Voor het inbrengen van de pure zuurstof wordt gebruik gemaakt van de bestaande zuurstofinbrenginstallatie van de rwzi. Dit is een fijne-bellenbeluchting. Deze installatie werkt op buitenlucht, die veel minder zuurstof bevat dan de pure zuurstof uit waterstof. In het project wordt onderzocht welke aanpassingen nodig zijn voor deze omschakeling van buitenlucht naar pure zuurstof. Het onderzoek kent twee fasen. Ten eerste kolomtesten met afvalwater en slib uit de rwzi en vervolgens een praktijktest in de bestaande beluchtingstank.

Achtergrond

Het Nederlandse elektriciteitsnet staat onder druk door het grillige aanbod van elektriciteit uit zon en wind. Nu al zijn de pieken en dalen in de opwekking van zonnestroom en windenergie niet meer op te vangen, staan windmolens soms noodgedwongen stil en stagneren nieuwe projecten. Rwzi’s gaan waarschijnlijk een rol spelen in de afstemming van vraag en aanbod van elektriciteit. Ze nemen niet alleen veel energie af, ze wekken het ook op in de vorm van bijvoorbeeld zonne-energie en biogas, en ze kunnen het tijdelijk opslaan. Over energieopslag publiceerde STOWA in 2020 al een rapport (2020-38). Daarnaast loopt het initiatief van de rwzi als ‘smart energie hub’, een initiatief van De Unie van Waterschappen. Het bovengenoemd project bij de rwzi Hessenpoort maakt hier onderdeel van uit.

De synergie tussen een rwzi en de productie van H2  is zo groot, dat het vaak genoemde lage rendement van de H2 productie bij benutting van de pure zuurstof die vrijkomt en warmte niet meer speelt. Waterstofproducenten zijn enthousiast over de kansen van samenwerking. De verwachting is dat de prijs van de geproduceerde groene waterstof op korte termijn al kostendekkend is en dat er snel een toename komt in het aantal electrolysers, omdat de netcongestie dan geen rol speelt. De vorming van warmte én de productie van pure zuurstof (PO) wordt dan een voordeel in plaats van een verliespost. De PO die reeds onder druk vrijkomt kan via een opslag naar de beluchting gaan (of als bron voor de O3 productie dienen voor de verwijdering van micro’s en medicijnresten). Hierbij zijn ook combinaties mogelijk. 

Het toepassen van PO in de afvalwaterzuivering is niet nieuw. Het wordt in de industrie al langer gebruikt voor compacte en hoogbelaste installaties. Daarvoor zijn speciale inbrengsystemen ontwikkeld met een hoge efficiëntie (80-90 % benutting) en doorgaans een 30-50 % lager energiegebruik dan conventionele beluchtingssystemen (exclusief de energie om PO te maken). Nieuw is de toepassing van PO in bestaande beluchtingsplaten en/of schotels (retrofit). Dit is verreweg de eenvoudigste en goedkoopste oplossing om de PO nuttig toe te passen. De blowers kunnen uit en de PO die al onder druk uit de electrolyser komt, gaat rechtstreeks naar de beluchtings-elementen.