Alle artikelen

‘Een mooie bijvangst’

De pilotproductie vond plaats in Apeldoorn
De applicaties van (NEO-)alginaat zijn legio, onder meer als bindmiddel in mestkorrels.
NEO-alginaat in productie

Zutphen krijgt dit jaar een wereldprimeur. Hier gaat het Waterschap Rijn en IJssel een fabriek bouwen die NEO-alginaat gaat winnen uit restwater van twee zuivelfabrieken van FrieslandCampina. Een andere fabriek – in Epe – volgt. ‘Het is een mooie bijvangst en een schoolvoorbeeld van een circulair business model.’

Hein Pieper, dijkgraaf van het bovengenoemde ‘schap’, verwacht dat het initiatief ecologisch en een economisch een succes gaat worden. ‘Het zuiveren van afvalwater is een kostbare zaak en taak van de waterschappen. Het is ons streven om deze kosten zo laag mogelijk te houden. Dat kunnen we onder meer door waardevolle grondstoffen uit het afvalwater te halen en hiervoor, samen met afnemers, een markt te vinden. We winnen al fosfaten en stikstof terug. Met NEO-alginaat hebben we een beloftevolle nieuwkomer.’

Goedkoper en schoner
NEO-alginaat is voornoemd naar de gepatenteerde Nereda-zuiveringsmethode, ontwikkeld door onderzoekers (Mark van Loosdrecht) van TU Delft en Royal HaskoningDHV. Deze methode is gebaseerd op aërobe micro-organismen die het water zuiveren. Deze bacteriën groeien in de vorm van korrels, waardoor deze gemakkelijk te scheiden zijn van het gezuiverde afvalwater. Pieper: ‘Nereda heeft zich bewezen als een goedkoper en schoner alternatief voor de gangbare methoden waarbij slib groeit in de vorm van korrels in plaats van langzaam bezinkende vlokken. Nereda vergt ook lagere investeringskosten omdat de installatie minder ruimte in beslag neemt.’ Een bijkomend voordeel is dat de ‘Nereda-bacteriën’ ook alginaat produceren, vandaar de naam NEreda Opgewekt (NEO)-alginaat. De slibkorrels bevatten na de zuivering ongeveer 20 procent NEO-alginaat, een grondstof waarvoor al een bestaande markt is. Alginaat wordt momenteel voornamelijk gewonnen uit zeewier en ingezet voor tal van toepassingen, zoals in food, textiel of in farmaceutica. Het zijn vooral de bindende en verdikkende eigenschappen waar afnemers naar op zoek zijn.

Efficiënt bindmiddel
Volgens Pieper komen de eigenschappen van NEO-alginaat sterk overeen met die van alginaat uit zeewier, maar heeft het daarnaast nog de eigenschap dat het zowel hydrofoob als hydrofiel is. Inmiddels hebben verschillende partijen getest met NEO-alginaat in een aantal applicaties. Zo zorgt dit additief ervoor dat beton beter uithardt, meststoffen minder gemakkelijk uitspoelen of dat karton of textiel waterresistent wordt. Ook is het een zeer efficiënt bindmiddel voor korrel- en pelletiseerprocessen van bijvoorbeeld meststoffen. Qua prijsstelling kan het NEO-alginaat concurreren met alginaat uit zeewier, aldus het waterschap. Bovendien heeft NEO-alginaat een duurzamer profiel omdat het uit afval(water) wordt gewonnen.
Zoals vermeld is alginaat al een bestaande markt (geschatte omzet in 2019: 410 miljoen dollar, MarketsandMarkets), met de voedingsmiddelenindustrie als een belangrijke afnemer. Het NEO-alginaat kan helaas deze markt niet bedienen vanwege de huidige strenge hygiëne-eisen, maar de andere non-foodmarkten – met de landbouw, papier- en betonindustrie als meest kansrijke markten – liggen wijd open voor de grondstof.

Processtappen
Lonkende vergezichten, maar eerst zullen de twee waterzuiveringsinstallaties in Zutphen en Epe toch het NEO-alginaat moeten gaan produceren. Deze gaan dat vooralsnog op kleine schaal doen, vanwege de (nog) beperkte beschikbaarheid van Nereda-korrelslib. Desondanks levert dit al wel 1000 ton NEO-alginaat per jaar op, goed voor 3 procent van de wereldproductie. Langzamerhand zal deze productie worden uitgebreid naar andere locaties.Het raffinageproces is in een proefopstelling uitgetest en bestaat uit de volgende stappen: het korrelslib wordt in een mengtank verwarmd tot een temperatuur van 80 graden. Vervolgens wordt NA2CO3 (natriumcarbonaat) toegevoegd, waarna het NEO-alginaat in de oplossing gaat. Via een centrifugestap wordt het water met het alginaat en het slib gescheiden. Met een zuur bezinkt het alginaat, waarna het in een tweede centrifugestap van het water wordt gescheiden. Wat resteert, is NEO-alginaat in een gelvorm. Pieper: ‘Het is een mooi bijproduct van de Nereda-zuivering die deze methode nog aantrekkelijker kan maken doordat deze een extra grondstof oplevert met een relatief hoge waarde.’


Alginaatplatform
Voor de duidelijkheid: het NEO-alginaat komt niet alleen uit de koker van Waterschap Rijn en IJssel, maar vloeit voort uit het Nationaal Alginaat Onderzoeksprogramma (NAOP). Sinds 2014 werkt dit collectief, bestaande uit de TU Delft, Royal HaskoningDHV, STOWA en de waterschappen Rijn en IJssel en Vallei en Veluwe, aan het winnen en afzetten van NEO-alginaat. Het initiatief wordt ook ondersteund door de provincie Gelderland en het Ministerie van Economische Zaken.
Het NAOP moet leiden tot twee fabrieken op semi-industriële schaal: de installatie in Zutphen, gericht op industrieel Nereda-slib, en de faciliteit in Epe die huishoudelijk Nereda-slib gaat verwerken.


Nereda: 35 installaties wereldwijd
Of NEO-alginaat een belangrijk marktaandeel gaat verwerven, hangt in hoge mate af van het succes van de Nereda-methode. Momenteel zijn er wereldwijd 35 installaties (waarvan 7 in Nederland) die zijn overgeschakeld op de zuiveringstechnologie. Andere installaties zitten in de planning. In ons land was de rioolwaterzuivering Epe van Waterschap Vallei en Veluwe de eerste installatie wereldwijd die op praktijkschaal volledig met Nereda-technologie het publieke afvalwater zuivert. Pieper: ‘Waterzuiveringsinstallaties worden gemiddeld over een periode van 40 jaar afgeschreven, dus exploitanten zullen niet ineens overschakelen. Op den duur voorzie ik wel dat Nereda meer en meer terrein zal veroveren. Een ontwikkeling die massaproductie van NEO-alginaat kan versnellen.’


Dit artikel is tot stand gekomen in samenwerking met BIC-ON.