Onderzoekers van KWR Watercycle Research Institute ontwikkelden een methode om lage concentraties van 66 elementen, met name (schaarse) zware metalen en aardmetalen in waterstromen aan te tonen. Daarnaast testen ze nu op labschaal twee technologieën om de metalen te verwijderen en terug te kunnen winnen. De onderzoekers presenteerden hun bevindingen 17 oktober tijdens de Internationale conferentie ‘Water Science for Impact’ in Wageningen.
Uit eerder KWR-onderzoek bleek dat er kansen zijn voor het terugwinnen van (schaarse) zware metalen en aardmetalen. Zeldzame aardmetalen zijn een groep van zeventien metalen (link opnemen) die noodzakelijk zijn voor de productie van tal van hightech producten, zoals smartphones, batterijen, displays en zelfs windturbines.
Deze zeldzame aardmetalen komen voornamelijk uit China dat inmiddels ook in Afrika actief is met de winning. De Europese Commissie wil de afhankelijkheid van China verminderen, waardoor de urgentie om deze metalen terug te winnen, toeneemt. Bovendien past terugwinning en hergebruik in het streven naar een circulaire economie.
Business case
Bij de start van het TKI-watertechnologie-onderzoek in 2016 was nog onbekend in hoeverre deze metalen nu eigenlijk in de verschillende waterstromen, variërend van drinkwater, tot afvalwater en slib, voorkomen. “Wij hebben nu een methode ontwikkeld om lage concentraties van elementen, waaronder (schaarse) zware metalen en aardmetalen, in waterstromen aan te tonen”, zegt KWR-onderzoeker Edwin de Buijzer. “Daarnaast hebben we ook naar de business case gekeken. Zeker nu Europa minder afhankelijk wil zijn van China hoeft de terugwinning mogelijk niet meteen kostendekkend te zijn.”
De Buijzer verwacht dat grootschalige terugwinning nog wel even kan duren, maar ziet op korte termijn vooral kansen voor verwijdering als eerste stap. “Bij verwijdering hou je immers een stroom met hoge concentraties metalen over, waaruit je eenvoudiger kunt gaan terugwinnen.”
Afvalzorg
De kansen voor verwijdering en terugwinning liggen volgens hem nu vooral bij afvalverbranders. De Buijzer verwijst naar het bedrijf Afvalzorg, een van de deelnemers aan de workshop van KWR op de conferentie bij de WUR. Deze onderneming heeft een vergunning gekregen voor de uitbreiding van de waterzuivering op locatie Nauerna in Assendelft. Afvalzorg voegt een extra zuiveringsstap (electrocoagulatie) toe die metalen verwijdert uit het afvalwater van de voormalige stortlocatie Velsen.
Veel interesse
De Buijzer benadrukt dat de afvalwaterstromen van afvalverwerkers hogere concentraties metalen bevatten in vergelijking met communale waterzuiveringen. Toch hebben waterschappen volgens hem veel interesse in het onderzoek. “Metalen hebben immers toxische effecten. Slib met metalen gaat de verbrandingsoven in en komt vervolgens via vliegas deels in het milieu terecht. Ook de landbouw wil geen slib met giftige metalen”.
De onderzoekers zijn nu bezig om op labschaal twee technologieën te testen om de metalen uit waterstromen te verwijderen. Hierbij gaat het om chemische precipitatie en ionenwisseling.
Bij chemische precipitatie wordt door het veranderen van de zuurgraad een neerslag verkregen, waarin bepaalde metalen in (veel) hogere concentraties aanwezig zijn. Bij ionenwisseling worden de metalen vastgelegd in een specifiek hars en uitgewisseld met waterstof-ionen, waardoor een schoner product ontstaat. De resultaten hiervan worden eind 2018 verwacht.
