Wetenschap - 14 april 2010

Milieuvriendelijk de pot op

Het toilet van de toekomst staat in een woonwijk in Sneek. Door scheiding ‘aan de pot’ krijgt een groot deel van de grondstoffen een nieuw leven. Goed voor het milieu én de portemonnee.

19-wc.jpg
Marthe de Graaff zet met haar promotie-onderzoek een belangrijke stap naar de wc-pot van de toekomst.
'Mijn proefschrift laat zien dat je geconcentreerd toiletwater makkelijk kunt behandelen. Dat je er energie uit kunt winnen en meststoffen als fosfaat en stikstof goed kunt verwijderen.' Maar ze is ook voorzichtig. 'Er zijn ook best nog wel wat vragen. Bijvoorbeeld over medicijnresten: een deel wordt wel verwijderd door dit proces, een ander deel niet. Hoe het met ziekteverwekkers zit, weet ik nog niet. En dan is er de productie van het sterke broeikasgas N2O.'
Vacuümtoilet
Maar het principe werkt, meent de promovenda die vrijdag promoveert bij Milieutechnologie. Dat blijkt ook wel uit de praktijk in Sneek en het lab van waterinstituut Wetsus in Leeuwarden. Sinds 2006 hebben 32 huishoudens in een nieuwbouwwijk in Sneek een vacuümtoilet in hun huis. Zo'n toilet, bekend uit het vliegtuig, gebruikt per spoelbeurt maar één liter water. Dat alleen zorgt volgens De Graaff al voor 25 procent minder huishoudelijk watergebruik in een doorsnee huishouden. Op jaarbasis een besparing van twaalf euro per persoon. Maar de echte vernieuwing zit 'm in de scheiding en verwerking van het 'zwarte' spoelwater.
Teruggewonnen
Het zwarte water (poep en plas) in Sneek wordt verzameld in een garage waar een anaerobe biogasinstallatie er methaan van maakt. Een kleine warmtekrachtkoppeling-installatie (WKK) zet dat om in stroom en warmte. De Graaff verbeterde dit systeem en koppelde er een paar stappen aan vast waardoor ook het grootste deel van het stikstof wordt verwijderd en fosfaat wordt teruggewonnen.Voor het opruimen van de stikstof gebruikt De Graaff twee processen. Eerst wordt ammonium (NH4) met zuurstof gedeeltelijk omgezet in nitriet (NO2). Een speciaal soort bacterie zet beide stoffen vervolgens anaeroob om in stikstofgas.
Met deze methode wordt 86 procent van de stikstof verwijderd. De resterende fosfaten worden door toevoeging van magnesium als struviet uit de oplossing neergeslagen. De Graaff claimt dat tien procent van de wereldwijde productie van fosformeststof overbodig is als alle menselijke poep en plas op deze manier wordt behandeld.
Lachgas
Maar er is dus ook een addertje. Bij de omzetting van ammoniak in nitriet ontstaat ook een beetje lachgas. 'Minder dan twee procent van het stikstof wordt omgezet in N2O. Maar dat is wel een driehonderd keer erger broeikasgas dan CO2 en dus is het toch een probleem.' Overigens ontstaat er ook lachgas in gewone waterzuiveringsinstallaties.
Daar staat tegenover dat het hele proces zichzelf wat energie betreft kan bedruipen. Uit een kuub zwart water haalt de machine van De Graaff 1,8 kuub methaan. De stroom en warmte die daar mee kan worden opgewekt is volgens haar meer dan voldoende om de zuivering en terugwinning aan de gang te houden.
Op dit moment vindt in Sneek alleen de productie van biogas ter plekke plaats. In een vervolgproef wordt ook de zuivering en terugwinning meegenomen. Toch denkt De Graaff niet dat in de toekomst elk huis zijn eigen toiletwater zuivert. 'Dat wordt te kleinschalig en ingewikkeld. Een mens wil ook gewoon naar het toilet kunnen zonder daar over na te hoeven denken. Maar op wijkniveau is het goed mogelijk.'

Re:ageer