LIFE Phos4EU Vivianiet
Vivimag is een kansrijke technologie om fosfaat terug te winnen in een vorm – vivianiet of fosforzuur – waar naar verwachting veel vraag naar zal zijn vanuit de markt. Het doel van dit LIFE-project (LIFE22-ENV-NL-LIFE Phos4EU – 101113877) is om op demoschaal aan te tonen dat Vivimag een belangrijke bijdrage kan leveren aan verdere verduurzaming door de waterschappen door vergaande grondstofterugwinning. Ook wordt gewerkt aan het ontwikkelen van de meest kansrijke routes voor het vermarkten van het teruggewonnen fosfaat.
Vivimag is een innovatieve technologie die met een hoog rendement fosfaat terugwint uit slib, in de vorm van vivianiet. Het teruggewonnen vivaniet is van hoge kwaliteit, wat de afzetpotentie vergroot. Waterschap Brabantse Delta, Wetsus en Kemira hebben met ondersteuning van de STOWA aangetoond dat de Vivimag-technologie op pilotschaal succesvol is. Kemira is patenthouder van de technologie; de Nederlandse waterschappen mogen deze licentievrij toepassen. Brabantse Delta wil de volgende stap zetten door de technologie op grotere schaal te demonstreren en de afzet te organiseren. Voor het organiseren van de afzet is AquaMinerals benaderd.
Het project bouwt voort op de succesvolle pilot die in 2018 op de rwzi Nieuwveer heeft gedraaid en waarin bewezen werd dat 60-75% van het binnenkomend fosfor wordt teruggewonnen in de vorm van vivianiet, wat daarnaast resulteert in 20% slibreductie (Wijdeveld, Water Research 212(2022)). Momenteel bouwt Kemira een nieuwe pilot voor andere (buitenlandse) rwzi’s waar nog nieuwe kennis uit voortkomt, die in dit project zal worden gebruikt. Bovendien leveren deze pilots de benodigde kennis voor de rwzi’s met gewoon actief slib en rwzi’s met en zonder slibgisting. Kennisoverdracht hiervan vindt plaats in het Wetsus thema fosfaat.
Vivianiet (Fe3(PO4)2·8(H2O)) wordt gevormd in de waterlijn en in de gisting. Dat gebeurt door de dosering van ijzer voor de defosfatering. Het vivianiet wordt uit het ingedikte slib gehaald voordat het slib wordt ontwaterd. Dit gebeurt met magneten. Vivianiet heeft namelijk de eigenschap dat het paramagnetisch is. Dit betekent dat het magnetisch wordt zodra het bij een magneet komt. Het vivianiet blijft aan de magneet hangen en laat weer los zodra de magneet spanningsloos wordt.
De beoogde demonstratie-installatie zal 1/3 tot 2/3 van de totale slibvolume verwerken en 80 tot 160 kg vivianiet per uur produceren. Dit is afhankelijk van de hoeveelheid slib die wordt gerecirculeerd en dit zal binnen dit project worden geoptimaliseerd. Bij het ontwerp van de demo wordt nu uitgegaan van 2 magneten van 9 m3/h die parallel en in serie geschakeld kunnen worden. Beide opstellingen zullen worden uitgetest om het optimum qua business case en de benodigde vivianiet kwaliteit te bepalen.
Op basis van deze resultaten zal de demonstratie worden opgeschaald naar 100% van het slibvolume. De apparatuur is robuust. De magneten zijn zo in de markt te krijgen en worden toegepast in de mijnbouw. In de bedrijfsvoering is het goed instellen voor het verkrijgen van een goed afscheidingsrendement een optimalisatiestap dat met de demonstratie uitontwikkeld wordt.
Uit het pilotonderzoek is gebleken dat een gaatjesfilter van 0.5mm nodig is om haren te verwijderen en dat voor het minimaliseren van de hoeveelheid organische stof in de vivianiet een wasstap nodig is. Daarmee kan naar verwachting aan de kwaliteitseisen van de markt worden voldaan, hetgeen met dit project ook gedemonstreerd zal worden.
In het project zullen 2 afzetroutes voor vivianiet ontwikkeld worden waarvoor nu al een bestaande afzetmarkt is (studie AquaMinerals voor EFGF):
- Als vivianiet meststof. Er is een bestaande vivianiet markt bij olijf- en sinaasappelteelt.
- Als fosfaat meststof (fosforzuur), waarbij teruggewonnen ijzer op de RWZI wordt hergebruikt
Partners in dit LIFE-project zijn: Brabantse Delta, Waterschapsbedrijf Limburg, Acciona en AquaMinerals.
NextGen
NextGen is een H2020 onderzoeks- en innovatieproject. Het is erop gericht de duurzaamheid te stimuleren en nieuwe marktdynamiek brengen bij de 10 demo-cases die betrekking hebben op de watercyclus . Er zijn drie belangrijke actiegebieden voorzien:
- Water (-hergebruik).
- Energie (-opslag, -productie, -transfer).
- Materialen (-terugwinning, -hergebruik).
