Superkritisch vergassen zuiveringsslib
In dit project wordt pilotonderzoek gedaan naar de mogelijkheden voor het superkritisch (i.c. onder hoge temperatuur en druk) vergassen van zuiveringsslib. Het onderzoek focust naast het vergassen zelf, op het behandelen van diverse slibben, zodanig dat de gasproductie optimaal wordt en andere stoffen (m.n. fosfaat) nuttig teruggewonnen kunnen worden.
Projectcode |
432.776 |
Uitvoerders |
SCW Systems |
Thema |
Energietransitie, Produceren van energie (o.m. aquathermie) |
Startdatum |
|
Einddatum |
|
Tags |
In Nederland wordt vrijwel al het huishoudelijk afvalwater biologisch gezuiverd. Dit is een efficiënt proces met één significant nadeel: het teveel aan slib. Dit slib moet extern veilig en duurzaam verwerkt worden. Monoverbranding is momenteel de meest gangbare slibverwerkingstechnologie. In de zoektocht naar betere (duurzamere en/of goedkopere) slibverwerkingstechnologieën, wordt onderzoek gedaan naar super kritisch vergassen.
Superkritisch water vergassen (SKV) zet organische reststromen zoals zuiveringsslib (onvergist, zowel primair als secundair) om in syngas (synthesegas, in dit geval H2, CO2, CO, CH4 en hogere koolwaterstoffen). Deze conversie vindt plaats onder hoge druk en temperatuur, boven het superkritische punt van water. In deze superkritische fase hoeft slib niet eerst gedroogd te worden; drogen is een proces dat veel energie kost vanwege de benodigde fase-overgang van water: van vloeibaar naar gas. In superkritisch water komt een natte biomassastroom in een toestand waarbij vergassing mogelijk is zonder die fase-overgang. De efficiëntie van de conversie wordt in hoge mate bepaald door de terugwinning van warmte binnen het proces. De hoge efficiëntie van de warmtewisseling is inmiddels in verschillende industriële modellen aangetoond. Daarnaast leidt de omzetting van slib via superkritisch vergassen tot een intensievere conversie van de biomassa dan vergisting van slib, waarna het vergiste slib verbrand wordt.
Er is al eerder onderzoek gedaan naar SKV van zuiveringsslib. In 2016 kwam het STOWA rapport 2016-16 ‘Experimenteel onderzoek superkritisch vergassen’ uit. Op hoofdlijnen bevestigt het uitgevoerde onderzoek dat de chemische energie in zuiveringsslib met deze techniek met een hoog rendement kan worden omgezet in een hoogcalorisch gas zonder dat droging van het slib nodig is. Tegelijk laat het onderzoek zien dat enkele van de oorspronkelijke uitgangspunten aangepast moeten worden en dat er nog zaken zijn die op pilot schaal verder onderzocht moeten worden voordat de stap naar een demonstratieschaal kan worden gemaakt.
In 2019 heeft uitvoeringspartner SCW de gehele keten van superkritisch water vergassen op industriële schaal aangetoond: van zgn. feedstock mixing (onder andere glycerol), invoeden in het systeem, de conversie, gasbehandeling en het invoeden van gas in het hoge drukleidingnetwerk van Gasunie (op meer dan 70 bar). Op basis van de resultaten werkt SCW Research nu aan de ~20 MW installatie in Alkmaar. In 2021 is hiermee voor het eerst syngas geproduceerd. Naar verwachting wordt in 2022 gestart met de productie van groengas. De focus van het onderzoek van STOWA en SCW Systems richt zich op het kunnen verwerken van verschillende soorten zuiveringsslib.