Hoogwaardig hergebruik van kalkkorrels uit drinkwaterproductie

Ongeveer de helft van het Nederlandse drinkwater wordt onthard in pelletreactoren. Bij die technologie ontstaat een reststof in de vorm van kalkkorrels, bestaande uit een kern van zand (entmateriaal) en een schil van calciumcarbonaat (kalk). Dit restproduct wordt als secundaire grondstof in verschillende sectoren hergebruikt (bouw-, agrarische- en minerale grondstoffen sector). Vervanging van de zandkern door een kern van calciet (calciumcarbonaat) leidt tot een ‘zuivere’ Hollandse kalkkorrel, die uit één component bestaat en een lager ijzergehalte heeft. Daarmee ontstaan mogelijkheden voor hoogwaardige afzet in industrieën zoals glas, tapijt en papier, en stijgt de opbrengst van kalkorrels. Productie van eigen Hollandse calciet als entmateriaal uit gemalen en gezeefde kalkkorrels is onder bepaalde omstandigheden voordeliger dan winning en levering vanuit buitenlandse marmergroeves en kan tot duurzaamheidswinst leiden. Het deel van de Hollandse kalkkorrels dat niet tot entmateriaal wordt verwerkt, kan als kalk worden afgezet in Nederlandse industrieën.

Technologie

In proefinstallatie onderzoek was aangetoond dat het mogelijk is om zuivere Hollandse kalkkorrels op specificatie van entmateriaal te brengen via drogen, malen en zeven. De onthardingsreactie met teruggewonnen Hollandse calciet als entmateriaal verloopt goed. Belangrijke onbekende aspecten bij toepassing van dit entmateriaal zijn in dit project nader onderzocht. De verwerking van Hollandse kalkkorrels en de toepassing van Hollands calciet in drinkwaterbereiding dienen met behoud van microbiologische en chemische veiligheid van het drinkwater te gebeuren. De kalkkorrels moeten efficiënt en betrouwbaar op specificatie worden gebracht middels drogen, malen en zeven. De duurzaamheidsimpact en economische haalbaarheid van het hergebruik concept is afhankelijk van verschillende factoren waaronder de schaalgrootte. . Het is van belang dat de ontharding in de pelletreactoren op teruggewonnen calciet gedurende langere tijd stabiel is en dat het aldus ontharde drinkwater aan alle wettelijke en bedrijfseigen eisen voldoet.

Uitdaging

Het project is in 2014 gestart met de overstap van granaatzand op Italiaans calciet als entmateriaal bij de productielocatie Weesperkarspel van Waternet. Zo ontstaan kalkpellets van die geheel uit calciumcarbonaat bestaan. De kalkpellets zijn door verschillende bedrijven verwerkt (middels drogen, malen, zeven). De gebroken kalkkorrels zijn door Waternet succesvol als entmateriaal toegepast in twee duurproeven, tijdens de zomerperiode en tijdens de winterperiode . De lage watertemperatuur tijdens de winterproef is kritiek voor het onthardingsproces. De overige zuivere kalkkorrels zijn in tapijttegels toegepast. In de gehele logistieke keten van de verwerking van kalkkorrels tot en met de toepassing als entmateriaal zijn kwaliteitsmetingen uitgevoerd. Daarnaast is de economische en duurzaamheidstechnische haalbaarheid onderzocht van verschillende uitvoeringsvarianten van het concept, variërend van productie en toepassing op onthardingsreactor-niveau tot een centrale bewerking door een onafhankelijke partij waarbij meerdere waterbedrijven deelnemen. Tevens is de noodzaak en mogelijkheid voor certificatie ingeschat.

Oplossing

De beoogde resultaten geven inzicht in de mogelijkheden om kalkkorrels middels drogen, malen en zeven op specificatie te brengen en de kwaliteitsrisico’s in toepassing van gemalen korrels als entmateriaal bij drinkwaterontharding. Tevens is inzicht verkregen in de certificatie-gerelateerde, economische en duurzaamheidsgerelateerde haalbaarheid van verschillende technologische en marktgerelateerde concepten om kalkkorrels te verwerken tot kalkproducten van verschillende specificaties, waaronder calciet als entmateriaal voor ontharding.