TORWASH®: innovatie voor het verwerken van zuiveringsslib

Verwerking van Zuiveringsslib in Nederland: huidige situatie en toekomstperspectief

De verwerking van zuiveringsslib in Nederland kost onze Waterschappen jaarlijks tussen de 120 en 150 miljoen euro. Dit komt voornamelijk omdat slib nu verbrand wordt in speciale installaties, terwijl het voor 80% uit water bestaat. We transporteren en verbranden dus bijna alleen maar water, waarbij de meeste energie en ook bruikbare stoffen zoals fosfaten verloren gaan. Bij TNO is de innovatieve verwerkingsmethode TORWASH® ontwikkeld, waarmee het slib ter plekke bij een waterzuivering wordt ontwaterd zonder gebruik te maken van dure hulpstoffen. Uit het uitgeperste water wordt biogas gemaakt en wordt het opgeloste fosfaat teruggewonnen. Het restant (bijna droog slib) wordt op deze manier een groene brandstof en TNO onderzoekt nu de toepassing in bijvoorbeeld de cementproductie of bij de opwekking van warmte en elektriciteit. Jaarlijks kan er zo met gebruik van TORWASH®-technologie 140.000 ton CO2 uitstoot worden vermeden door minder transportbewegingen en toepassing van bio-brandstoffen in plaats van fossiele brandstoffen. Hiernaast kunnen de integrale kosten voor de verwerking van het zuiveringsslib 40-50% dalen.

 

TORWASH® proeffabriek bij de AWZI Almere

Midden juni 2018 is de TORWASH®-testinstallatie met een capaciteit van 50 kg slib per uur geïnstalleerd op de waterzuivering in Almere (waterschap Zuiderzeeland) en in augustus 2018 succesvol in bedrijf genomen, waarna met subsidie van de Nederlandse overheid, een bijdrage van STOWA en samen met de bedrijven Paques en Limburg Filter een testprogramma is gestart dat loopt tot medio 2019.

 

Resultaten laten goedkope en duurzame slibverwerking zien

De testen op de pilot-installatie zijn uitgevoerd met zowel onvergist als vergist rioolslib met 3-6% droge stof. Na behandeling met TORWASH® is het bewerkte slib zonder additieven of nadrogen met een membraanfilterpers ontwaterd tot een vaste koek met 54-67 % droge stof. Hierbij is gebleken dat een deel van de vaste stof in het slib in oplossing gaat, zodat uiteindelijk het totale slibvolume gemiddeld met 85% wordt verminderd ten opzichte van de referentie, ontwaterd slib met 20-22% droge stof (tabel 1).

Tabel 1: Droge-stofgehalte van vergist en onvergist slib vóór en na TORWASH® behandeling, opgeloste CZV en percentage slibvolume reductie

Droge-stofgehalte (wt%)Slib in oplossing

(sCZV/CZV,%)

Reductie slibvolume t.o.v. referentie
Vóór TORWASH®5
Na TORWASH® en ontwatering

Vergist slib

544385%
Na TORWASH® en ontwatering

Onvergist slib

674087%

 

Na duurtesten in volcontinue productie zijn er geen problematische afzettingen op de reactorwand geconstateerd. Uiteindelijk zijn alle resultaten van de ontwikkeling op laboratoriumschaal bevestigd met de pilot-installatie.

Testen met anaerobe behandeling van het TORWASH®-effluent tonen aan dat het chemisch zuurstofverbruik (CZV) met 70-80% wordt verlaagd en wordt omgezet in biogas. De ontwaterde koek is geperst tot pellets met een calorische waarde van 16-18 MJ/kg (figuur 2). De impact van deze resultaten is dat de zuivering van afvalwater aanmerkelijk goedkoper kan worden en dat afvalwaterzuiveringsinstallaties duurzamer kunnen worden door hergebruik van hun restproducten (bio-brandstof en fosfaat).


Figuur 2:
Pellets gemaakt van ontwaterd slib.

De eerste financieel-economische berekeningen geven aan dat TORWASH® tussen de 40% en 50% lagere kosten laat zien dan de gangbare technieken voor slibverwerking en dat bij volledig hergebruik van de reststromen 140.000 ton CO2 uitstoot worden vermeden door veel minder transportbewegingen en vervanging van fossiele brandstoffen door bio-brandstoffen.

De volgende stap in de ontwikkeling van TORWASH® zal een opschaling zijn naar een schaal van 0,5 – 2,0 ton per uur en is TNO nu actief op zoek naar bedrijven en waterschappen om deel te nemen aan een consortium voor het ontwerp en constructie van deze demonstatiefabriek, waarvan de bouw naar verwachting in 2020 zal beginnen. Op donderdag 20 juni a.s. zal TNO hiervoor in De Soester Duinen te Soest een gratis symposium organiseren “Innovaties binnen Slibverwerking” waarbij vele nieuwe technologieën aan bod zullen komen, waaronder TORWASH®.