Biopolymeren vormen een potentieel interessant alternatief voor conventioneel op olie gebaseerde polymeren, omdat zij geen fossiele grondstoffen gebruiken voor de productie. Daarentegen is het productie procedé afhankelijk van energie en toevoegmiddelen die weer bijdragen aan het verbruik van energie en de emissie van onder andere broeikasgassen en zijn de grondstoffen van belang, zoals het gebruik van reststromen uit de afvalverwerking of andere biomaterialen. Binnen het project Circulaire Biopolymeren Waardeketens zijn meerdere productiemethoden bestudeerd om polyhydroxyalkanoaten (PHAs) te maken uit organische reststromen: GFT en afvalwaterslib, een bijproduct uit de afvalwaterzuivering. Productie en extractie van PHAs kan middels diverse routes. In het project zijn meerdere extractieroutes bestudeerd betreffende hun mogelijkheden. Als onderdeel van het project is een levenscyclusanalyse (LCA) gedaan om de milieu-impact van de productie van de biopolymeren in kaart te brengen.
DOCUMENT
Waarom groene waterzuivering, en welke plaats neemt groene waterzuivering in de waterketen in? Verder is de vraag belangrijk wanneer we voor technische en wanneer we voor groene waterzuivering kiezen. In hoofdstuk 1 zal dit besproken worden. In hoofdstuk 2 zetten we een aantal aspecten van waterzuivering op een rij, en bespreken we hoe groene resp. technische waterzuivering hierop scoren. Om de plaats van groene waterzuivering in de tijd aan te geven, schetsen we in hoofdstuk 3 een korte geschiedenis van de waterzuivering en geven we de ontwikkelingen daarin aan. In hoofdstuk 4 volgen de aspecten en doelen van groene waterzuivering. We laten andere technieken buiten beschouwing, zoals membraanfiltratie, chemische technieken enz. Nadrukkelijk krijgt hier beleving en biodiversiteit een plaats. Het beleid en wet- en de regelgeving worden hier ook behandeld. Van belang is de probleemanalyse van (afval)waterstromen en stoffen helder te hebben. Dan weten we van welk systeem we gebruik moeten maken. Dit komt in hoofdstuk 5 aan de orde. In hoofdstuk 6 worden de systemen van groene waterzuivering uitgelegd. Gestart wordt met een matrix waarin per systeem duidelijk wordt voor welke afvalstromen dit geschikt is. Van elk systeem worden de volgende aspecten beschreven: - technische beschrijving + foto + doorsnede; - zuiveringsrendementen per stof; - dimensionering (min./max. omvang); - toepassingsgebied; - beheer; - aanleg- en beheerkosten; - bijdrage biodiversiteit/beleving; - aandachtspunten/randvoorwaarden voor het ontwerp, waarin beheer en kosten een rol spelen. In hoofdstuk 7 komt de monitoring aan bod. Ten slotte wordt in hoofdstuk 8 het Handboek afgesloten met praktijkvoorbeelden.
