Van slib naar bioplastics

Wat als rioolslib de basis zou kunnen vormen voor duurzame bioplastics?

Als onderdeel van dit project ontwikkelde Colubris, in nauwe samenwerking met Waterschap Brabantse Delta, een pilotinstallatie voor slibverzuring. De pilot draait momenteel op de Nieuwveer rioolwaterzuiveringsinstallatie in Breda en richt zich op het omzetten van rioolslib in vetzuren, een cruciale stap richting de productie van PHA-biopolymeren.

Voor Bart Joosse, Senior Waterketentechnoloog bij Waterschap Brabantse Delta, betekent het project veel meer dan alleen technologische innovatie. Het draait om het creëren van een circulaire toekomst voor afvalwaterzuivering.

Van slib naar waardevolle grondstoffen
‘Alles wat mensen doorspoelen of lozen in het riool komt uiteindelijk terecht in het slib,’ legt Joosse uit. ‘Een deel wordt afgebroken tijdens de zuivering, maar een aanzienlijk deel van het organische materiaal blijft achter. Wat we hier doen, is dat slib omzetten in vetzuren. Van die vetzuren kunnen vervolgens weer PHA’s worden gemaakt, een biologisch afbreekbaar biopolymeer.’
Het concept bouwt voort op jaren van eerder onderzoek. In eerdere fases van het PHA2USE-project lag de focus op het omzetten van vetzuren naar PHA, zoals bij een proeffabriek in Dordrecht. Hierbij werden verschillende afvalstromen getest, waaronder slib en industriële reststromen.
‘We begrijpen de stap van vetzuren naar PHA inmiddels behoorlijk goed,’ zegt Joosse. ‘De uitdaging ligt nu in het optimaliseren van de stap daarvoor: het efficiënt produceren van vetzuren uit rioolslib.’
 

'Als bioplastics, zoals PHA, een deel van de conventionele plastics vervangen, kunnen we uiteindelijk ook de hoeveelheid microplastics in het milieu verminderen.’
Bart Joosse | Waterschap Brabantse Delta

Opschalen van laboratoriumonderzoek naar de praktijk
Volgens Joosse lieten eerdere laboratoriumtesten zien dat er grote verschillen bestaan in vetzuuropbrengsten tussen verschillende soorten slib en rioolwaterzuiveringen. Daardoor werd langdurig testen op pilotschaal essentieel.
‘Je kunt geen installatie van miljoenen euro’s baseren op resultaten uit een laboratoriumtest van één liter,’ legt hij uit. ‘Daarom richt dit project zich op testen op grotere schaal en over een langere periode. We willen inzicht krijgen in de invloed van seizoenen, regenval, slibsamenstelling en operationele omstandigheden.’

Om deze volgende fase mogelijk te maken, hergebruikte Colubris twee bestaande vergistingsreactoren van 3,5 m³ die eerder werden ingezet in een thermische hydrolysepilot. Door de installatie te optimaliseren en aan te passen voor slibverzuring kon de pilot efficiënt worden gerealiseerd, volledig in lijn met de circulaire ambities van het project.
De pilot draait zes maanden in Breda voordat deze verhuist naar de rioolwaterzuiveringsinstallatie in Eindhoven, waar de geproduceerde vetzuren worden gebruikt als grondstof voor PHA-productie.

Een circulair alternatief voor fossiele plastics
Voor de waterschappen draait het project niet alleen om innovatie, maar ook om duurzaamheid en grondstofterugwinning. ‘Op dit moment vergisten we slib vooral om biogas te produceren,’ zegt Joosse. ‘Dat is waardevol, omdat het duurzame energie en warmte oplevert. Hier in Breda leveren we warmte aan honderden woningen. Maar het omzetten van slib naar biopolymeren levert een veel hoogwaardiger product op en draagt tegelijkertijd bij aan circulariteit.’

De milieuwinst gaat nog verder. In tegenstelling tot traditionele fossiel gebaseerde plastics is PHA volledig biologisch afbreekbaar en draagt het niet bij aan microplasticvervuiling.
‘Dat is een van de belangrijkste redenen waarom wij zoveel waarde zien in deze technologie,’ legt Joosse uit.

Samenwerking gebaseerd op flexibiliteit en korte communicatielijnen
Voor Colubris sluit de pilot perfect aan bij de groeiende focus op innovatieve technologieën voor afvalwater- en slibverwerking binnen gemeentelijke toepassingen. Gedurende het project is nauwe samenwerking tussen alle partners wederom essentieel gebleken.

‘Bij pilotinstallaties kom je altijd uitdagingen tegen,’ zegt Joosse. ‘Je loopt tegen lekkages, verstoppingen of operationele aanpassingen aan, dat hoort erbij. Het gaat erom hoe je die uitdagingen samen oplost.’

Die gezamenlijke manier van werken heeft geleid tot een sterke samenwerking tussen het projectteam, operators en de engineers van Colubris.
 

‘De samenwerking met Colubris verloopt erg prettig dankzij de korte communicatielijnen en de bereidheid om heel praktisch mee te denken.’
 Bart Joosse | Waterschap Brabantse Delta

Vooruitkijken
Het komende jaar wordt cruciaal voor het bepalen van het toekomstige potentieel van de technologie. De resultaten van de pilots in Breda en Eindhoven vormen de basis om te beoordelen of grootschalige implementatie technisch en economisch haalbaar is.
‘De belangrijkste vraag is hoeveel vetzuren we consequent uit het slib kunnen produceren,’ legt Joosse uit. ‘Dat bepaalt uiteindelijk of we een sterke businesscase kunnen opbouwen voor grotere installaties in de toekomst.’
Zelfs buiten de productie van PHA kunnen de geproduceerde vetzuren extra kansen bieden binnen afvalwaterzuivering, bijvoorbeeld voor het ondersteunen van stikstofverwijderingsprocessen.
Voor Colubris laat dit project zien hoe technologische innovatie, circulair denken en sterke samenwerkingen samenkomen in praktische oplossingen voor de toekomst van afvalwaterzuivering.

Over Waterschap Brabantse Delta
Waterschap Brabantse Delta is verantwoordelijk voor de waterkwaliteit, afvalwaterzuivering en waterbeheer in het westelijke deel van de provincie Noord-Brabant. De organisatie investeert actief in circulaire en duurzame technologieën gericht op het terugwinnen van waardevolle grondstoffen uit afvalwaterstromen en het verminderen van de milieu-impact.