Waterleau verkent momenteel op laboratoriumschaal de manier om stedelijk afvalwater anaëroob te behandelen na een primaire voorzuivering (het primaire slib gaat naar een Anaërobe Vergister). Het afvalwater is dus verdund en relatief koud voor anaërobe processen (omgevingstemperatuur). Dit afvalwater wordt dan behandeld in een UASB (Upflow Anaerobic Sludge Bed) reactor en indien noodzakelijk worden eventuele zwevende stoffen tegen gehouden en gerecirculeerd door een UF (Ultra Filtratie) installatie. 

Op deze manier wordt het energieverbruik zeer sterk verminderd (geen beluchtingskosten) en wordt er zelfs biogas geproduceerd. Belangrijk is ook dat de uitstoot van CO₂ (via de oxidatie van de organische verontreiniging) en mogelijke emissie van N₂O (via de nitrificatie en denitrificatie processen) vermeden worden, terwijl er bijna geen slibproductie is.

Na de anaërobe stap, zeker na de UF-nabehandeling zijn de CZV (20-60 ppm), BZV en ZS (<2 ppm) concentraties laag genoeg om te lozen in het oppervlaktewater. Het lijkt zelfs dat een UF-filtratie niet altijd nodig is.

Tijdens het anaërobe zuiveringsproces zal vrijwel alle aanwezige stikstof (TKN) in het afvalwater omgezet worden naar ammonium (afhankelijk van de verdunning van het afvalwater bijvoorbeeld in de range van 20 – 60 ppm) en de fosfaten (TP) naar orthofosfaat (bijvoorbeeld in de range van 1-5 ppm PO₄-P).

Enkele processen die uitgetest worden voor de verwijdering van de stikstof zijn ionenwisseling en stripping-scrubbing met als doel ammonium op te concentreren en te kunnen recupereren (bv als ammoniumsulfaat). Voor de verwijdering van de fosfaten wordt ook gekeken naar ionenwisseling, concentratie en precipitatie processen. Een mogelijk alternatief voor Ultrafiltratie is Nanofiltratie omdat dan ook in één keer alle fosfaten verwijderd kunnen worden uit het effluent van de anaërobe zuivering.

Daarnaast omvat de pilootstudie onderzoek naar de verwijdering van het opgeloste biogas in het effluent door middel van de toepassing van nieuwe ontgassingstechnieken.

Enkele foto’s van de laboratorium opstelling;

Figuur 1 – verkennende labtesten in de Waterleau testhal

Daarnaast heeft Waterleau een demo UASB installatie geleverd aan de Engelse ‘utility provider’ Severn Trent, die een grote demonstratie test heeft lopen op haar test-site te Spernal (UK) waar een soortgelijk onderzoek plaatsvindt;

Figuur 2– ‘Demo’-onderzoek van Severnt Trent (met Waterleau’s modulaire transporteerbare UASB-reactor)

Waterleau doet dit verkenningsonderzoek omdat de Europese Unie sterk aandringt op ESG-rapportering (Environmental Social & Governance reporting) en ondertussen werd er zelfs een CSRD gepubliceerd (Corporate Sustainability Reporting Directive), dit betekent dat voor het eerst naast de ca 11.000 grote ondernemingen ook de verplichte rapportering van de CO₂-footprint vanaf 2024 (jaar 2023) voor een bijkomende 50.000 middelgrote bedrijven (>250 werknemers, >40 mio euro omzet) moet gebeuren, het moet de uitstoot van broeikasgassen aan banden leggen en de bedrijven versneld dwingen naar een circulaire economie (behoud van de schaarse grondstoffen). Een systeem van boetes zal ingevoerd worden om de SR (sustainability report)-rapportages af te dwingen en banken zullen enkel nog investeringen gaan financiëren voor bedrijven met een goede SR-score. Enkele jaren later zijn ook de KMO’s (>30 werknemers) aan de beurt. 

Dit alles zal een grote impuls geven aan een compleet nieuw concept voor de klimaatvriendelijke behandeling van huishoudelijk afvalwater met waarschijnlijk het verminderen of uiteindelijk zelfs volledig verdwijnen van het gebruik van aërobe afvalwaterzuiveringssystemen met de traditionele nitrificatie- en denitrificatieroutes.