Onderzoek naar metalen in de waterketen

Terugwinnen van metalen uit water, slib en vliegas: monitoringsresultaten & potentie

De focus van waterzuivering schuift steeds meer naar het herwinnen van grondstoffen, mede ingegeven door het streven naar een circulaire economie. Net als drinkwaterbedrijven en waterschappen richten ook de slib-eindverwerkers en afvalenergiecentrales zich op het terugwinnen en nuttig hergebruiken van reststoffen. Naast het terugwinnen van metalen, leidt verwijdering van metalen tot verbetering van de effluentkwaliteit, slibkwaliteit en asrest en daarmee tot alternatieve afzetmogelijkheden. Voor het eerst is in Nederland in een TKI Watertechnologieproject gemeten in welke concentraties 66 elementen voorkomen in water, slib en vliegas,  en of er potentie is voor terugwinning.

Onderzoek naar metalen en andere elementen in de waterketen

Bij aanvang van het onderzoek was nog veel onbekend over vracht en concentratie, in combinatie met speciatie (verschijningsvorm) van metalen in de water- en slibverwerkingsketen om de keuze voor een geschikte terugwinningstechnologie op te baseren. Fase 1 van dit project is gestart met het ontwikkelen van een methode van monstervoorbehandeling en meten van de concentratie metalen op basis van inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS). Meer hierover kunt u lezen in het  rapport ‘Terugwinnen van metalen uit water, slib en vliegas: ICP-MS methodeontwikkeling’ (KWR 2017.066). Aan de hand van deze methode is onderzocht in welke concentratie en speciatie (dat wil zeggen: totaal, opgelost/colloïdaal, residu) 66 elementen vóórkomen in verschillende stromen in de drink- en afvalwaterketen en slib-eindverwerking. Het gaat hierbij om  zware, maar ook om zeldzame (aard)metalen.

Deze monitoringsresultaten zijn gebruikt om de potentie te bepalen van diverse technologieën voor het verwijderen en/of terugwinnen van de geselecteerde metalen uit water (denk aan (bronnen voor) drinkwater, membraanconcentraat, influent en effluent van rwzi’s), afvalwaterzuiveringsslib en vliegas. De resultaten zijn vastgelegd in het rapport ‘Terugwinnen van metalen uit water, slib en vliegas: monitoringsresultaten & potentie’ (KWR 2018.019).

Vervolgonderzoek

In Fase 2 van dit project wordt de effectiviteit van de gekozen technologie op kleine schaal voor één of meer van de stromen vastgesteld om de haalbaarheid te onderbouwen.

Dit onderzoek richt zich  op de toepassing van verschillende ionenwisselingsharsen op afvalwater en ontsloten vliegas. Het is onder meer gericht op de metalen koper, zink, kobalt en wellicht ijzer, lithium, titanium, wolfraam, palladium, zilver en goud.