Industrie en afvalwater: een probleem apart

De industrie gebruikt heel veel water, onder andere voor koeling, stoomproductie, schoonmaak en transport. En dat betekent veel afvalwater. Door de schaal en de mate van vervuiling is industrieel afvalwater een probleem apart. Dit vraagt om specifieke, innovatieve oplossingen. Nu en in de toekomst.

De industrie werkt aan het verminderen van haar watergebruik. En ook in hergebruik en terugwinning van grondstoffen wordt geïnvesteerd. Hoe kunnen we ook uit dit afvalwater nog bruikbaar water en grondstoffen halen? Een overzicht van de technieken:

Kidney technology

Licht verontreinigd restwater kan, eventueel na een eenvoudige tussenzuivering, opnieuw worden gebruikt in hetzelfde productieproces. Omdat een dergelijke waterrecycling met daarin een tussenzuivering lijkt op de functie en werking van een nier, spreken we ook van ‘kidney technology’.

Cascadering

Restwater van een productieproces dat te verontreinigd is voor hergebruik in hetzelfde proces kan vaak nog worden gebruikt in een ander proces. Dit noemen we cascadering. Zo kan water dat gebruikt is om aardappelschijfjes in te blancheren prima worden gebruikt in een eerder proces: het wassen van de aardappels na het schillen. En dat water kan dan weer worden gebruikt om het zand van de aangevoerde aardappels te wassen.

Industriële symbiose

Het gebruikte water van de ene fabriek (en de stoffen daarin) is soms nog goed te gebruiken in een andere fabriek. De kringlopen breiden zich dan uit over het industrieterrein: industriële symbiose. Fabrieken kunnen gebruik maken van één leverancier, die met een speciale industriewaterfabriek op het bedrijventerrein verschillende kwaliteiten water kan leveren, bijvoorbeeld bluswater, productiewater, koelwater of voedingswater voor stoomketels. Samenwerkende fabrieken kunnen zelfs een centrale zuiveringsinstallatie bouwen.

Warmte terugwinnen

Restwater en afvalwater zijn vaak warm, of zelfs heet. Die ‘afvalwarmte’ is opnieuw te gebruiken in de fabriek. Warmte is uit water te halen met warmtewisselaars.

Zink en koper terugwinnen

Een manier om de vervuiling te verminderen is het terugwinnen van metalen met sulfaatreducerende bacteriën. Deze bacteriën zetten sulfaat om in sulfide, waardoor opgeloste metalen neerslaan als metaalsulfiden. Deze neerslag is redelijk makkelijk te scheiden van het water. Niet alleen kunnen de metalen worden hergebruikt, ook de zuurgraad van het water vermindert. In Budel in Noord-Brabant staat een commerciële sulfaatreductie-installatie. Het afvalwater met zink en sulfaat wordt hier biologisch behandeld. Het eindproduct, zinksulfide, kan worden verwerkt tot metallisch zink. Op soortgelijke wijze kan ook koper teruggewonnen worden, zoals onder andere gebeurt bij een mijn in de Dominicaanse Republiek.

Seleen uit afvalwater

Bacteriën kunnen specifieke zware metalen omzetten naar een vaste vorm. Zo kan opgelost selenaat omgezet worden naar selenium, een belangrijke meststof voor planten. Dit proces wordt vooral toegepast in de mijnindustrie en metaalindustrie.

Twee glazen met slib (linker glas) en Neredakorrels (rechter glas) laten het verschil in bezinkingssnelheid zien.

Fosfaat winnen

Fosfaat is een essentieel onderdeel van kunstmest en wordt een steeds zeldzamere grondstof. Het is terug te winnen uit rioolwater door bijvoorbeeld struviet op een gecontroleerde manier te laten ontstaan, en de kristallen af te scheiden door bezinking. Fosfaat kan ook biologisch worden teruggewonnen, met de bacterie Accumulibacter phosphatis. Deze bacterie kan fosfaat opslaan als het polymeer polyfosfaat. Het zuiveringsslib wordt uit de zuivering gehaald met de fosfaatbacteriën, waarna deze in een aparte bak het fosfaat afgeven.

Arseen verpakken in kristallen

De metallurgische industrie verwerkt arseen nu tot een vaste afvalstof, die voor altijd opgeslagen wordt in bekkens. Een elegantere oplossing is om arseen in de vorm van arsenaat met ijzer neer te slaan als kristallijn ijzerarsenaat, het stabiele mineraal scorodiet. Dat is chemisch gezien een lastig proces. Door onderzoek en ontwikkeling kunnen deze concepten doorgroeien naar praktijktoepassingen op grote schaal.