Rioolwaterzuivering levert energie op door inzet anammox-bacterie

Rioolwaterzuivering levert energie op door inzet anammox-bacterie

Rioolwaterzuivering kan energie opleveren door de inzet van anammox-bacteriën. Dat tonen onderzoekers van de TU Delft en de Radboud Universiteit Nijmegen aan in een publicatie in Science op vrijdag 7 mei. Tevens begint deze maand een pilot met de anammox-technologie op de rioolwaterzuiveringsinrichting Dokhaven in Rotterdam.

De anammox-technologie werd in de jaren negentig ontwikkeld aan de TU Delft, nadat het proces bij toeval was ontdekt bij Gist-Brocades. Tijdens het proces wordt het schadelijke ammonium, samen met nitriet, door anammox-bacteriën omgezet in stikstofgas. Dit maakt het proces onder meer interessant voor de verwijdering van ammonium in rioolwaterzuiveringsinstallaties.

De anammox-techniek heeft als belangrijk voordeel dat het weinig energie kost in vergelijking met conventionele zuiveringstechnieken. Tot voor kort was het nadeel echter dat het afvalwater relatief warm moest zijn en het ammonium-gehalte zeer hoog, om voldoende effect te bereiken. Dit omdat de rode anammox-bacteriën zich bij lage temperatuur slechts langzaam vermenigvuldigen.

Dit nadeel is nu echter ondervangen door bij de zuivering te werken met samengepakte bacteriën in korrelvorm. Die technologie werd al gebruikt in bepaalde industriële processen, maar blijkt nu ook succesvol in te zetten voor rioolwaterzuivering.

Volgens hoogleraar Mark van Loosdrecht van de TU Delft biedt de ontwikkeling van het snellere anammox-proces uitzicht op een geheel nieuwe inrichting van het rioolwaterzuiveringsproces. Deze nieuwe opzet bestaat grofweg uit twee stappen. In de eerste zuiveringsstap wordt organisch materiaal geconcentreerd, waardoor het kan worden gebruikt voor de productie van biogas (en dus energie). In de tweede stap komt het anammox-proces (in korrelvorm) aan bod, dat er voor zorgt dat ammonium effectief wordt verwijderd.

Van Loosdrecht: ‘Nu verbruiken we bij rioolwaterzuivering in Nederland ongeveer 16 kWh per persoon(equivalent) per jaar. Met deze nieuwe technologie kunnen we we 9 kWh per persoon(equivalent) per jaar produceren.’ Aan benodigd vermogen zou deze omslag, in Nederland alleen, ongeveer 85 MW schelen.

‘De technologie maakt van rioolwaterzuivering dus een netto energieproducent en zorgt er tevens voor dat nutriënten (zoals ammonium en nitraat) effectief worden verwijderd. De meeste andere energiebesparende zuiveringsconcepten lopen mank op het gebied van nutriëntenverwijdering.’

De potentie van de anammox-techniek wordt algemeen erkend. Dat blijkt onder meer uit een publicatie van biotechnologen Gijs Kuenen en Mark van Loosdrecht van de TU Delft en Boran Kartal van de Radboud Universiteit Nijmegen over dit onderwerp in Science van vrijdag 7 mei.

Verder start deze maand een pilot op de rioolwaterzuiveringsinrichting Dokhaven te Rotterdam. Het project is een samenwerking tussen TU Delft, Radboud Universiteit Nijmegen, het bedrijf Paques en waterschap Hollandse Delta (WSHD) en wordt ondersteund door Agentschap NL.