Rioolwaterzuivering

Halverwege de jaren tachtig gonsde het van de spectaculaire plannen en proefnemingen om de Nederlandse rioolwaterzuiveringsinstallaties (rwzi's) aan te passen aan de eisen die de Europese Unie ging stellen. Minder fosfaat en stikstof in het geloosde water en een betere bestemming voor het in de installatie gevormde slib. Nederland had er het programma RWZI 2000 voor opgericht.

In 1990 werd de pers naar de rwzi van Groesbeek bij Nijmegen geroepen om er een demonstratie 'magnetisch defosfateren' bij te wonen, een project van Smit Nymegen en ingenieurbureau Haskoning. Fosfaat uit afvalwater werd neergeslagen met kalkmelk en het neerslag werd langs chemische weg gekoppeld aan ijzeroxide. Daardoor bleef het hangen aan een elektromagneet.

Het is geen klapper geworden, meldt ir. Willem van Starkenburg van Haskoning. De techniek was eigenlijk nog niet rijp en de toegezegde afname door kunstmestfabrikanten Hoechst en Kemira liep spaak omdat VROM geen goed reststoffen-beleid voerde. De nekslag kwam van de defosfatering van de wasmiddelen, waardoor het fosfaataanbod in het rioolwater met 50 procent daalde. Na de demonstratie in Groesbeek kwam het tot installatie van het systeem in Huizen en Geldermalsen. Maar daar blijft het bij.

Voor de defosfatering wordt tegenwoordig hoofdzakelijk gebruik gemaakt van bacteriën (die veel fosfaat als polyfosfaat binnen de cel ophopen) of - nog conventioneler - van chemicaliën. Dan worden ijzer- of aluminiumzouten toegevoegd waardoor het fosfaat neerslaat en in bezinktanks kan worden verwijderd. In 1988 trok ingenieursbureau DHV de aandacht met een zogeheten 'korrelreactor' waarin een veel mooier, sneller bezinkend calciumfosfaatneerslag ontstond dan gebruikelijk. Het neerslag groeide er op zandkorrels die als in een wervelbed in beweging werden gehouden. Een proef in Westerbork, waaraan ook Hoechst deelnam, leidde tot demonstraties bij Heemstede en Geestmerambacht. Die laatste wordt dit jaar geëvalueerd, maar de indruk is dat het proces door de verbeterde wasmiddelen voor rioolwaterzuivering niet zo aantrekkelijk meer is. Bij de industrie liggen de kansen misschien beter.

Niet de spectaculaire doorbraken, maar de gestage optimalisatie heeft de vooruitgang gebracht, vooral in de verwijdering van stikstof, de 'denitrificatie', die volledig in handen van bacteriën is gegeven. Het is een gecompliceerd proces omdat in afvalwater het meeste stikstof aanwezig is als ammonium dat eerst aeroob (mèt zuurstof) via nitriet wordt geoxideerd tot nitraat dat vervolgens weer zonder lucht (anaeroob) wordt gereduceerd tot elementaire stikstof (N) dat naar de lucht ontsnapt. Met enige inspanning lukt het om de processen simultaan te laten plaatsvinden in één bassin waarin een zuurstofgradiënt heerst. Ook kan men 'intermitterend' beluchten: dan weer wel, dan weer niet. Gangbaarder is twee bassins te gebruiken, een aeroob (voor de gewone zuivering) en een anaeroob. Aan die laatste moet terwille van het proces ongelukkig genoeg vaak extra organisch materiaal, zoals methanol, worden toegevoegd. Bij Vlaardingen wordt in een rwzi voor de denitrificatie een bewegend zandfilter gebruikt dat enige vermaardheid geniet.

In de behandeling van de enorme hoeveelheden voornamelijk uit bacteriën bestaande 'slib' uit de rwzi's (inmiddels 350.000 ton per jaar op basis van drooggewicht) hebben zich de afgelopen tien jaar grote veranderingen voorgedaan. Na het indikken, vergisten en samenpersenwordt het nu meestal gedroogd en soms verbrand in daartoe ingerichte installaties bij Dordrecht en Moerdijk. Er zijn ook plannen het gedroogde slib mee te verstoken in kolencentrales.

Acht jaar geleden was er enthousiasme voor de plannen van het zuiveringschap Veluwe om rioolslib te laten verwerken in een schacht die ruim een kilometer diep in de grond stak. Een Amerikaans idee was gekocht door bouwbedrijf Van Wijnen dat nu samen met ingenieursbureau Grontmij slibverwerking als dienst aanbood. Het natte slib werd naar een diepte van 1200 meter gepompt en daar met afzonderlijk aangevoerde zuivere zuurstof 'verbrand'. De temperatuur liep daarbij op tot 270 graden, bij de heersende druk (100 bar) voldoende om het slib nagenoeg te verassen. Bij terugkeer aan de oppervlakte was er weinig van over en wàt er was bezonk prachtig.

Met vertraging is de 'Vertech'-installatie in 1994 in bedrijf gekomen, maar het is daarna niet over rozen gegaan. Ook in dit geval bleek de techniek niet helemaal rijp en was niet voorzien dat zich zóveel calciumsulfaat in de diepte zou afzetten dat de installatie verstopte. Inmiddels is de ervaring dat de installatie een dag per week moet worden doorgespoeld met salpeterzuur om de pijpen open te houden. Pijnlijk is dat de slibmarkt inmiddels is dichtgetimmerd. Elke rwzi heeft een bestemming voor zijn slib gevonden, niemand in Nederland zich nog te wachten op de 'Vertech'-installatie. Van Wijnen verkocht de licenties aan de particuliere Veluwse Afval Recycling en sinds kort heet Vertech daarom Vartech.

Ook de Grontmij stapte er uit, maar is, naar eigen zeggen, met de ingenieursbureaus DHV en Witteveen+Bos nog steeds leidinggevend in afvalwaterbehandeling. Juist deze week is er nieuws: er is een proces ontwikkeld voor simultane denitrificatie met intermitterende beluchting waarbij ammonium slechts wordt geoxideerd tot nitriet (en niet nitraat) voordat dit weer wordt gereduceerd tot stikstof. De benodigde bacteriën selecteren zichzelf als de temperauur tussen de 30 of 40 graden blijft, de zuurgraad min of meer neutraal en de doorspoeling niet te laag. Een lopende proef bij Utrecht krijgt eind dit jaar een vervolg in Amsterdam.

    • Karel Knip