DOCUMENT
In Nederland en omringende landen zijn in de afgelopen jaren en decennia verschillende projecten gerealiseerd rond decentrale innovatieve concepten voor afvalwaterbehandeling en gebruik van re-genwater. Om gemeenten, waterschappen en andere belanghebbenden een rationele grondslag te bieden voor keuzes m.b.t. de inrichting van de stedelijke waterketen (wel of niet decentraal, wel of niet brongescheiden), is in dit KIEM project de potentie en beperkingen onderzocht van nieuwe en circulaire sanitatieconcepten, zoals brongescheiden sanitatie en lokaal (her)gebruik van regenwater op woonwijk schaal. De vraag is wat we kunnen leren van ervaringen bij gerealiseerde projecten, en welke rationele basis er is om, met name bij nieuwbouwplannen, een trendbreuk teweeg te brengen in de richting decentrale oplossingen voor waterzuivering en waterhergebruik op wijkniveau, als al-ternatief voor de huidige, centrale systemen. Daartoe zijn negen verschillende gerealiseerde pro-jecten, operationeel op praktijkschaal, verkend aan de hand van literatuurstudie, data-analyse, inter-views, enquêtes en scenarioberekeningen. Verschillende prestatie-indicatoren, o.a. met betrekking tot terugwinning van grondstoffen, waterkwaliteit, hergebruik en kosten zijn inzichtelijk gemaakt. Bo-vendien is onderzoek gedaan naar de acceptatie van burgers m.b.t. governance structuren (top-down versus bottom-up) als het gaat om de stedelijke waterketen en diensten m.b.t. waterlevering en wa-terbehandeling.Uit dit verkennende onderzoek is gebleken dat alternatieve systemen (brongescheiden sanitatie met vacuümriolering en lokaal gebruik van regenwater) voor toiletspoeling, evt. tuin en wasmachine tot substantieel minder gebruik van drinkwater leiden. Bovendien wordt met separate inzameling en be-handeling van zwart- en grijswater de terugwinning van nutriënten (N, P, C) gestimuleerd en is er bij decentrale behandeling van grijswater jaarrond aanvoer van schoon water wat met name in droge periodes meerwaarde heeft. Daarentegen leiden systemen op wijkschaal, mede vanwege de relatief kleine schaal, tot relatief hoge financiële kosten, d.w.z. in vergelijking met de kosten voor aanleg en beheer van reguliere systemen. Daarbij wordt benadrukt dat vergelijking van kleine, decentrale sys-temen met de huidige, grootschalige centrale (afval)watersystemen lastig is vanwege de relatief ge-ringe hoeveelheid data die beschikbaar is m.b.t. prestatie-indicatoren van decentrale systemen. We kunnen daarom slechts voorlopige en minder harde uitspraken doen over een aantal prestaties van decentrale concepten, bijv. m.b.t. waterkwaliteit. Bovendien is de beoordeling van prestatie-indicato-ren problematisch vanwege ongelijksoortigheid. De huidige grootschalige systemen zijn goeddeels uit-ontwikkeld (innovatie was gericht op kostenefficiency), terwijl decentrale, nieuwe vormen van sani-tatie nog volop in ontwikkeling zijn, met duurzaamheid als drijfveer.Aandachtspunten en vragen liggen met name op het gebied van governance. In de huidige inrichting en organisatie van de waterketen zijn de verantwoordelijkheden, beleidsontwikkeling en operatie in-stitutioneel geborgd en sectoraal verdeeld (waterbedrijf, gemeente en waterschap). Nieuwe vormen van sanitatie en gebruik van regenwater op wijkschaal brengen de noodzaak tot vergaande samen-werking en nieuwe vraagstukken met zich mee.Om de prestaties van grootschalige, centrale systemen m.b.t. afvalwaterbehandeling en watervoor-ziening beter te kunnen vergelijken met decentrale systemen op wijkschaal wordt aanbevolen om gelijktijdig te innoveren op beide schalen, waarbij de innovatie (ook op grote, centrale schaal) gericht is op klimaatadaptatie en aansluiting bij de circulaire economie. Belangrijk daarbij is langjarige data-verzameling en monitoring, zodat de integrale prestaties van concepten en systemen kunnen worden gevolgd, beoordeeld en verbeterd, in de context van integrale duurzaamheid. Daarnaast wordt aan-bevolen om, indien mogelijk, decentrale (afvalwater)systemen op wijkniveau op te schalen naar een grootte van minimaal 3.000 inwoners, om het (op berekeningen gebaseerde) veronderstelde break-evenpoint (kosten decentraal vergelijkbaar met grootschalige, centrale systemen) in de praktijk te ve-rifiëren. Gerealiseerde projecten, bijv. Reitdiep in Groningen of Waterschoon in Sneek, kunnen wor-den benut voor verdere innovatie gericht op kringloopsluiting en circulaire economie.
DOCUMENT
Waste disposal management and the energy crisis are important challenges facing most countries. The fruit-processing industry generates daily several tons of wastes, of which the major share comes from banana farms. Anaerobic digestion (AD) technology has been applied to the treatment of wastewater, animal slurry, food waste, and agricultural residues, with the primary goals of energy production and waste elimination. This study examines the effect of organic loading (OL) and cow manure (CM) addition on AD performance when treating banana peel waste (BPW). The maximum daily biogas production rates of banana peels (BPs) with a CM content of 10%, 20%, and 30% at 18 and 22 g of volatile solids (gvs) per liter were 50.20, 48.66, and 62.78 mL·(gvs·d)−1 and 40.49, 29.57, and 46.54 mL·(gvs·d)−1, respectively. However, the daily biogas yield showed no clear interdependence with OL or CM content. In addition, a kinetic analysis using first-order and cone models showed that the kinetic parameters can be influenced by the process parameters.