Een integraal onderdeel van NextGen-oplossingen is het definiëren en cultiveren van de randvoorwaarden voor succes door (1) het betrekken van burgers en andere belanghebbenden en (2) het benoemen van sociale en beleidsmatige hindernissen.
Wat het project wellicht echt bijzonder maakt, is dat het nieuwe bedrijfsmodellen verkend en marktcreatie ondersteund met drie belangrijke initiatieven:
- Een grondige analyse, profilering en uitwisseling van bedrijfsmodellen en diensten voor wateroplossingen in de circulaire economie;
- Een online marktplaats waarmee NextGen demo-case-technologieën kunnen worden verkend;
- Ondersteuning van bedrijven en marketing om de uitgebreide nieuwe kansen te benutten die worden ontsloten in dit project door het volgen van de principes van de circulaire economie.
AquaMinerals is één van de consortiumpartners. Het AquaMinerals-business model wordt voor veel van de demo-cases als voorbeeld gebruikt. De belangrijkste rol van AquaMinerals in dit project is (1) het beschrijven van de business modellen van de demo-case Westland en (2) het analyseren van de business modellen van de andere demo-projecten en bijzondere modellen buiten de demo-cases. Achterliggende doel is het begrijpen welke modellen succesvol zijn en welke niet, en uiteraard waarom.
Waterfabriek Wilp
De Waterfabriek Wilp is een project dat ondersteund wordt vanuit het LIFE Programma van de Europese Unie. De Waterfabriek Wilp staat voor een nieuw zuiveringsconcept waar uit (grotendeels communaal-) afvalwater schoon water wordt gemaakt en waar door de verschillende zuiveringsstappen eveneens maximaal en relatief zuivere grondstoffen worden teruggewonnen. Het gezuiverde water wordt ingezet om het huidige en toekomstige zoetwatertekort tegen te gaan en de teruggewonnen grondstoffen worden nuttig ingezet.
Daar waar de traditionele (rioolwater-) zuiveringen gebaseerd zijn op biologische processen, maakt de Waterfabriek Wilp gebruik van een aaneenschakeling van chemische- en vooral fysische zuiveringstechnieken. De eerste techniek leidt tot een vrij groot volume aan slib waarin vrijwel alle verwijderde stoffen in verzameld zijn, maar ook door de biologische processen grotendeels zijn afgebroken. Met de nieuwe techniek worden in elke stap weer andere componenten uit het water gehaald, waardoor zuiverder reststromen ontstaan. Daarnaast worden stoffen niet (biologisch) afgebroken, zodat ze hun originele eigenschappen grotendeels behouden.
De rol van AquaMinerals zal vooral bestaan uit het verkennen en ontwikkelen van functionele toepassingen van de teruggewonnen grondstoffen. Naast initiatiefnemer Waterschap Vallei en Veluwe, wordt in dit project nauw samengewerkt met STOWA.
P-Trap
De stroming van fosfaat (P) van landbouwgebieden en rioolwaterzuiveringen naar oppervlaktewateren verspilt een grondstof die belangrijk is voor de wereldwijde voedselvoorziening en steeds schaarser wordt door uitputtende mijnen. Belasting van het oppervlaktewater met P is de belangrijkste oorzaak van eutrofiëring en vormt een belangrijke uitdaging bij het bereiken van de doelstellingen van de EU-kaderrichtlijn water. Daarnaast leidt eutrofiëring bijvoorbeeld tot ongewenste algenbloei, in Nederland in de zomer in de vorm van blauwalg.
P-TRAP is een Europees H2020-project richt zich op beide problemen en ontwikkelt nieuwe methoden en benaderingen om P vast te houden in landbouwgebieden en in de sedimenten van eutrofe meren. Daarnaast kijkt het naar manieren om het gebonden P weer nuttig in te zetten en/of terug te winnen. IJzer en in het bijzonder waterijzer uit de drinkwatersector kan een belangrijk rol spelen in het binden van P, veel aandacht binnen dit project gaat dan ook uit naar oplossingen waar (water-)ijzer onderwerp van onderzoek is.
P-TRAP is een Europees opleidingsproject. Het betreft een raamwerk van 16 partners uit verschillende wetenschaps- en ingenieursdisciplines en biedt een specifiek trainingsprogramma voor 11 Early Stage Researchers. Door nauwe integratie van verschillende stakeholders streeft P-TRAP naar directe implementatie van de verworven kennis.
AquaMinerals is ‘partner organisatie’ in het project. Het betekent concreet dat ze betrokken is (geweest) bij voorstel en de verschillende onderzoeksinstituten met raad en daad bijstaat. Dit kan zijn met historische gegevens, monsters, contacten uit haar netwerk en adviezen als het gaat om de praktische inzetbaarheid van de onderzoeken. Voor AquaMinerals betekent dit zeer omvangrijke onderzoeksprogramma een enorme bron aan kennis en data op het gebied van het gedrag van P, Fe en de combinatie ervan. Dat zal ongetwijfeld leiden tot nieuwe kennis en daarmee (potentiële) inzetbaarheid van het ijzer (-fosfaat).