Voorbehandeling afvalwater van slachterijen niet meer nodig dankzij innovatieve technologie

Een nieuwe technologie, gericht op anaerobe Sequencing Batch Reactor technologie, maakt het voorbehandelen van hoogbelast afvalwater van slachterijen overbodig, zo blijkt uit een praktijktest in TKI-verband. Een gunstige ontwikkeling, vindt Davey Smet van HydroBusiness, exploitant van industriewater- en afvalwaterzuiveringen. “Hiermee kunnen we de vetten in het afvalwater zelf benutten. Dat verhoogt de biogasproductie en we hoeven minder slibstromen af te voeren.”

Het zuiveren van afvalwater van slachterijen is een flinke uitdaging. Het afvalwater bevat hoge concentraties vaste stoffen en vetten, waardoor in de zuivering meestal wordt gewerkt met een voorbehandeling. HydroBusiness, dochteronderneming van Brabant Water, beheert onder meer de afvalwaterzuivering van een grote varkensslachterij in Noord-Brabant. Smet legt uit hoe dat gaat. “In de voorbehandeling wordt het afvalwater door een trommelzeef gepompt voor het afscheiden van grove delen. Het afvalwater komt in een buffertank terecht en gaat van daaruit naar de Dissolved Air Flotation-installatie, ook wel DAF genoemd. Wij gebruiken hierin geen chemicaliën als coagulant en flocculant. Het effluent van de DAF wordt naar de mengtank van de Upflow Anaerobic Sludge Blanket-reactor ofwel de UASB gepompt. De afgescheiden vetten worden opgevangen in een tank en afgevoerd naar een extern bedrijf. Dit is een kostbare stap, waarbij we bovendien het biogas dat in het afgescheiden slib zit niet zelf kunnen benutten. We zien dit graag anders. Doel van het TKI-project ‘Innovatieve technologie voor de behandeling van afvalwater uit slachterijen’ was te onderzoeken of we de DAF-behandeling kunnen omzeilen, zodat we het hele zuiveringsproces in eigen beheer doen. De testresultaten van de pilot, die we naast onze eigen full scale systemen hebben gedraaid, zijn veelbelovend.”

Anaerobe technologie

De geteste technologie is ontwikkeld door Biothane B.V., een Nederlands bedrijf gespecialiseerd in de behandeling van industrieel afvalwater door middel van anaerobe processen. Het gaat om een anaerobe SBR-technologie, waarbij SBR staat voor Sequencing Batch Reactor. Santiago Pacheco-Ruiz, Directeur Technologie en Innovatie bij Biothane, vertelt vanuit welke vraag de techniek tot stand kwam. “Als gevolg van de toename van waterhergebruik in industriële processen, zien we de concentratie van vaste stoffen en vetten in het afvalwater van de industrie toenemen. Bestaande technieken om zwaar belaste afvalwater te zuiveren zijn inefficiënt en vragen grote investeringen. Daarom hebben wij de SparthaneTM-technologie ontwikkeld, allereerst voor de zuivelindustrie en andere industrieën met een hoog gehalte aan vaste stoffen en vetten in het afvalwater. De successen die hierin werden geboekt brachten ons op het idee om te onderzoeken of onze technologie ook werkt voor het meest uitdagende industriële afvalwater: dat van de slachthuizen. Zo werd de basis gelegd voor dit TKI-project.”

Kostenbesparing en duurzaamheid

Zoals de naam doet vermoeden, werkt de AnSBR-techniek met opeenvolgende batches, waarin de bacteriën hun zuiverende werk doen. Dit betekent dat de vetten direct aan de anaerobe reactor kunnen worden gevoed, zonder dat de bacteriën hierbij het loodje leggen en worden uitgespoeld. Want na uitspoeling zou de reactor opnieuw moeten worden geënt met de juiste bacteriepopulaties. En dat is een kostbare aangelegenheid, vertelt Smet. “Door het overslaan van de voorzuivering in de DAF, besparen we ook op de kosten voor afvoer van de slibstroom. Daarnaast verhogen we de biogasproductie En we zouden meer nutriënten uit het slib kunnen terugwinnen. Na een zuiveringsstap leiden we het biogas naar de klant, die er stoom van maakt voor het aansturen van processen in de fabriek. Dit vermindert het gebruik van fossiele brandstoffen. Aanvankelijk waren kostenbesparing en duurzaamheid de belangrijkste redenen om aan te haken. Maar met de huidige problematiek rond de levering van aardgas uit Rusland is de wens om zelfvoorzienend te zijn bijzonder actueel.”

Optimalisatie van biologische afbraak

Met innovatiespecialist Pacheco-Ruiz is het niet moeilijk om diep in de complexe materie van de vernieuwende SparthaneTM-technologie te duiken. Teruggebracht tot de kern, draait alles ervan om de biologie. “De meeste systemen voor afvalwaterzuivering met een hoge vetbelasting maken gebruik van drijfsystemen als voorbehandeling. Dat is nodig omdat het systeem voortdurend wordt overbelast, de bacteriën kunnen dit niet aan en zouden de moeilijk afbreekbare stoffen laten liggen. Wij draaien de zaak om en kijken naar wat de bacteriën wél aankunnen. Door het systeem in batches te voeden, optimaliseren we de biologische afbraak. Dit leidt tot een hogere afbraakefficiëntie van de zuivering en tevens tot een maximale biogasproductie. Het anaerobe slib kan worden opgeslagen en verkocht om er bijvoorbeeld stikstof en fosfaat uit te halen, of om een nieuwe zuivering snel op te kunnen starten. Bovendien beschikt SparthaneTM over een automatisch regelsysteem dat ervoor zorgt dat het systeem nooit raakt overbelast.”

