De meeste mensen denken bij sanitatie aan het toilet en aan de ver weg gelegen zuivering die het afvalwater behandelt. Mijn definitie van ‘nieuwe sanitatie’ is de inzameling, transport, terugwinning en hergebruik van huishoudelijk afval(water).
Het ‘nieuwe’ in ‘nieuwe sanitatie’ heeft betrekking op de terugwinning en het hergebruik van de grondstoffen die zich in huishoudelijk afval(water) bevinden. Vooral onze ontlasting en urine, samen zwart water genoemd, zijn rijk aan onder andere stikstof en fosfor (meststoffen) en potentiële energie, afkomstig uit de voedingsstoffen die wij hebben geconsumeerd. Die voedingsstoffen zijn weer afkomstig van de landbouw, waar ze met behulp van diezelfde stikstof en fosfor zijn gekweekt. Stikstof is alom aanwezig in de lucht en wordt via het Haber-Bosch-proces omgezet naar kunstmest en stikstof voor gebruik in de landbouw. Dat kost echter wel energie.
Fosfor is een eindige grondstof, een delfstof die vooral wordt gewonnen in China en Marokko. Hoewel de voorspellingen uiteenlopen, is de verwachting dat de beste kwaliteit fosfor deze eeuw opraakt. Dat betekent dat we de fosfor uit het zwarte water moeten terugwinnen en hergebruiken, want zonder fosfor kan er geen leven bestaan. Indien we over de hele wereld fosfor zouden terugwinnen uit zwart water kunnen we daarmee ongeveer 25 procent van ons huidige kunstmestgebruik dekken. Ik vind dat een aanzienlijk percentage.
Bij ‘nieuwe sanitatie’ wordt zwart water ingezameld met waterzuinige toiletten. Zo gebruiken vacuümtoiletten slechts één liter per spoeling in plaats van de zes tot acht liter van conventionele toiletten. Weinig spoelwater betekent weinig verdunning.
Het betekent dat energie en meststoffen energie-efficiënt kunnen worden teruggewonnen. Het grijze water (bad, douche en waswater) wordt afzonderlijk ingezameld en behandeld. Het nieuwe sanitatieconcept dat wij hebben ontwikkeld maakt gebruik van anaërobe zuivering van zwart water (zonder zuurstof), waarbij anaërobe bacteriën biogas produceren dat kan worden ingezet als energiebron. De energie die uit zwartwater kan worden geproduceerd is min of meer genoeg om op te koken.
Na de anaërobe zuivering blijven twee stromen over. Het slib kan worden gebruikt als organische meststof in de landbouw. Wat ook overblijft is een vloeistofstroom die het overgrote gedeelte van de stikstof en fosfaat bevat. Door precipitatie van zogenoemd struviet (magnesiumammoniumfosfaat) wordt een langzame meststof geproduceerd uit de vloeistofstroom, die alle fosfaat en een deel van de stikstof bevat.
Dit concept is in de praktijk toegepast in een woonwijk van 250 huizen in Sneek. De overgebleven stikstof wordt nu nog verwijderd met behulp van zogenoemde anammox-bacteriën, die met nauwelijks gebruik van energie de stikstof omzetten tot stikstofgas.
Binnen het onderzoek ontwikkelen wij technologieën om ook de overige stikstof terug te winnen, zodat bij de volgende toepassing een verbeterd concept kan worden toegepast. Ik hoop dat ik duidelijk heb kunnen maken dat ons zwarte afval(water) belangrijke grondstoffen bevat en dat ‘niet verdunnen’ de eerste stap is tot het terugwinnen van deze grondstoffen.