waterkringloop

Waterproject De Blauwe Cirkel afgerond

Sluiting industriële waterkringloop binnen handbereik

TNAVWater wordt in Vlaanderen een steeds schaarsere grondstof en daardoor een belangrijke economische asset voor de industrie. Welke technologieën zijn het meest geschikt om de industriële waterkringloop te sluiten? Een groep van 48 bedrijven, geholpen door sectorfederaties en onderzoekers, zocht de voorbije vier jaar naar manieren om meer water en grondstoffen te recupereren in de kringloopsluiting. Aan technisch haalbare en betaalbare technieken alvast geen gebrek, zo blijkt.

Steeds meer productiebedrijven investeren in waterhergebruik en kringloopsluiting. De drijfveer is niet ver te zoeken: internationaal wordt Vlaanderen beschouwd als een regio met een ‘ernstig watertekort’. Volgens cijfers van de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM) is er in Vlaanderen jaarlijks gemiddeld tussen 1100 en 1700 m³ water per persoon beschikbaar. Alleen Italië en Tsjechië doen het slechter. In andere zuiderse landen zoals Spanje, Portugal en Griekenland is de waterbeschikbaarheid per inwoner groter dan bij ons. Via maatregelen zoals vergunningen, heffingen en sensibilisatie probeert de overheid het verbruik van vooral leiding- en grondwater te beperken. Steeds vaker zien bedrijven zich genoodzaakt om zuinig om te springen met water en water te hergebruiken in hun productieprocessen. De prijs van water is momenteel nog laag, maar de industrie voelt aan dat dat snel kan veranderen.

Bewezen technologie

Waterhergebruik an sich is bewezen technologie: de technieken bestaan en de toepassingen zijn legio. Zo is er voor heel wat industriële processen geen drinkwaterkwaliteit vereist. Daar volstaat het gebruik van ‘grijs water’: water dat precies genoeg gezuiverd is om bijvoorbeeld te dienen als koelwater. In de voedingsindustrie daarentegen kan de waterkwaliteit nooit goed genoeg zijn, maar ook daarvoor biedt de markt al de nodige recyclageoplossingen. Brouwerij Huyghe uit Melle pakte recent uit met het feit dat ze het effluent van hun waterzuiveringsinstallatie opzuiveren tot water met de kwaliteit van drinkwater. Afhankelijk van het watervolume, de waterbron (grondwater of leidingwater) en waar het gezuiverde water wordt geloosd (riolering of oppervlaktewater) verdienen dat soort projecten zich op vrij korte termijn terug. Maar naarmate recycling van gebruikt water meer ingang vindt in de industrie, raken bedrijven geïnteresseerd in de ontwikkeling van performantere en meer rendabele waterbehandelingstechnieken. De Blauwe Cirkel, een VIS-traject (Vlaams innovatiesamenwerkingsverband) van het Vlaams Netwerk Watertechnologie (TNAV) in samenwerking met zeven andere projectpartners en een industriële gebruikersgroep, bestudeerde de voorbije vier jaar verschillende cases.

Twaalf industriële stromen

De technieken om water verregaand te zuiveren en proceswater te bereiden, worden steeds geavanceerder: omgekeerde osmose, membraandistillatie, elektrodialyse … Maar wanneer je ze gaat toepassen, duikt vaak het probleem van de concentraatstroom op: een stroom met hoge concentraties aan anorganische zouten zoals chlorides, sulfaten en nitraten die ontstaat als bijproduct van de waterbehandeling. Paul Ockier van TNAV, projectcoördinator van De Blauwe Cirkel: “De lat hoger leggen voor het waterhergebruik impliceert dat je ook oplossingen moet zoeken voor de concentraatstroom. Binnen De Blauwe Cirkel hebben we beide topics bestudeerd, zowel het waterhergebruik als de zoutstroom. Met als belangrijkste vraag: hoe kunnen we de kringloop, zowel van het water als van de zouten, nog beter sluiten? In totaal hebben we zeven demo’s uitgevoerd en twaalf industriële stromen onderzocht, afkomstig uit de tankcleaningsector, de textielindustrie, de chemische sector en de voedingsbedrijven. Een omvangrijke gebruikersgroep, met zowel industriële bedrijven als watertechnologiebedrijven, heeft het project inhoudelijk mee aangestuurd. Voor het totale project kregen we 1.360.000 euro steun van het Vlaams Agentschap voor Innovatie en Ondernemen (VLAIO), goed voor 80 procent van de projectwaarde”, zegt Ockier.