TKI als drijvende kracht

Dat de primeur om AnSBR uit te testen op afvalwater van slachthuizen positief is uitgepakt, maakt Pacheco-Ruiz bijzonder trots. En hij erkent dat TKI een belangrijke drijvende kracht is achter het realiseren van deze ontwikkelingen. “We hebben bewezen dat onze technologie zonder voorbehandeling dezelfde of zelfs betere prestaties kan leveren dan een conventionele full scale installatie. Dat vind ik echt opmerkelijk. Nu de SparthaneTM-technologie is gevalideerd, betekent dit meer dan het verbreden van onze markt. Klanten hebben de mogelijkheid om voor deze alternatieve technologie te kiezen, ik hoop echt dat dit gebeurt. Biothane is een Nederlands bedrijf, en met onze focus op innovatie zijn we nauw verbonden met Nederlandse instellingen zoals onze projectpartners KWR en HydroBusiness. En we hebben korte lijnen naar de Nederlandse markt. Anaerobe afvalwaterzuivering is een puur Nederlands concept, wereldwijd zijn negen op de tien afvalwaterzuiveringsinstallaties van Nederlandse oorsprong. Afkomstig uit Mexico en met mijn promotie te hebben afgerond in het Verenigd Koninkrijk, kan ik gerust zeggen dat de industrie en de academische wereld in Nederland volledig met elkaar zijn verweven. De onderzoeksresultaten worden zeer goed toegepast een ook snel en efficiënt opgeschaald. Ik denk dat het daarom zo’n succes is.”

“De industrie en de academische wereld zijn in Nederland volledig met elkaar verweven. De onderzoeksresultaten worden zeer goed toegepast een ook snel en efficiënt opgeschaald.”

Effectief en robuust

De projectresultaten laten zien dat AnSBR een effectieve en robuuste technologie voor de afvalwaterzuivering van slachthuizen belooft te zijn. Schommelingen in de kwaliteit van het aangeleverde afvalwater hebben geen invloed op de stabiliteit van het systeem. En eindgebruiker HydroBusiness heeft gemerkt dat in de pilot het AnSBR-systeem zwaarder kan worden belast dan de operationele full scale systemen voor dezelfde output. Smet: “Dit betekent een hogere omzetting van afvalstoffen. Of het in de praktijk ook zo werkt, weten we pas wanneer we gaan opschalen. En zo ver zijn we nog niet. Want behalve het fijnslijpen van de business case is in mijn ogen de grootste uitdaging het bouwen van een full scale AnSBR-systeem op locatie terwijl we de bestaande zuivering in bedrijf houden. Uiteraard moeten de processen gaande blijven, terwijl we overgaan op het nieuwe systeem. Daarnaast is er geen ruimte om uit te breiden. Maar niets is onhaalbaar. Wat mij betreft is het belangrijkste projectresultaat dat we het proof of principle van de AnSBR-techniek hebben aangetoond en dat het besparingspotentieel ervan in kaart is gebracht. Met inzet van deze innovatie in het hele zuiveringsproces kunnen de totale kosten naar schatting zo’n 5 tot 10 procent omlaag.”

Interesse vanuit eindgebruikers

Over de samenwerking binnen het project is Smet goed te spreken.”De mensen van Biothane zijn vakkundig en weten perfect hoe zij de installaties moeten laten draaien. En KWR vervult op een uitstekende manier de rol van penvoerder en projectmanagement. Zo krijgt iedereen een eigen verantwoordelijkheid, wat heel prettig werkt. TKI Watertechnologie zorgt ervoor dat mooie projecten in gezamenlijkheid kunnen worden uitgevoerd. Zodra mogelijke eindgebruikers interesse hebben in de resultaten, ontstaat de bereidheid om eraan bij te dragen. Dan krijg je veel meer voor elkaar dan wanneer het ‘ieder voor zich’ is.” Ook technologieleverancier Biothane onderschrijft het belang van werken binnen TKI-verband. Pacheco-Ruiz noemt wel een punt dat in zijn optiek extra aandacht verdient. “In de huidige situatie investeren bedrijven die deelnemen aan TKI-projecten in natura, de overheid vult dit aan met financiering voor de onderzoeksinstellingen. Maar voor bedrijven is deze investering best lastig, want met de krappe markt voor de afvalwaterzuivering neemt de ruimte om financiering voor innovatie rond te krijgen met de dag af. Als ik het voor het zeggen zou hebben, zou ik TKI Watertechnologie willen vragen om ook te kijken naar het beschikbaar stellen van een budget voor deelnemende bedrijven. Dit kan eraan bijdragen dat de positie van Nederland als belangrijke hub in watermanagement en waterzuivering voor de toekomst wordt behouden.”

“Met inzet van deze innovatie in het hele zuiveringsproces kunnen de totale kosten naar schatting zo’n 5 tot 10 procent omlaag.”