Wat te doen met onze stikstofuitstoot via de wc?
We zullen anders om moeten gaan met water, gezien de huidige driedubbele planetaire crisis. Dat betekent ook: zorgen dat we onze oppervlaktewateren schoonhouden. Biotechnologen Gert-Jan Euverink en Tom Sleutels werken aan betere zuivering van rioolwater, zodat er minder vervuilende stoffen in het oppervlaktewater worden geloosd.
FSE Science Newsroom | Tekst Charlotte Vlek | Beeld Leoni von Ristok
‘Met de huidige stikstofproblematiek is het extra belangrijk dat we niet nog meer stikstof lozen in ons oppervlaktewater,’ vertelt Euverink. Want dat is wat wij onder andere dumpen via onze toiletten en afvoerpijpen: organisch materiaal (zoals stikstof, koolstof of fosfaat), zeepresten, en in kleinere hoeveelheden ook PFAS en medicijnresten. Bij de zuiveringsinstallatie wordt eerst groot spul zoals wc-papier eruit gezeefd, waarna bacteriën aan het werk gaan om de overige verontreinigingen op te ruimen.
Euverink en Sleutels onderzoeken voor rioolwaterzuiveringsinstallatie Garmerwolde of het gebruik van andere bacteriën misschien betere resultaten geeft. Want nu moet er veel energie in dit proces worden gepompt, en komt er ammoniak (NH3) en soms lachgas (N2O) bij vrij. Euverink: ‘Die ammoniak is wel te verwijderen, maar het lachgas verdwijnt in de lucht, en dat is een broeikasgas dat driehonderd keer zo sterk is als koolstofdioxide.’
‘Het alternatieve proces dat wij onderzoeken,’ vertelt Sleutels, ‘vraagt minder energie, gebruikt minder chemicaliën, en levert minder lachgas op.’ Om te testen of dat daadwerkelijk bruikbaar is in de huidige zuiveringsinstallatie van Garmerwolde, bouwden Sleutels en Euverink die in het klein na in hun lab. Euverink haalde een jerrycan met ongezuiverd rioolwater op uit Garmerwolde: ‘Om te testen of het ook met afvalwater met deze specifieke samenstelling goed werkt.’
Van hygiëne naar grondstoffen
‘Vroeger was het doel van waterzuivering vooral hygiëne,’ vertelt Sleutels. ‘Maar inmiddels heeft er een paradigmaverschuiving plaats gevonden: in plaats van al het vieze water zo snel mogelijk de stad uit te krijgen, willen we nu ook grondstoffen die we nog kunnen gebruiken uit dat afvalwater halen.’
Afvalwater bevat bijvoorbeeld fosfaten en stikstof, waarmee we kunstmest zouden kunnen maken. En in feite is al het organische materiaal in ons rioolwater een bron van energie, in elk geval voor de bacteriën die het gebruiken om van te groeien. Deze energie winnen we momenteel deels weer terug door het teveel aan bacteriën tenslotte in een vergister om te zetten in methaangas, dat we weer kunnen gebruiken om onze huizen warm te stoken.
En medicijnresten dan?
De resten van medicijnen die we slikken komen veelal via onze urine in het afvalwater terecht. Wanneer er op deze manier antibiotica in het milieu terecht komt, kan dat leiden tot resistentie bij de bacteriën die daar leven. Het is dus belangrijk om dat uit het afvalwater te halen, maar dat is lastig omdat het slechts in lage concentraties voorkomt. ‘En alles in lage concentraties is moeilijker te zuiveren,’ vertelt Sleutels, ‘want als je bacteriën inzet die van die specifiek van die stoffen leven, zullen ze bij te lage concentraties verhongeren.’
Door met een zogenaamde actieve koolfilter eerst alle medicijnresten te ‘vangen’, is het toch mogelijk om ze goed op te ruimen. Een promovendus van Euverink onderzocht hoe dat precies werkt. ‘Zo’n actieve koolfilter is eigenlijk van hetzelfde materiaal gemaakt als Norit,’ vertelt Euverink, ‘het spul dat je kunt nemen als je maagklachten hebt.’ Medicijnresten in het afvalwater binden zich aan die actieve kool, en de juiste bacteriën krijgen vervolgens die filter voorgeschoteld waarin hun lievelingsmaaltje in hoge concentraties bij elkaar zit.
