Lagere carbon footprint bij verwerking van slib

Dit werd gerealiseerd door onderzoek naar het kleefgedrag van actief slib en toepassing hiervan op een innovatieve centrifuge-drogerinstallatie. Industrieel en huishoudelijk afvalwater worden wereldwijd gezuiverd met behulp van het actief slib waterzuiveringsproces. Hierbij worden de opgeloste verontreinigingen, aanwezig in het afvalwater, door bacteriën (zogenaamd actief slib) afgebroken terwijl het biologisch slib zelf aangroeit. Het geproduceerde slib moet continu uit de waterzuivering worden verwijderd en verder downstream worden verwerkt, waarbij het slib meestal finaal wordt verbrand bij externe afvalverwerkingsbedrijven. Het slib wordt uit de waterzuivering gespuid met een droge stof gehalte van typisch 2%, wat wil zeggen dat 100 kg spuislib bestaat uit 98 kg water en slechts 2 kg vast materiaal. De kost voor de verwerking van het spuislib is heel hoog en bedraagt in het algemeen 50-60% van de variabele waterzuiveringkost. Om dit zo veel mogelijk te beperken wordt het slib meestal ter plaatse ontwaterd en eventueel gedroogd om het te transporteren en te verbranden slibvolume zoveel mogelijk te beperken. Het verbrandingsproces zal daarenboven ook ecologischer gebeuren (vertaald in een lagere CO2-uitstoot en carbon footprint) omdat er minder water dient ‘verbrand’ te worden.
Wereldwijd stijgen de jaarlijks geproduceerde tonnen spuislib omdat er meer en meer actief slib waterzuiveringinstallaties worden opgestart. Daarenboven worden de lozingsnormen voor afvalwater steeds strenger waardoor een meer doorgedreven verwijdering van de aanwezige verontreinigingen noodzakelijk is. Zo bedroeg in de Europese Unie alleen het volume spuislib 11,5 miljoen ton droge stof in 2010 en de verwachting is dat dit tegen 2020 zal oplopen tot maar liefst 13 miljoen ton droge stof (bron: Milieu Ltd., 2008). Naar duurzaamheid toe is een ecologisch-efficiënte verwerking van deze groeiende bergen spuislib/afval (het eindproduct van de biologische waterzuivering van afvalwater) dus een absolute must. Onder een ecologisch-efficiënte slibverwerking dient een vlotte ontwatering/droging verstaan te worden om de finale verbranding zo efficiënt mogelijk te maken (minder energieverbruik in verbrandingsoven en lagere CO2 carbon footprint indien het aangeboden spuislib minder water bevat).

Op de waterzuivering van Monsanto in de Antwerpse haven wordt het spuislib sinds eind jaren ‘90 ontwaterd en vervolgens gedroogd tot circa 95% droge stof met een innovatieve technologie, Centridry genoemd. De installatie bleek echter gevoelig te zijn voor vervuiling van de droger: het drogend slib blijft hierbij aan de drogerwand kleven en de operaties dienen gestopt te worden wat zich vertaalt in capaciteitsverlies. Op dat moment dient meer spuislib ontwaterd te worden met filterpersen die het spuislib slechts opconcentreren tot een droge stof gehalte van 40%, met als gevolg een veel groter volume slib dat dient vervoerd en verbrand te worden.
Er werd gedurende een aantal jaren onderzoek en ontwikkeling uitgevoerd op Monsanto, waarvan twee jaar in nauwe samenwerking met het departement Chemische Ingenieurstechnieken van de KU Leuven. Zo werd er o.a. een nieuwe test ontwikkeld die toelaat om het kleefgedrag (zogenaamde sticky phase) van slib op laboschaal te onderzoeken en beïnvloedende factoren in kaart te brengen. Deze test heeft significant bijgedragen tot de algemene kennis over het kleefgedrag van actief slib. Mede dankzij deze labotest kon het effect worden aangetoond van een product (PAX-14) dat de kleverigheid van het slib serieus verlaagt - het positief effect van de toevoeging van dit product aan het spuislib wordt ondertussen gedurende enkele jaren met succes in de praktijk toegepast op de industriële installatie van Monsanto.
De inzichten in het kleefgedrag van spuislib hebben geleid tot een verhoging van Monsanto’s centrifuge-drogercapaciteit met meer dan 100%. In samenwerking met het afvalverwerkingsbedrijf Indaver werd daarenboven een schatting gemaakt van de CO2 carbon footprint voor de totale slibbehandeling: deze werd door de optimalisatie van de centrifuge-droger met ongeveer 40% verlaagd doordat minder slib dient ontwaterd te worden met de filterpersen (die, zoals aangegeven, een veel natter product leveren).
De praktische resultaten en nieuwe wetenschappelijke inzichten bekomen op Monsanto werden en worden nog steeds uitgebreid gedeeld met andere verantwoordelijken van waterzuiveringsinstallaties door presentaties op internationale congressen (in België, Duitsland, Oostenrijk, Verenigd Koninkrijk, Verenigde Staten, Indië), publicaties in internationale tijdschriften en technische magazines, en door het regelmatig geven van lezingen (De Nayer, UA, KU Leuven, VUB).