LINK
Rede, in verkorte vorm uitgesproken bij de aanvaarding van het ambt van lector Sustainable Water Systems aan Hogeschool VHL op donderdag 12 februari 2015 door lector dr. ing. Paul J. van Eijk. De missie van het lectoraat Sustainable Water Systems (SWS) is het verkrijgen van kennis en inzicht in de praktijk van de duurzame ontwikkeling van watersystemen. Het watersysteem wordt benaderd een vanuit brongericht, gebiedsgericht en actorgericht perspectief. De (a)quadruple helix doet een beroep op onze samenleving bij de verspreiding van innovaties. Duurzame watertechnologie wordt geïntegreerd in ruimte en maatschappij om zo de ‘innovation gap’ te verkleinen. Het lectoraat SWS levert via onderzoek en onderwijs een bijdrage aan de maatschappelijke opgave van de watertransitie.
DOCUMENT
Biopolymeren vormen een potentieel interessant alternatief voor conventioneel op olie gebaseerde polymeren, omdat zij geen fossiele grondstoffen gebruiken voor de productie. Daarentegen is het productie procedé afhankelijk van energie en toevoegmiddelen die weer bijdragen aan het verbruik van energie en de emissie van onder andere broeikasgassen en zijn degrondstoffen van belang, zoals het gebruik van reststromen uit de afvalverwerking of andere biomaterialen. Binnen het project Circulaire Biopolymeren Waardeketens zijn meerdere productiemethoden bestudeerd om polyhydroxyalkanoaten (PHAs) te maken uit organische reststromen: GFT en afvalwaterslib, een bijproduct uit de afvalwaterzuivering. Productie enextractie van PHAs kan middels diverse routes. In het project zijn meerdere extractieroutes bestudeerd betreffende hun mogelijkheden. Als onderdeel van het project is een levenscyclusanalyse (LCA) gedaan om de milieu-impact van de productie van de biopolymeren in kaart te brengen. Deze is hier beschreven. De milieu-impact van PHA productie via twee extractieroutes werd vergeleken met conventionele polymeren zoals polyethyleen (PE) en polyethyleentereftalaat (PET). De extractieroutes waren: NaOCl, water-based en Chloroform, solvent-based extractie. De milieu-impact werd berekend op basis van de productie van 1 kgpolymeer. Het systeem includeerde de veranderingen in het conventionele management van GFT en afvalwaterslib, o.a. substitutie van energie doordat de reststromen nu gebruikt werden voor PHA productie en niet voor energieproductie. Op basis van een modelstudie van de UniversiteitGroningen is een massabalans opgemaakt en zijn gegevens gebruikt voor energieverbruik te bepalen en de hoeveelheid toevoegmiddelen die nodig waren tijdens de extractie. Op basis van literatuur zijn aannames gedaan zoals calorische waarden voor verbranding en het energieverbruik voor ontwateren, drogen en vergisting. De Ecoinvent database werd gebruikt voor achtergrond gegevens ten behoeve van de energieproductie en achtergrondprocessen. De volgende milieu-impacts werden berekend: broeikasgassen, verzuring, eutrofiëring, landgebruik, fijnstofemissie en fossiel energieverbruik. Een gevoeligheidsanalyse gaf inzicht in de verandering van parameters op het eindresultaat. De resultaten lieten zien dat watergebaseerde extractie leidde tot emissie van 5,95 kg CO2-eq per kg PHA en chloroformextractie tot 47 kg CO2-eq per kg PHA. Verschillen zaten met name in het energieverbruik tijdens het proces en de productie van de toevoegmiddelen. Verzuring was lager voor chloroformextractie met -0,015 kg SO2-eq ten opzichte van watergebaseerde extractie, namelijk 0,013 kg SO2-eq per kg PHA. Energieverbruik was 90,7 MJ voor watergebaseerde extractie en 772 MJ per kg PHA voor chloroformextractie. Landgebruik was lager voor chloroformextractie met -4,7 m2 per kg PHA en 0,43 m2 