Bart Stam
Als onderdeel van een consortium heeft Royal HaskoningDHV de innovatieprijs gewonnen op de tweejaarlijkse vakbeurs Aquatech. Het advies- en ingenieursbureau ontwierp de extractie-installaties om een waardevol biopolymeer (Kaumera) te winnen uit het zuiveringsslib van Nereda- korrelslibreactoren.
Trots laat Melchior Schenk op de stand van Royal HaskoningDHV in de Amsterdam RAI de kubusvormige Aquatech Innovation Award zien. Al voegt hij er direct aan toe dat zijn werkgever deel uitmaakt van een groot consortium dat als beste uit de bus kwam van twaalf genomineerden. Het samenwerkingsverband bestaat naast het advies- en ingenieursbureau uit de TU Delft, de waterschappen Vallei en Veluwe & Rijn en IJssel, STOWA (Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer) en biotechnologiebedrijf ChainCraft.
Het draait allemaal om de winning (extractie) van de waardevolle grondstof Kaumera uit het spuislib van de Nereda-korrelslibreactor voor afvalwaterzuivering. Dit biopolymeer bestaat voor ruim 50 % uit eiwitten, voor een kwart uit polysachariden (koolhydraten) en voor de rest uit overige organische stoffen zoals humuszuren.
Kaumera bezit, in combinatie met andere grondstoffen, zeer uiteenlopende eigenschappen. Schenk: ‘Vandaar de naam Kaumera dat kameleon betekent in het Maori. Deze brede eigenschappen hebben de huidige oliehoudende producten niet. Daarnaast bestaat Kaumera geheel uit organische producten, waardoor het biologisch afbreekbaar is en dus veel duurzamer.’
In rap tempo somt hij een aantal eigenschappen op. Kaumera kan zowel water aantrekken als afstoten, waardoor het gelachtige materiaal zeer geschikt is voor de landbouw en bouwsector. Als coating kan het biopolymeer een biostimulant zijn voor zaden maar ook een biologisch afbreekbare coating voor kunstmestkorrels. Kaumera zorgt er ook voor dat beton langzamer uithardt, waardoor de sterkte toeneemt en de kans op scheuren daalt.
Het biopolymeer kan verder worden gebruikt als lijm- en bindmiddel of voor de productie van composietmaterialen met bijvoorbeeld mineralen. Zo is het mogelijk een licht, sterk, isolerend en brandwerend composietmateriaal te maken. ‘Het is heel goed mogelijk dat Kaumera in de toekomst wordt gebruikt als biocomposiet in de auto-industrie of vliegtuigbouw,’ zegt Schenk.
Sinds 2013 werken bovengenoemde partijen samen om het biopolymeer te onttrekken uit het slib van Nereda-korrelslibreactoren. ‘De duurzame winning kan alleen maar bij deze aerobe korrelslibreactor,’ legt Schenk uit. ‘Van deze slibkorrels bestaat zo’n 25 tot 35 % (organische droge stof, red.) uit Kaumera. Door dit duurzame biopolymeer eruit te halen, hoeven de waterschappen veel minder spuislib af te voeren en te verwerken.’
Royal HaskoningDHV speelt een belangrijke rol in de ontwikkeling van de extractie-installaties. ‘Wij hebben de engineering verzorgd en zijn nauw betrokken bij het opstarten. We zullen ook de operationele ondersteuning leveren,’ vertelt Schenk. Dat heeft een grondstoffenfabriek opgeleverd die in aantal stappen het biopolymeer extraheert van het spuislib. Dit gebeurt via twee scheidingstappen met centrifuges onder verschillende procescondities, zoals hoge temperaturen, alkalische of zure condities.
Inmiddels is op 2 oktober de eerste Kaumera-installatie geopend in Zutphen. Deze installatie moet jaarlijks zo’n 300 tot 400 ton (organische droge stof) Kaumera produceren. Deze grondstoffenfabriek staat, samen met de Nereda-installatie, bij Waterschap Rijn en IJssel dat hier het afvalwater zuivert van FrieslandCampina. In april 2020 opent Waterschap Vallei en Veluwe een tweede, soortgelijke installatie in Epe. Hierbij gaat het echter om huishoudelijk afvalwater.
Volgens Schenk kan het aantal installaties de komende jaren flink groeien. ‘Wereldwijd zijn er inmiddels ruim zeventig Nereda-korrelslibreactoren in bedrijf of in aanbouw. Niet alleen in Nederland maar ook in het Verenigd Koninklijk, Frankrijk, Denemarken, Portugal, Brazilië, de VS, Australië, Afrika en Azië. Kortom, er zijn voldoende mogelijkheden voor uitbreiding.’
