ARN: 75 miljoen luiers circulair recyclen met een “snelkookpan”

0

De Pop’Hub in Nijmegen, een fysieke winkel in het stadscentrum, laat innovaties en uitvindingen uit de regio zien. Emeritus-hoogleraar innovatiemanagement Ben Dankbaar van de Radboud Universiteit is één van de interviewers. Hij ging in gesprek met Peter Drewes, bedrijfsleider van de afvalverbrandings­installatie in Weurt, en Rutger Jan Pessers, directeur van de ARN.

Sinds de zomer van 2019 staat bij de ARN in Weurt de wereldwijd eerste recyclinginstallatie voor babyluiers en incontinentiemateriaal. En deze zomer zullen er nog twee installaties naast gezet worden, waardoor per jaar 15.000 ton luiers verwerkt kunnen worden. Dat zijn ongeveer 75 miljoen luiers. Omdat het huishoudelijk restafval voor ongeveer 8 procent (op basis van sorteerproeven uit 2018) uit luiers bestaat, is dit flinke stap richting circulaire economie. Er is dan ook veel belangstelling voor deze innovatie uit binnen- en buitenland.

Hoe zijn jullie op het idee gekomen?

Pessers: ‘We zijn al een hele tijd bezig met recycling. ARN betekende oorspronkelijk Afvalverbran­dings­centrale Regio Nijmegen. Die is er in 1987 gekomen omdat het storten van afval op steeds grotere vuilnisbelten niet meer acceptabel was. In eerste instantie richtte de aandacht zich puur op het verbranden van afval en het reinigen van de rookgassen. Verbranden van afval klinkt simpel, maar er komt heel wat bij kijken, als je de lucht schoon wilt houden. De hitte van de verbranding wordt gebruikt om energie te produceren. Dat is niet bijzonder, maar het is wel bijzonder dat wij helemaal geen additionele brandstof gebruiken. Wij zijn een van de weinige energieproducenten in Nederland en in de wereld die uitsluitend secundaire brandstoffen gebruiken. We gingen onszelf Afvalenergiecentrale noemen. De brandstoffen worden verbrand in twee uiterst moderne verbrandingslijnen. In de voorbewerking wordt het afval verkleind en wordt vocht aan het afval onttrokken, waardoor het goed te verbranden is. We verwerken jaarlijks zo’n 600.000 ton afval en leveren ongeveer 150.000 MWh elektriciteit aan het openbare net en ruim 800 Terajoule warmte aan de naast de ARN gelegen waterzuiveringsinstallatie en sinds 2015 ook aan twee nieuwbouw­wijken in Nijmegen.’

Drewes: ‘Naast het winnen van duurzame energie zijn we zo’n tien jaar geleden begonnen met het genereren van grondstoffen uit afval. Nu staat dan ook op onze visitekaartjes: ‘ARN. Energie en Grondstoffen.’ In 2013 werd de vergistingsinstallatie in gebruik genomen waarin het GFT-afval van de deelnemende gemeenten wordt vergist. Tijdens dit proces komt biogas vrij dat wordt opgewerkt tot groen gas. Dit groene gas wordt gebruikt als brandstof voor de bussen van het openbaar vervoer in Nijmegen. Bij het vergistingsproces komt ook CO2 vrij dat wij in vloeibare vorm leveren aan glastuinbouwbedrijven, waar het wordt ingezet als meststof. Wat resteert wordt afgezet als compost, die in de eigen installatie wordt opgewerkt tot Keurcompost en zo zijn weg vindt in voornamelijk de landbouw. Toen de vergistingsinstallatie klaar was, hebben we een lijstje gemaakt met mogelijke vervolgstappen. Op dat lijstje stonden ook luiers en daar hebben we uiteindelijk voor gekozen op advies van Willem Elsinga.’

Willem Elsinga

Pessers: ‘Het adviesbureau van Elsinga uit Ermelo is gespecialiseerd in de verwerking van GFT afval en mest. Door onze vergistingsactiviteiten kwam hij hier al vaak. Dat luiers al gauw in beeld kwamen, is niet zo verwonderlijk. Niet alleen gaat het om enorme hoeveelheden, maar luiers hebben ook nog eens een lage calorische waarde. Ze leveren met andere woorden weinig energie op, als je ze verbrandt. Dan is het beter om er iets anders mee te doen.’

Vergisten is toch wat anders dan wat jullie met de luiers doen?

