Riothermie vermindert broeikasgasemmissie rwzi

Het idee van Etteke Wypkema

De methaanemissie vanuit het influent bedraagt zo’n 5% van de broeikasgasemissie van een rwzi en kan bij rwzi’s met lange aanvoerende persleidingstelsels flink hoger zijn. We verwachten dat het methaan in de luchtbehandeling verdwijnt, maar dit is bewezen niet het geval. Het verlagen van de temperatuur van het afvalwater in het aanvoerstelsel of bij de persstations kan een oplossing zijn met een sluitende business en value case. Addertje onder het gras is dat de temperatuur op de rwzi niet onder de 17 oC moet zakken, daar daaronder de lachgasemissies sterk kunnen stijgen met een emissie gelijkwaardig aan de winst door warmte. Als je naar de lachgasemissie cijfers van Kralingsveer kijkt dan wil je de rwzi ook in de winter boven de 17 oC te houden, door die warmte bv uit het effluent te halen.  Dit kan door de installatie verplaatsbaar kunnen maken:

• In het zomerhalfjaar bij het persgemaal met koppeling geothermie en warmtenet in de wijk;
• In het winter half jaar met het effluent en warmtepomp het influent opwarmen.

De waarde die dit oplevert is:

25 kgCO2/inw/j aan warmte voor het warmtenet (vermindering aardgasverbruik) en inkomsten hiervoor zodat sluitende business case mogelijk is;

• >10 kg CO2/inw/j door verminderde CH4 emissie op de rwzi;
• 30 kg CO2/inw/j door sterke vermindering lachgas emissie rwzi;
• Geen aluminium dosering meer nodig voor lichtslib bestrijding;
• Verbetering effluentkwaliteit in winterhalfjaar;
• Verbetering voorbezinking en primair slib indikking door voorkomen methaanvorming: biogasproductie kan hierdoor 10% verhoogd worden.
• Vermindering sulfidevorming in de persleiding waardoor minder corrosie en veiligheidsrisico's in het ontvangstwerk aanwezig zijn.

Ik zou dit concept graag verder uitwerken voor het persstation Bergen op Zoom. Hier is het afvalwater relatief warm, is er nog 25 km voor de rwzi met proces verstorende methaanproductie in het zomer half jaar (zie bijgevoegde studentenverslagen). Bovendien gaat er ook een nieuwe wijk gebouwd worden. Het idee om de warmtewisselaar verplaatsbaar te maken is nu nog wat out of the box en lachgasmetingen op de rwzi zouden moeten aantonen of dit ook gewenst is en welke andere voordelen dit heeft.

Meer informatie over dit idee is op aanvraag te verkrijgen via info@efgf.nl t.a.v. Etteke Wypkema

PHARIO proces reduceert 65% broeikasgasemissie van RWZI

Een idee van de projectgroep PHA2USE 

De broeikasgasemissie van een rwzi daalt met 65% als ipv biogas PHA rijke biomassa geproduceerd wordt, Tellen we daar de verminderde CO2 emissie van het product PHA bij dan wordt dit 85% en de verminderde emissie van de toepassing van het product dan kan dit oplopen naar 1000%.

De projectgroep PHA2USE  vind het belangrijk inzichtelijk te maken wat het maken van het  bioplastic PHA uit afvalwater kan bijdragen aan de broeikasgasemissie van de bedrijfsvoering van de rwzi zelf. Tijdens het opstellen van die onderbouwing werd inzichtelijk dat het optimaliseren van de bioplastic accumulatie capaciteit van het actief slib samen gaat met de voorwaarden voor een lage lachgasemissie en dat het waardevol is dit ook met meetgegevens te gaan onderbouwen. Het prijs wil de projectgroep dan ook hieraan gaan besteden.

De echte impact van PHA zit in de toepassingen als coating van meststoffen die een reductie van bemesting realiseren en daarmee ureum productie en lachgasemissie voorkomen en zelfhelend beton dat hierdoor een langere levensduur krijgt en de CO2 food-print verlaagd. We vragen ons echter af of dit binnen de scope van deze challange past, maar de onderbouwing van deze cijfers is in de bijlage weergegeven.

We zetten de scope van de broeikasgasemissies om het zuiveringsproces zelf. De emissies van het proces bestaan uit:

• CO2 en N2O uit het beluchtingsproces
• CH4 uit de sliblijn (CH4 waterlijn komt uit aanvoerproces en wordt   niet meegenomen)
• CO2 uit de wkk’s

In geval van bioplastic productie wordt de slibgisting en wkk vervangen voor verzuring en PHA accumulatie en vervallen hierdoor en deel van de methaan emissies en de gehele CO2 emissies de wkk’s. Het verzuurde water wordt in de PHA accumulatiereactor vergaand gezuiverd waarbij een beetje CO2 vrij komt. Het is echter ook een belangrijke N2O reducerende maatregel : rejectiewater behandelen (stowa 2019-05 lachgas). De accumulatiepotentie van het actiefslib wordt verhoogd door optimalisatie van het feed famine regime, met lage ammoniumconcentraties in de beluchte fase. Dit is ook een voorwaarde om in laag risico te komen. Hierdoor wordt voor de berekening aangenomen dat de rwzi van risicofactor gemiddeld (0,5 % N influent) naar laag gaat (0,05 % N influent). In onderstaande tabel staat de berekende emissies en kan geconcludeerd worden dat bioplastic accumulatie een emissiereductie van 65% aan broeikasgassen kan leveren op de procesvoering van de rwzi.

PHA2USE is  een initiatief van de vijf waterschappen Brabantse Delta, De Dommel, Hollandse Delta, Scheldestromen en Wetterskip Fryslân, het Friese bedrijf Paques Biomaterials, kenniscentrum STOWA en HVC. Zij vormen het consortium PHA2USE waarin een demonstratie installatie wordt gebouwd en bioplastic wordt geproduceerd volgend het PHARIO-proces en het rich culture-proces om de product toepassingen te testen.

Meer informatie is aan te vragen via info@efgf.nl t.a.v. Leon Korving