Home
BLIJF OP DE HOOGTE
Ontvang onze nieuwsbrief en digitale magazine
Uw adres wordt nooit aan derden doorgegeven.
Lees onze privacyverklaring.

       

ARTIKEL
Biokunststoffen uit Brussels afvalwater Evolia zoekt ketenpartners
Download dit artikel als pdf
Is uw adres bekend, dan wordt de pdf meteen geopend, anders krijgt u een link toegestuurd.
Ook ontvangt u onze volgende nieuwsbrief.

Biokunststoffen uit Brussels afvalwater

Evolia zoekt ketenpartners

De ontwikkeling van een technologie voor de microbiële productie van biopolymeren uit afvalwater in een pilotinstallatie bij het Brusselse waterzuiveringsbedrijf Aquiris past binnen een duurzame kringloopeconomie. Belangrijk is wel dat de keten gesloten wordt door bedrijven die het opgehoopte PHA extraheren en verwerken tot granulaat. “Aquiris gaat dit zelf niet doen”, benadrukt directeur techniek en operatie Stéphane Déléris. Moederbedrijf Evolia zoekt daarom ketenpartners.

“Poly Hydroxy Alkanoaat, ofwel PHA, is niet nieuw”, vertelt Stéphane Déléris. “Maar uniek is wel dat in de pilotinstallatie gemeentelijk afvalwater als grondstof wordt gebruikt voor het fermentatieproces.” Geselecteerde micro-organismen, van nature aanwezig in afvalwater, hebben onder specifike condities het vermogen om uit slib PHA polymeer te vormen en dat op te slaan. Het doel van de Brusselse pilotinstallatie, met een productiecapaciteit van 5 tot 10 kilo gedroogd slib met 50 tot 70 procent PHA, is het opschalen van kleinschalig laboratoriumonderzoek naar het extraheren van PHA uit afvalwater.
Een belangrijk aandachtspunt is het optimaliseren van het volledige productieproces, zodat de opbrengst zo hoog mogelijk wordt. De installatie, die 24 uur per dag, 7 dagen per week operationeel is, is gekoppeld aan de waterzuiveringsinstallatie van Aquiris, maar heeft gezien haar omvang geen effect op het waterzuiveringsproces. Deze zuivering vindt plaats door middel van de klassieke aerobe bacteriologische technologie in grote bezinktanks, waarbij slib en water van elkaar worden gescheiden. Het water wordt geloosd in de rivier de Zenne voor verdere natuurlijke zuivering.
DuurzaamheiD Yves De Groote Evolia zoekt ketenpartners Biokunststoffen uit Brussels afvalwater De ontwikkeling van een technologie voor de microbiële productie van biopolymeren uit afvalwater in een pilotinstallatie bij het Brusselse waterzuiveringsbedrijf Aquiris past binnen een duurzame kringloopeconomie. Belangrijk is wel dat de keten gesloten wordt door bedrijven die het opgehoopte PHA extraheren en verwerken tot granulaat. “Aquiris gaat dit zelf niet doen”, benadrukt directeur techniek en operatie Stéphane Déléris. Moederbedrijf Evolia zoekt daarom ketenpartners. “Poly Hydroxy Alkanoaat, ofwel PHA, is niet nieuw”, vertelt Stéphane Déléris. “Maar uniek is wel dat in de pilotinstallatie gemeentelijk afvalwater als grondstof wordt gebruikt voor het fermentatieproces.” Geselecteerde micro-organismen, van nature aanwezig in afvalwater, hebben onder specifike condities het vermogen om uit slib PHA polymeer te vormen en dat op te slaan. Het doel van de Brusselse pilotinstallatie, met een productiecapaciteit van 5 tot 10 kilo gedroogd slib met 50 tot 70 procent PHA, is het opschalen van kleinschalig laboratoriumonderzoek naar het extraheren van PHA uit afvalwater. Een belangrijk aandachtspunt is het optimaliseren van het volledige productieproces, zodat de opbrengst zo hoog mogelijk wordt. De installatie, die 24 uur per dag, 7 dagen per week operationeel is, is gekoppeld aan de waterzuiveringsinstallatie van Aquiris, maar heeft gezien haar omvang geen effect op het waterzuiveringsproces. Deze zuivering vindt plaats door middel van de klassieke aerobe bacteriologische technologie in grote bezinktanks, waarbij slib en water van elkaar worden gescheiden. Het water wordt geloosd in de rivier de Zenne voor verdere natuurlijke zuivering. Processtappen Een viertal processtappen zijn in de pilotinstallatie van belang voor de productie van PHA. De eerste, de zogenoemde verrijkingstap in de reactor, omvat de selectie van de meest geschikte biomassa, de polymeer ophopende bacteriën (POB). Déléris “Hiervoor passen we de zogenoemde feest- en hongermaalstrategie toe. Na een overvloed aan voeding onder de juiste groeicondities krijgen de micro-organismen geen voeding meer. De soorten die niet in staat waren voldoende PHA-reserve op te bouwen, sterven massaal, waardoor de gewenste soorten voor het vervolgproces overblijven. In totaal gaat het om zo’n 125 soorten geschikte bacteriën. Hun aandeel stijgt van 5 tot 10 procent naar 50 tot 60 procent, ofwel met een factor 5 tot 10. Een voordeel van een mixcultuur van polymeer ophopende bacteriën is dat er minder hoge eisen gesteld hoeven te worden aan de groeicondities. Hoe minder soorten, hoe strikter de eisen.” De tweede processtap, in een tweede fermentor, betreft de productie van de optimale voeding, namelijk vluchtige vetzuren voor de in de eerste stap geselecteerde