Drewes: ‘Jawel, maar Elsinga was daar ook al mee bezig. Het idee dat je bij verhitting onder hoge druk een hydrolyse tot stand kunt brengen, waardoor het materiaal uit elkaar valt, kwam van hem. In feite is dat het principe van de snelkookpan, waarin bijvoorbeeld bieten en aardappelen door de hoge druk veel sneller gaar worden dan in een gewone pan. De resultaten met proeven op kleine schaal waren veelbelovend, maar van recyclebaar materiaal was nog geen sprake. Het vermoeden bestond dat daarvoor hogere temperaturen nodig waren dan de 200 graden die op labschaal bereikt werden. Toen heeft de directie van de ARN besloten dat we zouden investeren in experimenten met een vat van 300 liter. In feite begonnen we toen weer helemaal opnieuw. We hebben een paar jaar lang alle mogelijke varianten en technieken uitgeprobeerd. Dan moet je denken aan verschillen in druk en in temperatuur, wel of niet kleinsnijden van het materiaal, roeren, andere materialen toevoegen, druk snel of geleidelijk laten toe- en afnemen, enzovoort.’

Pessers: ‘Elke twee weken werden de resultaten van de experimenten besproken tussen de mensen van Elsinga en onze mensen. Dat leverde een prima combinatie op van de praktijkervaring van onze mensen bij Bedrijfsvoering en Onderhoud en de ingenieurskennis van Elsinga. Zonder al die experimenten waren ze bij Elsinga niet ver gekomen, maar wij zonder hun analyses ook niet. ‘

Drewes: ‘Wij zijn erachter gekomen dat het handig is om de luiers eerst klein te snijden. We hebben uiteindelijk in Italië een shredder gevonden, die dat werk aankon. Vervolgens hebben we uitgevonden, dat het handig is om aan de gemalen luiers wat slib toe te voegen uit de Waterzuiveringsinstallatie hier om de hoek. Het opwerken van rioolslib stond ook op het lijstje van 2013. Bij al die experimenten moest het vat steeds handmatig gevuld en geleegd worden.’

Pessers: ‘het reactorvat dat we nu in gebruik hebben, heeft een omvang van 5000 liter. Acht keer per dag wordt het vat gevuld en het verwerkingsproces doorlopen. Nu maken we voor het vullen gebruik van een betonpomp. De shredder, de betonpomp, het vat zelf en ook het roermechanisme in het vat en de zeefinstallatie zijn allemaal los te koop. Wij hebben ze bij elkaar gebracht in één proces en daar onze proceskennis en de geautomatiseerde procesbesturing aan toegevoegd.’

Er moet ook nog geroerd worden? Het lijkt wel een broodbakmachine.

Drewes. ‘Daar kun je het mee vergelijken. Doel van het roeren is om de warmte te verdelen in het materiaal. We voegen warmte toe in de vorm van stoom, waardoor tegelijkertijd de druk verhoogd wordt. We bereiken een temperatuur van 255 graden en een druk van 44 bar. Als we dan de druk aflaten, stollen de plastic deeltjes, die we dan uit het materiaal kunnen zeven. De slurry die overblijft, gaat naar de Rioolwaterzuiveringsinstallatie. Daar wordt hij verwerkt tot biogas, meststoffen en compost. Door de hoge temperaturen is de slurry vrij van medicijnresten en ziekteverwekkers. Uit één ton luiers en incontinentiemateriaal produceren we zo 93 kilo kunststof, 88 kubieke meter biogas, 47,6 kilo meststoffen en 215,5 kilo compost. Verder blijft er niets over. En de uitstoot van CO2 wordt met 14.460 ton per jaar verminderd vergeleken met verbranden.’

Pessers: ‘Minstens 90% van de oorspronkelijk in de luiers aanwezige kunststoffen inclusief de zogenoemde super absorberende polymeren (SAPs) komt weer als grondstof beschikbaar. De korrels die wij produceren, zijn een blend van polyethyleen en polypropyleen. Het blijkt dat ze goed bruikbaar zijn. Het zou natuurlijk nog beter zijn, als er sprake was van zuiver pe of pp. ‘

Dat lijkt me iets voor de producenten van de luiers.

Pessers: ‘Het zou mooi zijn, als de producenten zouden gaan denken in termen van design for recycling en bijvoorbeeld alleen pe zouden gebruiken. BASF heeft overigens al wel interesse getoond. Zij produceren de SAPs, die de billetjes zo mooi drooghouden. Als zij het natrium in de SAPs zouden vervangen door kalium, zouden we meer meststoffen uit de slurry kunnen halen.’

