Hollandiában a körforgásos gazdaság célkitűzéseit a víziközmű-üzemeltetők is magukénak érzik. Az országban az ivóvizet 10 termelő cég biztosítja, a kommunális szennyvizek tisztításáról és a felszíni vizek felügyeletéről pedig a 21 területi vízügyi hatóság gondoskodik.
Mindkét ágazat hosszú múltra tekint vissza, az első tisztított ivóvizet már 1853-tól kaphatták az amszterdamiak, az első biológiai szennyvíztisztító üzembehelyezésére pedig 1906-ban került sor a Hága melletti Voorburgben. Az iparágban nagy tömegben keletkeznek elhasznált szűrők és a leválasztott iszapok, ezek elhelyezése már régóta problémát okoz, mivel visszaforgatásuk számos jogi és minőségi problémába ütközik.
A holland ivóvíztermelők már 1995-ben egyesületet alapítottak a fölöslegben felhalmozódó nyersanyagok kezelése céljából, elsősorban környezetvédelmi megfontolásból, de a gazdasági előnyök miatt is. Ebből alakult 2016-ban az AquaMinerals, amelyhez ebben az évben a belga De Watergroep is csatlakozott, valamint 2019-ben a tulajdonosi kör is bővült még egy vízügyi hatósággal, így az ivó- és szennyvíz-üzemeltetők céljai eredményesebben hangolhatók össze. A vízkörforgásból származó másodlagos nyersanyagoknak nemcsak környezetvédelmileg fenntarthatónak, hanem gazdaságosnak is kell lennie, a szállítási és jogbiztonsági feltételeket, a termékminőségi követelményeknek való megfelelést és a megfizethetőséget is szem előtt kell tartaniuk.
A holland ivóvíz 60%-át felszín alatti forrásból állítják elő. Az ivóvíztisztítási vasiszap a felszín alatti víz vastalanítása során keletkezik. A vörösbarna színű, sűrű iszap legnagyobb része vas-oxid-hidroxid, de változó mértékben tartalmaz kalcium-karbonátot, szerves anyagokat és fémeket. Megköti a kénhidrogént, így a biogázreaktorokban és a kommunális szennyvíztisztítókban szagtalanításra használható. Különösen a rothasztók működésénél van jelentősége, mert meg lehet vele spórolni a vas-klorid hozzáadását, ráadásul nincs korrozív hatása sem. Néhány éve még csak a Benelux-államokban érdeklődtek a vasiszap iránt, tavaly már mintegy 9000 tonnát szállítottak Németországba belőle. Bár Európán kívül is lenne rá érdeklődés, elsősorban a helyi igények kielégítését célozzák meg.
A vas-oxid-hidroxid arzén megkötőképességét granulált formában „házon belül”, az ivóvíztisztításkor is ki lehet használni, ezenkívül még foszfátmegkötéssel kísérleteznek, amit a felszíni vizek algásodása ellen hatásos.
2019-ben mintegy 86 000 tonna mennyiségben keletkezett szemcsés kalcit, amit az ivóvízlágyítás során nyernek. A holland ivóvízgyártók fele ezt a szemcsés anyagot használja vízlágyításra. A lágyítást nem azért alkalmazzák széleskörűen, mert különösebben kemény lenne a nyersvíz, hanem népegészségügyi, vevői elégedettségi és környezetvédelmi szempontok miatt.
A vízlágyításra használt pellet szemcséinek belseje homok is lehet, a használat során egyre vastagabb kalcium-karbonát burokkal. A pelletanyagot kb. egy mm szemcsemérettől lecserélik. Ezt az építőipar és a mezőgazdaság is tudja hasznosítani, de a homokmentes kalcitszemcsék jóval szélesebb körben alkalmazhatók. Az amszterdami The Calcite Factory a vízlágyítókból jövő kalcitot szárítja, őrli, rostálja és sterilizálja. A tiszta, homokmentes kalcit újra felhasználható a vízlágyításban is, de például a padlószőnyeggyártás, a kozmetikaipar vagy a takarmányozás területén is van iránta kereslet.
Még csak néhány éve terjedt el, hogy a felszíni vizek jó része mikroműanyagok által szennyezett, például az olyan termékeknek következtében, mint a mikroszemcsés bőrradír. A finomra őrölt kalcittal szerencsére ezt is ki lehet váltani. 2018-ban az AquaMinerals és a Naïf kozmetikai cég közösen fejlesztették ki azt az arcradírt, amelyhez a kozmetikai ipar magas minőségi követelményeinek is megfelelő őrleményt szintén a The Calcite Factory gyártja.
Az ivóvíztisztításnál kisebb volumenben széniszap, szűrőkavics és alumíniumiszap keletkezik, ezek kapcsán szintén sokféle felhasználási lehetőséggel kísérleteznek. Az ivóvízgyártásnál a szénszűrő a szervesanyag-szennyeződést távolítja el, de az egészségkárosító PFAS-tartalom miatt nagyon korlátozottak az újrafelhasználási lehetőségei. A Dunea ivóvízcég és az Aa en Maas vízügyi hatóság közös vizsgálata alapján a kommunális szennyvíztisztításban a széniszapmaradék adszorpciós kapacitása mégis kihasználható lehet a gyógyszermaradványok eltávolításához.
