Verwerking van de voedselresten in de rwzi

In de waterketen komen de voedselresten via de voedselrestenvermaler terecht in het riool, waardoor het getransporteerd wordt naar de rioolwaterzuiveringsinstallatie (rwzi). Omdat voedselresten op dit moment niet verwerkt worden op rwzi’s, is het niet mogelijk om zoals bij de andere routes, een deel van de huidige bedrijfsmiddelen van de verwerking toe te rekenen aan een deel van de input. Daarom is voor het berekenen van de benodigde bedrijfsmiddelen op de rwzi voor het verwerken van de voedselresten gebruik gemaakt van een modellering door (Tauw, 2014a). Hierbij is uitgegaan van een gemiddelde rwzi voor 100.000 inwonerequivalent (ruim 86.000 personen5). In de modellering is gekeken naar de huidige bedrijfsvoering en de benodigde toevoegingen mochten deze 86.000 personen al hun voedselresten op het riool lozen. In de modellering is ervan uitgegaan dat met betrekking tot stikstoftotaal de effluentkwaliteit gelijk blijft. Dit geeft naar ons idee de beste benadering van de ingrepen die nodig zijn per kg voedselresten op een rwzi.  Het is onduidelijk of en hoeveel diffuse emissie er plaatsvindt in de riolering. Er worden op dit moment testen gedaan met ‘kelderballonnen’, om emissie van gassen bij gemalen af te vangen. Zulke emissies verhogen de milieu-belasting op twee manieren; de emissies zelf hebben een impact en er kan minder biogas gevormd worden. In een gevoeligheidsanalyse is aangegeven wat het effect op de resultaten zou zijn mocht er 1% van de C en N in de droge stof omgezet worden naar CH4 en N2O. Het effect op de biogasproductie is hierin niet meegenomen, omdat aangenomen kan worden dat 1% minder C een minimaal effect zal hebben op de biogasproductie.  Slibverwerking Een van de slibverwerkingsroutes in Nederland is mono-verbranden. Voor de modellering van de verwerking van slib via mono-verbranden is een eerdere studie van CE Delft gebruikt (CE Delft, 2013). In die studie, uitgevoerd voor SNB (Slibverwerking Noord-Brabant), is het slibverwerkingsproces van SNB gemodelleerd. In dit proces wordt het ontwaterde slib op hoge temperatuur verbrand, rookgassen worden gezuiverd en reststoffen (bijvoorbeeld vliegas en afgescheiden CO2), worden zoveel mogelijk nuttig toegepast. CO2 wordt bijvoorbeeld elders gebruikt en vermijdt productie van zuivere CO2, fosfaat wordt voor een (klein) deel nuttig ingezet als vervanging van fosfaaterts en een deel van het vliegas wordt ingezet als vervanging van kalksteen (vulstof). Deze slibverwerkingsroute is gekozen als basisroute voor de slibverwerking. Andere opties voor slibverwerking zijn opgenomen in de gevoeligheidsanalyse. Waterketen best case: rwzi met voorbezinktank en vergisting In de waterketen best case heeft de rwzi een voorbezinktank en vindt vergisting met productie van biogas plaats. Al het geproduceerde biogas wordt gebruikt in een WKK op locatie. In Tabel A is de inventarisatie per kilogram voedselresten gegeven voor de verwerkingsfase van de waterketen best case. Tabel A Inventarisatie voor de waterketen best case, per kg voedselresten (op basis van modellering (Tauw, 2014a) Onderwerp Data Energiegebruik Beluchting: 0,061 kWhe Ontwatering: 0,009 kWhe Proces: Electricity, medium voltage, at geid/NL Sa Vermeden energiegebruik 0,247 kWhe door inzet van biogas in WKK (biogasopbrengst: 0,116 m3 à 65% CH4) Proces: Electricity, medium voltage, at grid/NLa Emissies naar luchtb 0,00230 kg CH 5,49*10-6 kg N2O Hulpstoffen 4,35 g FeCl3 Proces: Iron (III) chloride, 40% in H2O, at plant/CHa 9,75*10-4 kg polyelectrolietc Proces: Chemicals inorganic, at plant/GLOa Effluent N-totaal: 1,7*10-4 kg Emissie naar water: Nitrogena P-totaal: -6,53*10-4 kg Emissie naar water: Phosphorusa Slibproductie (uitgegist + secundair) 0,071 kg ds Proces: Slibverwerking, mono-verbranding, per ton slibkoek (23% ds)d Ruimtegebruik 3,36*10-5 m2jaare Toelichting tabel A a  Bron: (Ecoinvent, 2007). b  Bron: (Tauw, 2014a). c Polyelectroliet is niet opgenomen in de Ecoinvent-database. Als proxy is gebruik gemaakt van de  proceskaart die ook gebruikt wordt in de standaard RWZI-proceskaart in Ecoinvent: ‘Chemicals  inorganic, at plant’. Bij de RWZI is de doseerhoeveelheid in mol Fe/mol P gelijk gehouden. Doordat er netto iets meer P in het influent komt, is er ook een netto toename van de chemicaliëndosering.  In het effluent is er ten aanzien van fosfor wel een verbetering.   De chemicaliëndosering kan eventueel verlaagd worden waardoor de effluentkwaliteit gelijk blijft. Vooralsnog is met een verminderde chemicaliëndosering geen rekening gehouden. d  Bron: (CE Delft, 2013). e  Bron: (AOO, 2002c) (MER-LAP): 1,7*10-3 m2jaar per m3 afvalwater. Uitgaande dat 16,8 liter wordt weggespoeld per kilo voedselresten, zitten er in één kuub water inclusief voedselresten, ongeveer  56 kilo voedselresten.  Waterketen worst case: rwzi zonder voorbezinktank en zonder vergisting In de waterketen worst case heeft de rwzi geen voorbezinktank en vindt geen vergisting plaats. Voor de eindverwerking van het slib wordt uitgegaan van mono-verbranding  (CE Delft, 2013). In Tabel B is de inventarisatie per kilogram voedselresten gegeven voor de verwerkingsfase van de waterketen worst case. Tabel B Inventarisatie voor waterketen worst case, per kg voedselresten (Bron: Tauw, 2014; Tauw heeft de data gemodelleerd) Onderwerp Data Energiegebruik Beluchting: 0,138 kWhe Ontwatering: 0,021 kWhe Proces: Electricity, medium voltage, at grid/NLa Emissies naar lucht 0,00189 kg CH4 5,49*10-6 kg N2O Hulpstoffen 1,57 g FeCl3 Proces: Iron (III) chloride, 40% in H2O, at plant/CHa 2,32*10-3 kg polyelectrolietb Proces: Chemicals inorganic, at plant/GLOa Effluent N-totaal: 9,82*10-5 kg Emissie naar water: Nitrogena P-totaal: -9,25*10-4 kg Emissie naar water: Phosphorusa Slibproductie (uitgegist + secundair) 0,170 kg ds Proces: Slibverwerking, mono-verbranding, per ton slibkoek (23% ds)c Ruimtegebruik 3,36*10-5 m2jaard Toelichting tabel B a Bron: (Ecoinvent, 2007). b Zie c bij Tabel A uit Verwerking van de voedselresten in de "nieuwe waterketen" c Bron: (CE Delft, 2013). d Zie e bij Tabel 13: p3.2.4. 5 Verschil tussen het aantal personen (86.000) en het aantal inwonerequivalenten (100.000) is industrie. Een inwonerequivalent is een bepaalde vervuilingsgraad van het aangevoerde water.