per kg PHA voor watergebaseerde extractie. Eveneens was fijnstofemissie lager voor chlorformextractie en marine eutrofiëring lager for watergebaseerde extractie. Chloroformextractie had hogere impact in broeikasgassen, energieverbruik en eutrofiëring vergeleken met PET en PE. Watergebaseerde extractie had hogere impact in broeikasgassen, energieverbruik, fijnstofemissie en eutrofiëring, maar werd vergelijkbaar of lager ten opzichte van conventionele polymeren wanneer een lager energieverbruik werd aangenomen. Onderzoek naar het exacte energieverbruik is daarom nodig. Geconcludeerd werd dat verdere verlaging van de milieu-impact kan worden bereikt door het verminderen van het gebruik van toevoegmiddelen en het gebruiken van groene energie zoals wind en zon. Voor vervolgonderzoek is het van belang om data te verifiëren en eventueel andere extractieroutes te onderzoeken
DOCUMENT
Lozingen van gezuiverd industrieel afvalwater kunnen soms een bedreiging vormen voor de kwaliteit van het ontvangende oppervlaktewater. Online bewaking met biologische meetsystemen (biomonitoring) kan helpen bij het vroegtijdig detecteren van veranderingen in de effluentkwaliteit die mogelijk leiden tot verhoogde toxiciteitsdruk op het ontvangende oppervlaktewater. Onderzoek door het Centre of Expertise Water Technology (CEW) en WLN heeft duidelijk gemaakt dat deselectie en implementatie van online biomonitoren ten behoeve van waterkwaliteitsbewaking maatwerk is. Dit artikel gaat in op de praktische toepasbaarheid van biologische bewakingssystemen op het effluent van de Integrale Afvalwater Zuiveringsinstallatie (IAZI) van Sitech in Geleen.
DOCUMENT
Inaugurele rede uitgesproken bij de aanvaarding van het ambt van lector Duurzame Watersystemen aan hogeschool Van Hall Larenstein op vrijdag 1 november 2019. Voldoende en schoon zoetwater is van levensbelang. Toch is het niet vanzelfsprekend. Door intensivering landbouw, groei van bevolking en welvaart, neemt het gebruik van schoon zoetwater toe. Tegelijkertijd komen grond- en oppervlaktewater meer onder druk te staan van vervuiling, zoals nutriënten, gewasbeschermingsmiddelen, geneesmiddelen en andere microverontreinigingen. Bovendien leidt klimaatverandering tot een nieuwe dynamiek in verdamping en neerslag. Dit spanningsveld is het werkveld van het lectoraat Sustainable water systems. Via toegepast onderzoek draagt het lectoraat bij aan het veiligstellen van voldoende schoon zoetwater voor drinkwater, natuur, landbouw, recreatie en industrie.
DOCUMENT
Sinds 2010 produceert NieuWater ultrapuur water uit effluent van de RWZI Emmen. Dit water wordt als proceswater geleverd aan de NAM in Schoonebeek. De biologische actieve koolfiltratie met zuurstofdosering (BODAC), die als voorzuivering gebruikt wordt, lijkt ook een veelbelovende techniek om geneesmiddelen te verwijderen.
DOCUMENT
Polymeren, waaronder plastics, kennen we allemaal uit ons dagelijks leven. Van de plastic draagtas tot computeronderdelen en kopjes. Allemaal worden deze polymeren vervaardigd uit aardolie en afgeleide producten. De producten zijn zeer nuttig en breed toepasbaar, mede door de gunstige eigenschappen zoals warmteweerbaarheid, stevigheid en waterdichtheid. Daarentegen kennen polymeren ook een keerzijde, zoals het niet of moeilijk afbreekbaar zijn in de natuurlijke omgeving en de nadelen van het gebruik van fossiele bronnen: hun eindigheid en de ongecontroleerde emissie van broeikasgassen die verband houdt met klimaatverandering. Dit is een zichtbaar probleem bij onder meer De Plasticsoep, waar geen of beperkte afbraak plaatsvindt van plastics in de oceaan. De zoektocht naar alternatieven is daarom volop aan de gang.
DOCUMENT
