VibroCavtool biedt uitzicht op effectievere slibontsluiting

Actieve hydrodynamische cavitatie verbetert methaanvorming

Slibverwerking veroorzaakt een kwart van de totale kosten van het bedrijven van een afvalwaterzuiveringsinstallatie. Waterschappen zoeken al langer naar een manier om deze kosten omlaag te brengen. Binnen het TKI Watertechnologie-project Hydrodynamische Cavitatie voor effectieve slibontsluiting hebben Delfluent Services BV, KWR en WhirlWind International onderzoek gedaan naar een methode die de methaanproductie en ontwaterbaarheid van het slib maximaliseert en zo de kosten vermindert. De VibroCavtool, die werd ontworpen door Whirlwind International, maakt gebruik van actieve hydrodynamische cavitatie: een vibrerend element in een transportbuis zorgt dat zich in het slib bellen met onderdruk vormen (cavitatie). Slibbehandeling met de VibroCavtool doet de methaanproductie toenemen met 10% en mogelijk meer. Het effect van de VibroCavtool op de ontwaterbaarheid van het slib is nog onbekend. Een verkenning van de invloed op de ontwaterbaarheid is daarom aan te bevelen.

Cavitatie

Slibverwerking is een grote kostenpost bij het bedrijven van een afvalwaterzuiveringsinstallatie. Onderzocht is of voorbehandeling met cavitatie de kosten kan verlagen. Cavitatie opwekken met actieve hydrodynamische cavitatie kost minder energie dan passieve cavitatie met een venturibuis (een vernauwing in de transportbuis). Binnen het project is daarom een cavitatieapparaat gebruikt dat bestaat uit een zelf vibrerend element (bal) in een venturibuis Bij dit apparaat kunnen verschillende parameters worden ingesteld, zoals de tegendruk, de diameter van de bal, de ruimte tussen bal en buiswand en de stroomsnelheid, om de opgewekte cavitatie te optimaliseren. De effectiviteit van de voorbehandeling met cavitatie is gemeten met het “automatic methane potential test system” (AMPTS II), een test die de methaanproductie in kaart brengt op basis van druk. Er zijn verschillende conditities van de cavitatietool getest, en een methaanproductie verbetering van 10% mag verwacht worden. Wanneer het optimale werkgebied van deze tool verder wordt onderzocht kan de methaanproductie mogelijk meer verbeteren.

Fijnere deeltjes

Door gebruik van de VibroCavtool worden fijne deeltjes gevormd en veranderen de eigenschappen van het slib. Fijnere deeltjes kunnen leiden tot veranderde ontwatering in een centrifuge. Een betere ontwaterbaarheid verlaagt ook de kosten van slibverwerking significant.

Financiële haalbaarheid

Een voorbehandeling met de VibroCavtool kost ook energie. In een financiële haalbaarheidsbepaling zijn dit energieverbruik (aanname: 2,0 kW/m3) en de verbetering van de methaanproductie (10%) meegenomen. Ook is er een sensitiviteitsanalyse uitgevoerd naar het effect van de ontwaterbaarheid op de financiële haalbaarheid. Deze berekening laat zien dat de VibroCavtool winstgevend kan worden als de ontwaterbaarheid 0,5% (absoluut) verbetert. Er zijn verkennende ontwaterbaarheidsproeven uitgevoerd die erop duiden dat het interessant is om de innovatieve VibroCavtool verder te verkennen.