A szennyvíztisztítás során leválasztott anyagok ennél is változatosabb képet mutatnak. Ezek az anyagáramok már régóta ismertek, de a nagy tömegű leválasztott iszap értékesítéséhez a minőségi tanúsítványok megszerzése egy sor nehézségbe ütközik. Ezen dolgozik az Energie en Grondstoffen Fabriek (Energia- és Nyersanyaggyár), amely a 21 holland vízügyi szervezet kezdeményezése a „világ jobbá tételéhez”. A szakembereknek a biogáztermelés és a vízvisszaforgatás mellett valószínűleg a szennyvíziszap mezőgazdasági elhelyezése jut elsőre az eszébe, de ennél komplexebb és piacképesebb hasznosításuk is megvalósítható. A városi szennyvíztisztítók üzemeltetői emellett nemcsak a technológiai iszapokat, hanem a fennhatósági területükön lekaszált füvet és kitermelt nádat is a körforgásos termelési folyamatokban forgatják vissza. A Biomassa Alliantie külön szervezet a cirkuláris területkezelés előremozdításához.
A kommunális szennyvíztisztítás első lépésénél keletkező rácsszemét máris két érdekes felhasználási területet kínál. A rácsszemét jelenleg hulladékégetőben végzi, amely így csak energiaforrásként hasznosul. A rácsszemétből azonban lehet olyan szubsztrátot is gyártani, amelyet a zöldtetők kialakításánál fel tudnak használni, ezzel hozzájárulva a városi klímaadaptációs tervek megvalósulásához.
A legújabb technológiával a szennyvizek WC-papírtartalma már külön is leválasztható, amelyből kinyerik a cellulózt. Ha a cellulózon gombát termesztenek, akkor a növekvő micélium (gombafonál) könnyű szigetelőanyagok, vagy préselt formában lemezek előállításához használható fel. A kinyert cellulóz önmagában aszfaltadaléknak is alkalmas, néhány útszakaszon és kerékpárút építésnél már bevetették ezt a módszert.
A növényi tápanyagok visszaforgatása elsősorban a szennyvíziszap foszfáttartalma miatt érdekes. A világ foszfátkészletei kiapadóban vannak, ugyanakkor a felszíni vizek algásodásáért éppen ez az anyag felelős. A vízügyi hatóságok mindkét problémát egyszerre tudják kezelni.
A berothadt szennyvíziszaphoz magnéziumot adnak, és megnövelt pH mellett nyerik vissza a foszfátot struvit formájában. Ez egy kristályos anyag, amely magnéziumot, nitrogént és foszfátot tartalmaz, vízben lassan oldódik, így slow release műtrágyaként például a magasabb rendű vízinövények táplálását segíti elő, nem pedig a bealgásodást. Vizsgálják még azt is, hogy a foszfát vivianit formában gazdaságosan kinyerhető-e. Ezt az iszap égetése után keletkező hamuból vas-foszfát alakban, mágneses szétválasztással állítják elő.
A szennyvíziszapból visszanyert foszfor túlnyomó részt műtrágyaként hasznosul, de ipari felhasználásra is találunk példát, az égésgátlók vagy a takarmányipar számára. Bár az élelmiszeriparban kávékrémesítők, kóla, térfogatnövelő és csomósodásgátló szerként is használható lenne, a szennyvízből kinyert alapanyagok mégsem a magas minőségi követelményeket támasztó iparágakba jutnak, hanem többnyire építőipari vagy mezőgazdasági felhasználásra.
A Hollandiában fejlesztett Nereda® technológiájával üzemelő, aerob granulált iszapos szennyvíztisztítókból kinyerhető Kaumera egy biopolimer, amely kedvező tulajdonságai miatt az betonipartól kezdve a kertészeti alkalmazáson át a mezőgazdaságig számos területen alkalmazható. Az első Kaumera üzem 2019-ben Zutphenben nyílt, a FrieslandCampina technológiai szennyvizéhez kapcsolódóan, és ez év közepén nyitják meg az Epe település kommunális szennyvíztisztítójához kapcsolódó második üzemet is.
Említésre érdemes még a természetes körülmények között gyorsan bomló bioműanyag, amely csíráztatáshoz használt edénykéknek kitűnően használható. A szennyvíztisztítást végző baktériumok maguk termelik a polihidroxialkanoátot (PHA), amely szennyvízből visszanyerve Phario néven ismert. Járulékos előnye, hogy a baktériumok ezt az anyagot újra le tudják bontani. Az első pilot kísérletekben néhány kilogrammnyi mennyiségben tudták előállítani, de a szennyvizekből kinyerhető mennyisége 3 milliárd műanyag edény legyártásához is elegendő lenne.
Ha majd a hatásosabb vízvisszaforgatás, a „nieuwe sanitatie”, azaz a háztartásokban a fekete és szürkevíz szétválasztása szélesebb körben megvalósul, addig is van miért technológiát és piacot teremteni a meglévő nyersanyagok körforgásban tartásához.
Köszönet az AquaMinerals-nak a rendelkezésemre bocsátott anyagokért és fotókért, valamint az Energie en Grondstoffen Fabrieknak a képekért és Ferdinand Kiestra-nak, a Waterschap Aa en Maas munkatársának a nagylelkű szakmai segítségéért.
Források:
Jaarbericht 2019 AquaMinerals https://digitaalpubliceren.com/aquaminerals/17750/
Energie en Grondstoffen Fabriek producten https://www.efgf.nl/producten
(A cikk eredetileg a Zöld Ipar Magazin 2020.augusztusi számában jelent meg.)
További hírek a kategóriából
