. Er blijft minder slib over en ALE kan worden verkocht.

Voor wie?

Nieuwe waterzuiveringsinstallaties in Nederland zijn al gebaseerd op het Nereda®-proces, een Nederlandse vinding die bacteriën in korrelvorm gebruikt, in plaats van in vlokken. ALE-onttrekking is voor al deze installaties aantrekkelijk en dus is de installatie—in combinatie met het Nereda-proces—een potentieel exportproduct.

Wat is nieuw?

De korrels die na de Nereda-waterzuivering overblijven bevatten nuttige stoffen. ALE—een biopolymeer opgebouwd uit suikers en eiwitten—is daarvan een belangrijke. Bij de waterzuivering van Waterschap Rijn en IJssel in Zutphen wordt nu gewerkt aan een installatie die korrelslib produceert op zuivelrestwater en die ALE aan korrelslib gaat onttrekken.

Bij de communale waterzuivering van Waterschap Vallei en Veluwe in Epe wordt eveneens gewerkt aan een installatie die ALE uit korrelslib gaat onttrekken. ALE kan bijvoorbeeld worden afgezet in biostimulant in de land- en tuinbouw of als beschermingslaag bij het uitharden van beton.

De ALE-onttrekking draagt bij aan reductie van reststoffen, en daarmee aan een circulaire economie. Ook de exportpositie van Nederland als waterland wordt ermee versterkt. Op afzetmarkten concurreert dit product mogelijk met alginaat, dat nu vooral wordt gewonnen uit zeewier in de Zuid-Chinese Zee. Het product heeft namelijk een aantal eigenschappen vergelijkbaar met alginaat, en daarnaast ook andere nuttige eigenschappen.

Belangrijkste onderzoekpunten

De demonstratie is gericht op zowel technische als markttechnische facetten. De innovatieve installatie moet worden geoptimaliseerd voor een stabiele opbrengst van ALE dat voldoet aan de eisen van de afzetmarkten. De afzetmarkten in bouw en landbouw worden onderzocht.

Het project vereist ook bijzondere aandacht voor juridische facetten, omdat de huidige Europese regelgeving niet automatisch toestaat dat ALE uit reststoffen verhandeld mag worden.

Looptijd

Het project loopt van 2017 (bouw korrelslibzuivering) tot en met 2019 (bouw ALE-installatie, meetcampagne, onderzoek afzetmarkten).

Potentiële besparing

De korrelslibzuiveringsinstallatie zorgt al voor een energiebesparing van ongeveer 25% ten opzichte van zuivering met bacteriën in vlokken. De ALE-winning zorgt nog eens voor 30% minder slib.

Partners

De waterschappen werken samen met o.a. de Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA), adviesbureau Royal HaskoningDHV en de Technische Universiteit Delft in een speciaal programma: Het Nationaal Alginaat OntwikkelingsProgramma (NAOP).

Volgende stappen

Medio 2018 wordt de korrelslibinstallatie in Zutphen in gebruik genomen. In voorjaar 2019 volgt de installatie voor onttrekking van ALE. Daarna verwacht het Waterschap Rijn en IJssel nog wel twee jaar bezig te zijn met het verder optimaliseren van het proces.

De ALE-extractie-installatie in Epe wordt mogelijk ook al in 2019 in bedrijf genomen.

Recovering biopolymers from water purification sludge

The project

Water purification now ends in most cases with the incineration of the remaining sludge. This does generate energy, but is also a significant expense. Moreover, with the sludge also substances are burnt that are still usable for other purposes.

In a newly built water treatment plant in Zutphen (NL), an installation will be implemented in Spring 2019 that will extract ALE (alginate-like-exopolymers) from the sludge granules. Less sludge remains and the ALE can be sold.

For whom?

New water treatment plants in the Netherlands are already based on the Nereda® process, a Dutch invention that uses bacteria in granular form, instead of flocs. ALE extraction is attractive for all these plants and so the installation—in combination with the Nereda process—is a potential export product.

What's new?

The granules that remain after the Nereda water treatment contain useful substances. ALE—a biopolymer made up of sugars and proteins—is an important one. At the water treatment plant of Rijn and IJssel Water Authority in Zutphen, an installation will be operated that produces granular sludge on dairy residual water and that will extract ALE from granular sludge.

Also at the communal water treatment plant of Vallei en Veluwe Water Authority in Epe an installation is prepared that will extract ALE from granular sludge. For example, ALE can be deposited in biostimulant or as a protective hardening layer of concrete.

The ALE extraction contributes to the reduction of residual materials, and thus to a circular economy. This also strengthens the export position of the Netherlands as a water country. In sales markets, this product may compete with alginate, which is now mainly extracted from seaweed in the South China Sea. The product has a number of properties similar to alginate, as well as other useful characteristics.

Main research points

The demonstration focuses on both technical and marketing aspects. The innovative installation must be optimized for a stable yield of ALE meeting all market requirements. The sales markets in construction and agriculture are explored.

The project also requires special legal attention, because current European legislation does not automatically allow ALE from residues on the market.

Duration

The project runs from 2017 (construction of granular sludge treatment) up to and including 2019 (construction of ALE installation, measurement campaign, research markets).

Potential savings

The granular sludge treatment plant already provides energy savings of approximately 25% compared to purification with bacteria in flakes. The ALE extraction provides another 30% less sludge.

Partners

The waterboards cooperate with amongst others the Foundation for Applied Water Research (STOWA), Royal HaskoningDHV and Technische Delft University in a special programme (NAOP).

Next steps

The granular sludge installation in Zutphen will start mid-2018. In Spring 2019 the installation for the recovering of ALE will follow. Subsequently, the Water Authority Rijn en IJssel expects to be elaborating further optimizing of the process for another two years.

The ALE extraction installation in Epe may be put into operation in 2019.