Mest en organisch slib zijn potentiële energiebron

De verwerking van mest en organisch slib zoals zuiveringsslib afkomstig van de industrie en riool- en drinkwaterzuiveringsinstallaties, kan jaarlijks circa 24 PJ aan energie opleveren.

Bericht:

Rubriek:

2 februari 1998

Verwijdering

Een dergelijke energieopbrengst is mogelijk als het natte slib met mechanische technieken zoveel mogelijk wordt ontwaterd, vervolgens met energie-efficiënte technieken wordt gedroogd tot een droge stof gehalte van circa 90 procent en daarna wordt verbrand in een biomassacentrale. Dat blijkt uit een studie die KEA Consult en TNO-milieu, energie en procesinnovatie hebben uitgevoerd in opdracht van het Meerjarenprogramma Intersectorale Nieuwe Technologieën (MINT) van Novem. De uitkomst dat slib een potentiële energiebron is, kan een verrassende wending geven aan de wijze waarop met slib wordt omgegaan. Immers, tot nu toe wordt slib vooral gezien als een problematische afvalstroom die alleen tegen hoge kosten is te verwerken.

Water verwijderen

Verwerking van organisch slib komt vooral neer op het verwijderen van water. Het drogestofgehalte van slib is vaak maar 5 tot 10 procent, terwijl voor het efficiënt verbranden een drogestofgehalte nodig is van circa 90 procent. Voor de verwijdering van het water komen verschillende technieken in aanmerking. Een deel van het water is te verwijderen met mechanische technieken, zoals sedimentatie-, centrifuge- en filtratietechnieken. Hiermee kan een drogestofgehalte worden gerealiseerd van ongeveer 30 procent. Voor het verwijderen van het water dat gebonden is aan de slibdeeltjes zijn alleen thermische technieken geschikt. Hiermee is een drogestofgehalte van 90 procent of meer mogelijk. Thermische technieken vragen aanmerkelijk meer energie dan mechanische ontwateringstechnieken. De onderzoekers bevelen daarom aan slib altijd eerst mechanisch te ontwateren tot een zo hoog mogelijk drogestofgehalte, omdat dit de toepassing van thermische technieken beperkt.

Mechanische damprecompressie

In het onderzoek zijn verschillende thermisch technieken geanalyseerd. Hieruit blijkt dat het realiseren van een drogestofgehalte van 90 procent met conventionele technieken meer energie kost dan er bij verbranding vrijkomt. Wordt echter gebruik gemaakt van mechanische damprecompressie, dan daalt het energiegebruik aanzienlijk. Met bestaande installaties is het nu al mogelijk om het slib energieneutraal te verbranden, als de verbrandingswarmte nuttig wordt ingezet. Deze installaties hebben een COP van ongeveer 5 en gebruiken voor het verdampen van een kilo water 800 kJ primaire energie. Hierbij is uitgegaan van een elektriciteitscentrale met een rendement van 40 procent. Volgens de onderzoekers zijn in de toekomst warmtepompsystemen mogelijk met een COP van 10. Dat lijkt hoog, maar in de zuivelindustrie worden nu al drogers toegepast voor het indikken van wei met een COP van 20. Uitgaande van een elektriciteitscentrale met een rendement van 55 procent is het primaire-energiegebruik van een warmtepompsysteem met een COP van 10 circa 400 kJ per kilo verdampt water. Als deze warmtepompsystemen voor het drogen worden ingezet, levert de verbranding van mest en slib energie op (zie tabel). De slakken die bij het verbranden ontstaan zijn volgens de onderzoekers nuttig toe te passen. De slak van organisch slib kan worden gebruikt in de bouwmaterialenindustrie, terwijl de slak die bij verbranding van mest vrijkomt, door het hoge gehalte aan stikstof, fosfor en kalium geschikt is als grondstof voor de productie van kunstmest.

  

 Soort slib

volume

primair energie gebruik voor drogen

verbrandingswaarde

netto energie opbrengst

netto opbrengst

 

[x1000 m3]

[MJ/m3 slib]

[MJ/m3 slib]

[MJ/m3 slib]

PJ

Flotatieslib (afkomstig uit industrie)

2.000

220

2.400

2.180

4,4

Mest

17.500

685

1.575

890

16

Rioolwaterzuiveringsslib

4.400

199

950

751

3,3

Drinkwaterzuiveringsslib

360

199

950

751

0,3

Totaal

 

 

 

 

24

Jaarlijks energetisch potentieel bij toepassing van een warmtepompsysteem met een COP van 10 voor het drogen van slibstromen. Uitgegaan is van een elektriciteitscentrale met een rendement van 55%.

 


© Uitgeverij Noordhoek BV