Spontane korrelslib in industriële zoutafvalwaterzuivering

Slibkorrels bezinken gemakkelijker dan slibvlokken, waardoor het geklaarde water eenvoudiger te scheiden is van de slibfractie. Het feit dat de ZAWZI korrelslib blijkt te produceren, verandert het perspectief van de installatie en is ook wetenschappelijk erg interessant. Korrelslibtechnologie voor zout afvalwater was tot nu toe het laboratorium nog niet ontstegen.

Chemiepark

De ZAWZI te Delfzijl is eigendom van North Water, een joint venture van Waterbedrijf Groningen en Evides Industriewater. De installatie zuivert industrieel afvalwater van het Chemiepark en van omliggende industrie. De zuiveringsinstallatie ontvangt via een rioolstelsel zout industrieel afvalwater van dertig aangesloten bedrijven. Daarnaast wordt er afvalwater uit de regio met tankwagens aangevoerd. Het afvalwater wordt biologisch gereinigd waarna het zuiveringsslib bezinkt in een grote nabezinktank. Het geklaarde water wordt geloosd op het Eems-Dollard estuarium. Het bezonken slib wordt retour gepompt, en het surplus gaat na indikking naar de slibvergisting op de rioolwaterzuivering in Garmerwolde.

Bezinking

Belangrijk punt van zorg bij de start was de invloed van fluctuerende zoutgehaltes op de bezinking van het slib. Gevreesd werd voor perioden met een zekere slibuitspoeling door verslechterde bezinking. De installatie functioneert echter goed, ook bij incidentele pieken in de slibbelasting.

Na het opstartjaar 2008 ging het slib geleidelijk steeds beter bezinken, veel beter dan waarop de ZAWZI is ontworpen. In de huidige situatie ligt het slib vrij snel op de bodem van de nabezinktank. Deze ontwikkeling, in combinatie met de probleemloze verwerking van incidentele hoge slibbelastingen, leidde begin 2013 tot de veronderstelling dat er in plaats van slibvlokken wellicht slibkorrels aanwezig zouden zijn. Kort daarna, in maart 2013, nam de bezinkingssnelheid plotseling en onverklaarbaar sterk af tot schrikbarend lage waarden. Na ongeveer twee maanden was de bezinkbaarheid weer op het hoge niveau van daarvoor. In oktober 2013 is het slib met medewerking van de TU Delft geanalyseerd met de microscoop. Er bleek inderdaad sprake van korrelslib.

Slibkorrels

Net als slibvlokken bestaan slibkorrels uit bacteriën. Het slib ziet er onder de microscoop korrelig uit, daarnaast is de bezinking na vijf minuten vrijwel gelijk aan die na dertig minuten. De ZAWZI is in 2008 opgestart met actief slib uit een zoete conventionele zuivering. Het aangevoerde zoute afvalwater en de procesvoering van de ZAWZI hebben in de loop van de jaren kennelijk voor een selectieproces gezorgd, waardoor slibkorrels konden ontstaan. Daarbij is vooral de nabezinktank belangrijk, waar de zwaardere slibdeeltjes gescheiden worden van de lichtere, die uitspoelen. Het zout in het afvalwater speelt geen rol in de bezinking; ook de zoutfluctuaties, bijvoorbeeld bij een productiestop in zout lozende bedrijven of bij veel of juist heel weinig neerslag, hebben geen invloed.

Kleine korrelgrootte

Afgezien van een aantal incidenten (hick-ups) verbeterde de bezinking van het slib geleidelijk over een periode van drie jaar. De procesvoering die in de ZAWZI tot het korrelslib heeft geleid, verschilt sterk van het zogenaamde Nereda-procedé in korrelslibreactoren. Het korrelvormingsproces in de ZAWZI duurt veel langer, opvallend is verder de vrij kleine korrelgrootte. Wetenschappelijk gezien is het belangrijk om het ontstaan van korrelslib in de ZAWZI goed te begrijpen. Ook is het interessant om de mechanismen en de microbiële samenstelling van het slib in de ZAWZI en het Nereda-slib te vergelijken. Temeer daar het hier een zoute industriële afvalwaterzuivering betreft.

Korrelslibreactor

De installatie in Delfzijl kan wellicht een toekomst krijgen als korrelslibreactor. Dan zou de ZAWZI bij toename van de bedrijvigheid op het Chemiepark niet hoeven uit te breiden. Voorwaarde is dan dat het zuiveringsproces robuust is. Daarvoor is nader onderzoek nodig. Zo wijst het incident in maart 2013 op een verstorende factor die nog niet gevonden is. Los van het onderzoek aan de slibkorrels kan ook terugwinning van waardevolle stoffen een rol spelen in de toekomst van de ZAWZI. In 2011 bleek namelijk dat het slib vrij veel poly-ß-hydroxyalkanoaten (PHA) bevatte. Eén kilo PHA heeft een marktwaarde van vijf tot tien euro. Dergelijke terugwinning zou de kosten van de slibverwerking omlaag kunnen brengen.