Centrale aanpak

Bij de centrale aanpak transformeren de klassieke riolering en afvalwaterzuiveringen tot grondstoffen- en/of energiefabrieken. Hierbij werken waterschappen samen met gemeenten, afvalverwerkers en andere relevante partijen. Deel van de transformatie zal zijn dat afval- en regenwater meer nog dan nu gescheiden worden ingezameld, getransporteerd en verwerkt.

Energiewinning

Afvalwater bevat twee energievormen: chemische en thermische energie. Een derde vorm – potentiële energie uit hoogteverschillen – lijkt in Nederland niet of nauwelijks interessant. Een studie in Arnhem laat zien dat daar met de huidige technieken zelfs op een plek met relatief veel debiet en verval energiewinning onrendabel is.

Chemische energie

De primaire bron van chemische energie is het organische deel van het rioolwater en het slib dat overblijft ná het biologische zuiveringsproces. De chemische samenstelling van afvalwater vertegenwoordigt een energetisch vermogen van ongeveer 1,6 MW per 100.000 vervuilingseenheden (uitgaande van 136 g zuurstofverbruik per m³ afvalwater). Ter vergelijking: dit is zes- tot achtmaal de hoeveelheid die nodig is voor de huidige zuivering (0,25 MW). Niet al die energie is winbaar; met de huidige technieken is tweemaal het huidige energieverbruik van de zuiveringen te winnen. De teruggewonnen energie kan afhankelijk van de grootte van de rwzi en verminderd met de energie voor de zuivering voorzien in de behoefte van wel vijf- tot tienduizend huishoudens.

Meer informatie over de rwzi als energiefabriek.

Thermische energie

Het in hoofdriolen verzamelde rioolwater en het rwzi-effluent hebben beide een vrij constante temperatuur. Daar is 's winters warmte aan te onttrekken en 's zomers warmte aan af te geven (koelen). De laagwaardige warmte-inhoud (10 tot 25°C) van het afvalwater is met warmtewisselaars te benutten en op te waarderen tot een warmte van circa 50°C, waarbij de temperatuur van het rioolwater/effluent enkele graden (2 tot 5°C) daalt. De energie die zo gewonnen wordt is direct te gebruiken óf tijdelijk in de bodem op te slaan voor later gebruik. Andersom kan rioolwater ook worden gebruikt om te koelen. Diverse gemeenten en waterschappen onderzoeken of, en hoe, thermische energie rendabel te benutten is.

Grondstoffenwinning

Technisch is het mogelijk om stikstof en fosfaat (uit poep en plas) en cellulose (met name afkomstig van toiletpapier) uit afvalwater terug te winnen en te hergebruiken. Zeker voor de fosfaat is dat belangrijk, omdat de wereldvoorraden eindig zijn. Tegelijk zorgt fosfaatverwijdering voor een verbeterde ontwatering van zuiveringsslib.

Afvalwater bevat in meer of mindere mate een groot deel van het periodieke systeem aan chemische elementen. Daarom vindt onderzoek plaats om te bekijken welke andere stoffen zijn terug te winnen, om daaruit bijvoorbeeld bioplastics, waterstof, papier, ethanol en kunstmest te maken.

Meer informatie over de grondstoffenfabriek.

Waterwinning

Zelfs in ons waterrijke land is hergebruik van zoet water belangrijk. In principe is kringloopsluiting mogelijk uit afvalwater van individuele woningen en bedrijven, maar voor veel mensen is het naar verwachting nog een brug te ver om afvalwater op te werken tot drinkwater. Vooralsnog gaan de praktijkvoorbeelden daarom over effluent vanuit rwzi's, dat na opwerking wordt gebruikt voor nieuwe toepassingen zoals koel-, spoel-, sproei- en proceswater.

Enkele voorbeelden:

Rioolwater verwarmt zwemwater, een gezamenlijk project van gemeente Raalte en waterschap Groot Salland.
Effluent wordt ketelvoedingswater in de chemische fabrieken van Dow Terneuzen.
NieuWater maakt voor de NAM ultrapuur water uit effluent.
Afvalenergiecentrale ARN gebruikt effluent als vervanging voor grondwater bij de reiniging van rookgassen.
Effluent gaat in Enschede via vijvers en watergangen naar de Glanerbeek, die zo permanent watervoerend wordt. Bovendien verbeteren in het stedelijk watersysteem waterkwaliteit en belevingswaarde.
Texels effluent bestrijdt droogte en verzilting