micro-organismen. Ingedikt slib (50 gram/liter) wordt anaeroob vergist bij een temperatuur van 35 tot 40°C. “De vluchtige vetzuren worden gevormd tijdens de zogenoemde acidogenesefase, waarna deze worden afgescheiden van de verder gistende massa en worden opgeslagen in een aparte tank. Dit proces kan worden vergeleken met de productie van methaan”, verduidelijkt de directeur techniek en operatie. De vluchtige vetzuren worden vervolgens, in de derde stap, gemengd met de opgehoopte biomassa met de polymeervormende bacteriën, die grote hoeveelheden PHA gaan vormen tot hun cellen helemaal vol zitten. Om de PHA te kunnen winnen, is het belangrijk dat het metabolisme van de POB’s wordt gestopt. Dat gebeurt door het water op traditionele wijze te verwijderen. Dit water gaat terug naar de waterzuivering. Daarna volgt een droogproces voor de productie van droge slibkorrels, die uit 50 tot 70 procent PHA bestaan. Het restproduct bestaat uit biomassa dat veel stikstof en fosfor bevat en in de toekomst mogelijk bruikbaar zal zijn als meststof. Hier houdt het proces voor Aquiris op. De reden is dat bij de noodzakelijke raffiage voor de productie van PHA-pellets 32 onder meer aceton wordt gebruikt. Dat 33 ringsinstallatie voor een stad met 100.000 inwoners schat Déléris grofweg op zo’n 1.000 ton plastic. De Aquiris-site, die, alleen gemeentelijk, circa 275.000 kubieke meter afvalwater van 1,4 miljoen inwoners uit Brussel verwerkt, heeft de potentie tot een productie van wel 5.000 ton. “Dat is veel, maar heel weinig in vergelijking met de totale productie van kunststoffen wereldwijd.” De productie van PHA uit afvalwater moet dan ook vooral worden gezien als een bijdrage aan een duurzamere economie. Niet meer en niet minder, beseft ook Déléris. ■ gebeurt voor demonstratiedoeleinden nu nog bij technologiebedrijf AnoxKaldnes, waar Aquiris nauw mee samenwerkt. Wanneer Aquiris dit oplosmiddel in Brussel zou gaan gebruiken, moet de locatie geclassifieerd worden als Seveso-bedrijf, wat extra eisen stelt aan de explosieveiligheid van de locatie. Toekomstige ontwikkeling Volgens Déléris zou commerciële productie van PHA uit afvalwater binnen tien jaar haalbaar moeten zijn. Aangezien Aquiris zelf echter niet geïnteresseerd is in het produceren van PHA-pellets voor de kunststofidustrie, zoekt men partnerbedrijven voor de verdere ontwikkeling en verwerking van het gedroogde PHArijke slib in korrelvorm. Bij voorkeur zou de verwerking van het slib dicht bij de waterzuiveringsinstallatie moeten plaatsvinden. “Als alle grondstoffen, water en slib getransporteerd moeten worden, lopen de kosten te hoog op. Het gaat bovendien ten koste van de duurzaamheid van het eindproduct”, aldus Déléris. Door de verscheidenheid aan PHAstructuren is het mogelijk uiteenlopende kunststofproducten te produceren met diverse mechanische eigenschappen. Essentieel hierbij is een sterke daling van de kostprijs, die hij nu schat op 3 tot 5 euro per kilo, meer dan twee keer zo veel als biologisch afbreekbare kunststof uit fossiele brandstof. De potentiële opbrengst van een gemid- ‘Uniek is dat in de pilotinstallatie delde gemeentelijke afvalwaterzuiveafvalwater wordt gebruikt voor het fermentatieproces’ Duurzaamheidstrategie De ontwikkeling van een technologie voor de productie van Pha bij aquiris maakt volgens Déléris deel uit van een strategie gericht op duurzame producten procesinnovatie. eerder zette het bedrijf al een warmtekrachtkoppeling biogasinstallatie neer. Dagelijks levert deze WKK-installatie 25 mW elektriciteit en eenzelfde hoeveelheid warmte. De installatie zorgt voor 15 procent van de elektriciteitsbehoefte en 50 procent van de warmtebehoefte op de site. het methaan is afkomstig van de anaerobe fermentatie van het slib, waarbij tevens kooldioxide ontstaat. het overige slib wordt verbrand in Duitsland. Voor een zo duurzaam mogelijk proces ontwikkelde Veolia Water de zogenoemde oxidatie via vochtige weg (OVW) technologie, waarmee de hoeveelheid slib met maar liefst 99 procent kon worden verminderd. Dit proces vindt op twee productielijnen plaats in een grote reactor bij 250°C en 50 bar, waardoor alleen mineralen overblijven. in dit proces is het slib nog vloeibaar. Dit wordt vervolgens gedecanteerd in bezinktanks die zijn uitgerust met roerders die het slib naar beneden drukken. Vervolgens wordt het slib gedroogd in een verwarmde (80°C) fiterpers. Stéphane Déléris, directeur techniek en operatie bij Aquiris: “Deze ontwikkeling maakt deel uit van een strategie die is gericht op duurzame product- en procesinnovatie” De verrijkingstap in deze reactor omvat de selectie van polymeer ophopende bacteriën Dit artikel is afkomstig uit Solids Processing Benelux www.solidsprocessing.nl © Vezor Media
PROCES MEDIA
Solids Processing Fluids Processing MB Maintenance SchuettgutPortal
Ontvang onze nieuwsbrief
Nieuwsbrief archief
Volg ons
Linked
MAGAZINE
Abonneren
Service en contact
ContactDisclaimerPrivacyAdverterenLogin controlpanel