Terugwinnen van metalen uit water, slib en vliegas

De focus van waterzuivering schuift steeds meer naar het herwinnen van grondstoffen, mede ingegeven door het streven naar een circulaire economie. Net als drinkwaterbedrijven en waterschappen richten ook de slib-eindverwerkers en afval energie centrales zich op het terugwinnen en nuttig hergebruiken van reststoffen. In de afvalwater- en slibketen is tot nu toe vooral geïnvesteerd in het terugwinnen van fosfaat.

Technologie

Uit het onderzoek ‘Terugwinnen zware metalen en zeldzame aardmetalen uit afvalwater en slib-eindverwerking’ (KWR 2016.021) is gebleken dat er kansen zijn voor het terugwinnen van (schaarse) zware metalen en aardmetalen, waaronder koper, zink, goud en palladium. Naast het terugwinnen van het metaal/de metalen, leidt verwijdering van metalen  tot verbetering van de effluentkwaliteit, slibkwaliteit en asrest en daarmee tot alternatieve afzetmogelijkheden.

Uitdaging

Bij aanvang van het onderzoek was nog veel onbekend over vracht en concentratie in combinatie met speciatie (verschijningsvorm) van metalen in de water- en slibverwerkingsketen om de keuze voor een geschikte terugwinningstechnologie op te baseren. Fase 1 van dit project is gestart met het ontwikkelen van een methode van monstervoorbehandeling en meten van de concentratie metalen op basis van inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS). Rapport ‘Terugwinnen van metalen uit water, slib en vliegas: ICP-MS methodeontwikkeling’ (KWR 2017.066). Aan de hand van deze methode is onderzocht in welke concentratie en speciatie (i.c. totaal, opgelost/colloïdaal, residu) 66 elementen – waaronder zware, maar ook zeldzame (aard)metalen – voorkomen in verschillende stromen in de drink- en afvalwaterketen en slib-eindverwerking.

Deze monitoringsresultaten zijn gebruikt om, de potentie te bepalen van de diverse technologieën (nieuwe en nieuw toegepaste) voor het verwijderen en/of terugwinnen van de geselecteerd(e) meta(a)l(en) uit water ((bronnen voor) drinkwater, membraanconcentraat, influent en effluent van rwzi’s), afvalwaterzuiveringsslib en vliegas. De resultaten zijn vastgelegd in het rapport ‘Terugwinnen van metalen uit water, slib en vliegas: monitoringsresultaten & potentie’ (KWR 2018.019).

Oplossing

Fase 2 van dit project is gericht op het bepalen van de effectiviteit van de gekozen technologie op kleine schaal voor één of meer van de stro(o)m(en) ter onderbouwing van de haalbaarheid. Er is besloten om rwzi influent en (ontsloten) vliegas te behandelen met ionenwisselingshars en (chemische) precipitatie, gericht op het effectief verwijderen en/of terugwinnen van de metalen koper, zink, kobalt, ijzer, lithium, titanium, palladium, wolfraam, zilver, goud en arseen. ‘Terugwinnen van metalen uit water, slib en vliegas. Resultaten fase 2 – Experimenten’ (KWR 2019.48).

Downloads

• Rapport Terugwinnen van metalen uit water, slib en vliegas. ICP-MS methodeontwikkeling
• Rapport Terugwinnen van metalen uit water, slib en vliegas: monitoringsresultaten & potentie’
• Rapport Terugwinnen zware metalen en zeldzame aardmetalen uit afvalwater en slib-eindverwerking
• Presentatie 25 jaar HVC 24 september 2018
• Presentatie bij landelijk Technologen Platform 11 oktober 2018
• Terugwinnen van metalen uit water, slib en vliegas. Resultaten fase 2 – Experimenten