waterijzer

KWR heeft, samen met Evides Waterbedrijf en AquaMinerals, onderzocht wat de milieu-impact is van met zuur geëxtraheerd waterijzer uit drinkwaterproductie, dat opnieuw als vlokmiddel kan worden toegepast. Die impact bleek ongeveer honderd keer kleiner te zijn dan van vers ijzerchloride als vlokmiddel. Daarbij moet men wel een zuur toepassen dat als afval of bijproduct in de industrie wordt gevormd, zoals zoutzuur of zwavelzuur.

U gaat nu een PREMIUM artikel op WaterForum lezen. Benieuwd wat dat verder inhoudt? U vindt hier onze uitleg: Uitleg WaterForum online PREMIUM artikelen.

Tijdens de productie van drinkwater wordt vaak waterijzer gevormd: een slib dat voor het grootste deel bestaat uit ijzer(hydr)oxide. Jaarlijks gaat het in Nederland ongeveer om 75.000 ton. Dit ‘waterijzer’ wordt nu vooral toegepast in vergistingsinstallaties. Door dit ijzerslib met zuur te behandelen, kan er opnieuw ijzerzout gemaakt worden dat als vlokmiddel kan dienen. Op dit moment wordt er onderzoek gedaan naar nieuwe toepassingsmogelijkheden, bijvoorbeeld in de waterzuivering.

Uit een levenscyclusonderzoek van KWR en partners naar het hergebruik van met zuur geëxtraheerd waterijzer als vlokmiddel, bleek dat de milieu-impact zo’n 100 keer lager is dan bij vers ijzerchloride als vlokmiddel. Een voorwaarde bij het hergebruik van waterijzer  is wel dat er gebruik wordt gemaakt van een zuur dat als afval of bijproduct in de industrie wordt gevormd, zoals zoutzuur of zwavelzuur.

Milieu-impact

De betrokkenen drukten de milieu-impact van vlokmiddel per kg ijzer uit in mPt (milli-ecopunten). Voor chloride daalt die vervolgens van 1200 naar 4 bij hergebruik van waterijzer, en voor sulfaat van 350 naar 3. Ter vergelijking: de gemiddelde jaarlijkse impact van een West-Europees persoon is gesteld op 2.000 ecopunten. Een andere manier om de milieu-impact te bepalen is op basis van CO2-equivalenten. In mCO2-equivalenten is de daling van 3200 naar 22 voor chloride en van 900 naar 17 voor sulfaten.

Consortium

De resultaten vormden voor Waternet, AquaMinerals, Feralco, Evides, Vitens, WML, PWN, KWR en Waterschap Brabantse Delta voldoende aanleiding om een consortium te vormen om te onderzoeken of waterijzer inderdaad in de vorm van ijzerzouten kan worden hergebruikt als vlokmiddel, bijvoorbeeld voor de behandeling van afvalwater. Er werd een onderzoeksproject, genaamd HerCauWer, gestart in het kader van de regeling Topconsortia voor Kennis en Innovatie (TKI’s) van het Ministerie van Economische Zaken, topsector Water en Maritiem. De resultaten van dit onderzoek waren hoopvol: technisch is het mogelijk om ijzerzouten met behulp van een zuur te extraheren uit waterijzer.

Gelijk aan commercieel ijzerchloride

Het geëxtraheerde ijzerzout heeft hetzelfde effect als commercieel ijzerchloride op de ijzer-, fosfaat-, mangaan- en TOC-gehaltes in coagulatieprocessen in drinkwater, en op de fosfaatverwijdering in afvalwater. De operationele kosten voor geëxtraheerd ijzerzout worden geraamd op ongeveer de helft van die voor commercieel vers ijzerzout.

Pilot rwzi Bath

Vervolgens hebben alle betrokken partijen besloten een pilot-onderzoek te gaan uitvoeren bij de rioolwaterzuiveringsinstallatie van Bath. Hier zal in mei 2022 geëxtraheerd ijzerzout, gevormd uit waterijzer, worden getest voor de verwijdering van fosfaat uit afvalwater. De eerste testen hebben inmiddels laten zien dat schuimvorming hierbij technisch geen onoverkomelijk probleem lijkt te vormen.

Tekort aan ijzerzouten

Grootschalig hergebruik van vlokmiddel is eerder geprobeerd, maar omdat toen de prijs van commerciële ijzerzouten erg laag was, was dit economisch niet interessant. Op dit moment is er wereldwijd door allerlei technische en economische redenen echter een tekort aan ijzerzouten, terwijl de vraag ernaar juist is toegenomen. Het wordt steeds lastiger en duurder om voldoende ijzerzouten te krijgen. Waterijzer uit het drinkwaterproductieproces hergebruiken, zou dit probleem kunnen oplossen. Hiermee vergroot je de circulariteit van het proces en verlaag je de milieu-impact.

Oplossing voor schaarste

Het consortium ziet met veel belangstelling uit naar de resultaten van de pilot in Bath, die hopelijk grootschalig hergebruik van waterijzer als vlokmiddel in de waterzuivering een stap dichterbij kan brengen. Dit zou niet alleen een oplossing vormen voor de huidige schaarste aan ijzerzouten, maar dus ook een kostenbesparing en een lagere milieu-impact betekenen. Bovendien is het een prachtig voorbeeld van samenwerking binnen de waterketen.

Het project HerCauWer is mede gefinancierd uit de Toeslag voor Topconsortia voor Kennis en Innovatie (TKI’s) van het ministerie van Economische Zaken.

Dit artikel kwam tot stand door bijdragen van Roberta Hofman-Caris (KWR), Wolter Siegers (KWR), René Bouwman (Feralco), Bart Joosse (WBD) en Ronny Theune (AquaMinerals).