Scheiden aan de bron
Ook buiten de kaders van hun eigen onderzoek in het lab zien Euverink en Sleutels wel wat mogelijkheden voor verbetering. Zo zou het bijvoorbeeld veel handiger zijn om verschillende stromen afvalwater aan de bron te scheiden, vertelt Euverink. Hij somt op: ‘Uit de afvoerpijp van wasmachines komt weinig stikstof, maar vooral zeepresten. Daarvoor zou je specifieke bacteriën kunnen gebruiken. Het zou ook helpen om urine en uitwerpselen te scheiden: ook die kun je apart van elkaar veel beter behandelen.’
Een wijk met aparte afvalstromen
Sleutels en Euverink werken nauw samen met Wetsus, het expertisecentrum voor watertechnologie, waar Sleutels ook gedeeltelijk is aangesteld. Wetsus heeft momenteel een proef lopen in een nieuwe wijk in Sneek, waar afvalwater gescheiden wordt ingezameld. ‘Tweehonderd huizen hebben samen één lokale afvalwaterzuiveringsinstallatie,’ vertelt Euverink, ‘en doordat grijs water (van bijvoorbeeld wasmachines en douches) en zwart water (van de wc) apart worden afgevoerd, kun je dat op kleine schaal heel effectief zuiveren.’
Al het afvalwater van een stad of dorp komt bij elkaar, in tegenstelling tot bijvoorbeeld vervuilingen die door de landbouw in ons oppervlaktewater terecht komen.
‘De watertechnologie waar wij aan werken is altijd gericht op het verbeteren van waterkwaliteit in een beheersbare omgeving: in een grote bak water, zogezegd,’ vertelt Euverink. Sleutels vult aan: ‘Wat dat betreft is een rioleringssysteem wel makkelijk: al het afvalwater van een stad of dorp komt bij elkaar, in tegenstelling tot bijvoorbeeld vervuilingen die door de landbouw in ons oppervlaktewater terecht komen.’
Voor de opruim-bacteriën van Euverink en Sleutels is het ook al heel voordelig als regenwater niet in het afvalwater terecht komt. ‘Dan wordt de cocktail van vervuilende stoffen verdund, terwijl het handig is om vervuilingen in hoge concentraties te hebben, zodat de bacteriën hun werk beter kunnen doen,’ vertelt Sleutels. ‘Dus laat je regenwater liever gewoon in je tuin weglopen, als je die hebt. En kijk ook eens naar wat jij voor verontreinigingen in het water brengt. Wat zit er bijvoorbeeld voor ingrediënten in je doucheproducten?’
Op donderdag 27 februari spreekt Gert-Jan Euverink bij het Kenniscafé Leven met water. Locatie: Forum Groningen. Tijd: 20:00 – 21:30u. Meer informatie en tickets via Studium Generale (gratis voor studenten).
Op vrijdag 21 maart 2025 organiseert de Wubbo Ockels School for Energy and Climate een evenement over klimaatadaptatie en water, een van de belangrijkste onderzoeksonderwerpen van de School. Meld je hier aan voor het evenement.
Dit artikel is de tweede in een reeks over wateronderzoek aan de Faculty of Science and Engineering van de Rijksuniversiteit Groningen.
Lees de andere artikelen van deze reeks hier
| Gepubliceerd op: | 18 februari 2025 |
Genoeg drinkwater is niet het enige dat ertoe doet, toont milieuwetenschapper Winnie Leenes: onze zorg zou juist moeten liggen bij het totale zoetwaterverbruik, en hoe dat verbruik het ecosysteem beschadigt.
| Laatst gewijzigd: | 25 februari 2025 14:51 |
Meer nieuws
-
18 februari 2025
Repareer eens je spijkerbroek om water te besparen
Genoeg drinkwater is niet het enige dat ertoe doet, toont milieuwetenschapper Winnie Leenes: onze zorg zou juist moeten liggen bij het totale zoetwaterverbruik, en hoe dat verbruik het ecosysteem beschadigt.
-
17 februari 2025
Efficiënt als een huisvlieg
‘In de natuur gebeurt vliegen vaak met flappende bewegingen,’ vertelt Mauricio Muñoz Arias, universitair docent Autonome Systemen. Samen met zijn studenten ontwikkelde Muñoz Arias dit vederlichte apparaatje dat als een insect flapt met zijn vleugels:...
-
14 februari 2025
Theunis Piersma ridder in de Nationale Orde van Mauritanië
Hoogleraar Trekvogelecologie Theunis Piersma is benoemd tot ridder in de Nationale Orde van Mauritanië.