Onderzoek naar herbruik stedelijke voedingsstoffen

Geplaatst op 24 november 2020

Tags

Onderzoek naar herbruik stedelijke voedingsstoffen

In stedelijke voedsel- en materialenketens gaan enorme hoeveelheden waardevolle stoffen rond. Een aanzienlijk deel daarvan gaat nog steeds als afval verloren. Neem fosfaten, onmisbare en onvervangbare voedingsstoffen. Terwijl de in ertsen wereldwijd aanwezige voorraad verder slinkt, plassen we ze en masse uit en verdwijnen ze vermengd met andere stoffen via het riool in het milieu. Met een minilab in een zeecontainer laten onderzoekers van de TU Delft zien dat het ook anders kan.

Arjan van Timmeren, hoogleraar Environmental Technology and Design, onderzoekt onder meer hoe stoffen door steden 'stromen' én hoe de stofwisseling - van grondstof naar afvalstof naar grondstof - efficiënter kan. Eén van die stedelijke stoffenstromen begint bij het toilet. Urine en ontlasting worden met spoelwater doorgetrokken. Eenmaal in het riool maken ze deel uit van de vermengde afvalwaterstroom die naar een zuiveringsinstallatie gaat.

Mobiel minilab
Het proces van afvalwaterverwerking is al decennialang onderwerp van onderzoek en optimalisering. Want hoe kunnen zoveel mogelijk schadelijke stoffen uit die reststroom worden verwijderd en zoveel mogelijk waardevolle stoffen worden heroverd? "Op het schaalniveau van de zuiveringsinstallatie worden al op enkele plekken fosfaten herwonnen in de vorm van struviet, een vaste meststof", vertelt Van Timmeren. "Voor een Europees onderzoeksproject waaraan de Faculteit Bouwkunde deelneemt heb ik microbioloog Monica Conthe gevraagd een kleinschaliger modulair zuiverings- en hergebruikproces te helpen ontwerpen dat ook nog eens kan worden verplaatst." Het resultaat is een mobiel minilab in een zeecontainer dat - letterlijk - duidelijk laat zien dat je ook bij de bron maatregelen kunt nemen om nutriënten te recyclen.

Twee ŕ drie wortels
Fabrikant Laufen leverde twee speciale toiletten die de urine van spoelwater en feces scheiden. Conthe koppelde deze samen met een waterloos urinoir aan een bioreactor en een vacuümverdamper om middels een proces van nitrificatie en destillatie verschillende waardevolle voedingsstoffen én water van hoge kwaliteit over te houden. Behalve fosfor genereert de opstelling namelijk ook stikstof en kleine hoeveelheden kalium en borium. Schadelijke stoffen zoals medicijnresten en hormonen worden tijdens het proces in principe verwijderd. "De opstelling kan 30 liter urine per dag aan", legt ze uit, "goed voor zo'n 10 gram fosfor. Naast de container telen we in een glazen kasje verschillende gewassen die we voeden met de opbrengst. Zo onderzoeken we tegelijkertijd welke effecten verschillende verhoudingen van de meststoffen hebben op verschillende voedselgewassen."

Lees hier verder