Wat is het verdienmodel achter deze innovatie?

Pessers: ‘De totale investering voor de drie reactorvaten bedraagt 4,4 miljoen, waarvan 1 miljoen van het Ministerie van Economische Zaken is gekomen. Er zijn verschillende inkomstenbronnen. In de eerste plaats krijgen we betaald voor het inzamelen van de luiers. In de tweede plaats besparen we flink op de belasting die we zouden moeten betalen, als we het spul zouden verbranden. En in de derde plaats hebben we inkomsten uit de verkoop van de grondstoffen. Op dit moment is de eerstgenoemde inkomstenbron nog het belangrijkst. Het vinden van klanten voor de kunststoffen is nog een uitdaging. Het zou helpen als het gebruik van gerecycled materiaal werd voorgeschreven door de overheid.’

‘Je moet overigens niet denken, dat zo’n innovatie alleen maar bestaat uit technische oplossingen. Voordat je met de grondstoffen de markt op kunt, moet er nog een heel traject worden afgelegd. Je moet een zogenoemde ‘End of Waste’ verklaring verwerven. Dat betekent dat het afval geen afval meer is. Afval mag je alleen aan afvalverwerkers verkopen. We moesten op basis van protocollen van het RIVM aantonen, dat in onze producten geen medicijnenresten meer aanwezig waren. Rijkswaterstaat heeft de milieuprestaties van de technologie laten doorrekenen, waarbij ook is vastgesteld dat onze installaties ook gebruikt kunnen worden voor luiers, waarin biobased plastics zijn verwerkt. Ook in dat opzicht zijn we klaar voor de toekomst.’

‘En dan moet de aanvoer van het materiaal nog geregeld worden. We maken afspraken met kinder­dag­verblijven en verzorgingshuizen voor bejaarden. Daarnaast worden in sommige gemeenten de babyluiers bij huishoudens apart opgehaald. Dat kan in de toekomst bij alle gemeenten georgani­seerd worden.’

Gaan jullie de techniek zelf ook nog verkopen? Is er patent aangevraagd?

Pessers: ‘De rechten voor de techniek liggen bij Elsinga. We hebben wel afgesproken, dat ze geen concurrerende installatie zullen bouwen binnen een straal van 100 km rond de ARN. Er komt overigens wel meer bij kijken dan ergens zo’n reactorvat plaatsen. Wij hebben het voordeel dat we zelf de benodigde stoom en energie leveren. Bovendien hebben we de Waterzuiveringsinstallatie als buurman, waardoor wij van elkaars activiteiten kunnen profiteren. Een dergelijke constellatie is niet zo gemakkelijk te reproduceren.

Hebben jullie voor al dat experimenteren apart personeel aangenomen?

Lees Link magazine digitaal of vraag een exemplaar op: mireille.vanginkel@linkmagazine.nl

Drewes: ‘Nee. We hebben daarvoor intern mensen kunnen vrijmaken. Er was veel enthousiasme. Enkele voormalige shovel machinisten zijn erbij betrokken. Mensen met een mbo-2 of -3 achtergrond. Verder iemand met een hbo-opleiding en nog een besturingstechnicus, ook met een hbo-opleiding. Maar nu de installatie draait hebben we wel extra mensen in dienst genomen. In totaal zijn er 7 mensen bij gekomen. De installatie draait 24 uur per dag, 7 dagen in de week. Wij werken bij de ARN met 6 ploegen. In iedere ploeg is er iemand bij gekomen plus iemand in de dagdienst.’

En hoe gaat het nu verder? Hebben jullie al nieuwe plannen?

Pessers: ‘Natuurlijk. We leren nog steeds om de prestaties van deze installatie voor luiers te verbeteren, maar we denken ook na over de mogelijkheden om hetzelfde proces van thermische drukhydrolyse (TDH) toe te passen met andere afvalsoorten. Misschien kunnen we er afval verwerken met een hoog aandeel plastic, die nu nog niet kan worden gerecycled. We kijken bijvoorbeeld naar de afvalstromen van fast food restaurants. We geloven dat we door het combineren van TDH met vergisting een manier hebben gevonden waarmee we materialen die nu op de stortplaats komen of moeten worden verbrand, duurzaam kunnen verwerken. Met die combinatie worden de kunststoffen gerecycled en wordt energie geproduceerd in de vorm van biogas. Er is nog van alles te doen.’

Share.

Reageer

CAPTCHA Image

Reload Image

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.