10 tot 20% meer wateropbrengst

Welke resultaten heeft De Blauwe Cirkel na vier jaar demonstratie opgeleverd? Een eerste conclusie is dat er wel degelijk technieken bestaan om de wateropbrengst van waterbehandelingsinstallaties verder op te voeren. Paul Ockier: “Door een extra zuiveringsstap voor te schakelen zijn vaak significante winsten mogelijk. Zo konden we aantonen dat de wateropbrengst van een omgekeerde-osmose-installatie voor de productie van proceswater met 10 tot 20 procent kan stijgen als je er een ionenwisselaar voor plaatst. De ionenwisselaar verwijdert de multivalente kationen, zoals magnesium en calcium, die verantwoordelijk zijn voor scaling (dichtslibbing, red.) van de installatie. Daardoor verbetert de wateropbrengst. Het concentraat dat ontstaat, kan men in sommige gevallen gedeeltelijk gebruiken voor de regeneratie van de -ionenwisselaar.” Een ander demoproject focuste op complexe afvalwaterstromen van de afvalverwerkende sector en tankreiniging. Daar bleek, mits de juiste combinatie van technieken toegepast werd, een wateropbrengst tot 90 procent mogelijk.

Hergebruik van zoutstromen

Zoutstromen recupereren blijkt veel minder evident, al boekte De Blauwe Cirkel ook in dat domein enkele successen. Het bedrijf Ecover in Malle bijvoorbeeld past, net zoals veel andere industrieën, ionenwisselaars toe voor de ontharding van proceswater. Bij het regenereren van de harsen waarop de ionen worden uitgewisseld, komt een zoutstroom vrij met een hoge concentratie aan zouten. Behandeling van die reststroom via nanofiltratie en membraandistillatie maakt hergebruik van zout en water mogelijk om opnieuw harsen te regenereren, zo toonden de pilootproeven aan. In een andere case, bij textielbedrijf Monks International in Wielsbeke, werd actieve kool succesvol ingezet op afvalwater afkomstig van een uitverving van reactieve kleurstoffen. Een behandeling met uv-licht leverde een gelijkaardig resultaat op, met de mogelijkheid om natriumsulfaat te herwinnen.

Economisch interessant

Met de invoering van meertrapssystemen lijkt de industriële waterbehandeling op een volgend niveau te zijn aanbeland. Al staat die nieuwe generatie recyclingsystemen nog in de kinderschoenen, benadrukt Ockier. “De resultaten van de demo’s zijn veelbelovend. Zo wordt de voorschakeling van een ionenwisselaar voor een omgekeerde osmose economisch interessant als men het concentraat recirculeert. De meeste technieken voor zoutrecuperatie worden daarentegen pas financieel interessant als de afvoer van de zoutstroom duur is. Zo wordt het gebruik van actieve kool in de textielsector rendabel vanaf een verwerkingskost van 200 euro per ton. Maar het blijft een pilootproef. Voor alle oplossingen zijn demonstraties op grotere schaal nodig om onze resultaten te bevestigen.”

Aquacultuur

Ellen Theeuwes

In specifieke gevallen leverden de demo’s ook opties voor valorisatie op buiten het bedrijfsleven, maar die zijn beperkt. Zo slaagde men erin om zoute reststromen op een innovatieve manier in te zetten in de aquacultuur. Als aan de kwaliteitseisen voldaan wordt, kunnen vissen gekweekt worden in zout afvalwater. Een stikstofrijke afvalwaterstroom uit de chemie leverde dan weer ammoniumnitraat op voor valorisatie als meststof. “Vaak staat de wetgeving hergebruik buiten het bedrijf in de weg. Momenteel hebben bedrijven niet veel mogelijkheden om hun zoutstroom extern te valoriseren. Al deze opties vergen dus nog verder onderzoek”, besluit Paul Ockier.

Een van de deelnemende bedrijven was proceswaterbedrijf Induss. Lees in de septembereditie ook het interview met CEO Ellen Theeuwes. Benieuwd naar dit artikel? Stuur ons een e-mail met uw gegevens en ontvang deze editie als kennismaking. Of teken hier in voor een jaarabonnement.