Zo kunnen afvalwaterinstallaties voedselverspilling aanpakken, energie opwekken en emissies terugdringen

Composteren van voedselafval is het meest gebruikelijke alternatief. In aanwezigheid van zuurstof breken microben voedsel en tuinafval af zonder methaan te produceren. Het product geeft voedingsstoffen terug aan boerderijen en tuinen. Maar composteringsfaciliteiten zijn beperkt en worstelen met de vervuiling door plastic.

We analyseerden de capaciteit van drie afvalwaterinstallaties in Sydney om organisch afval van omliggende huishoudens en bedrijven te verwerken en ontdekten dat verwerking in de afvalwaterzuiveringsinstallaties 33. 000 ton aan uitstoot zou kunnen verminderen en 9. 600 ton aan voedingsstoffen zou kunnen vastleggen. Alle veertien afvalwaterzuiveringsinstallaties in Sydney kunnen worden aangepast om voedselafval te accepteren, de uitstoot te verminderen en hernieuwbare energie te produceren.

​Waarom voedselafval verwerken in afvalwaterinstallaties?

De meeste afvalwaterzuiveringsinstallaties in Sydney gebruiken "anaerobe vergisters" om afvalwater te behandelen. Deze vorm van verwerking produceert niet alleen energie, maar ook voedingsrijk biosolids dat kan worden gebruikt voor bodemverbetering en als meststof.

Afvalwaterinstallaties worden normaal gesproken gebouwd met overtollige capaciteit om aan de toekomstige vraag te voldoen en zouden dus gebruikt kunnen worden om voedselafval te verwerken. Toen de overheid van New South Wales onlangs de infrastructuurbehoefte beoordeelde om voedselafval te verwerken voor de Greater Sydney Area in 2030, stelde ze vast dat er 260. 000 ton extra anaerobe vergistingscapaciteit per jaar nodig is, bovenop extra nieuwe composteerinfrastructuur.

Momenteel is er slechts één commerciële anaerobe vergistingsinstallatie in Sydney met een verwerkingscapaciteit van 52. 000 ton per jaar. Onze studie schatte dat slechts drie afvalwaterinstallaties twintig procent van het tekort aan anaerobe vergistingscapaciteit dat nodig is voor Sydney tegen 2030 zouden kunnen opvullen.

In het buitenland is het gebruikelijk dat afvalwaterinstallaties voedselafval verwerken en in sommige gevallen meer elektriciteit opwekken dan nodig is voor hun werking. Deze faciliteiten geven de overtollige elektriciteit aan de gemeenschappen waar het voedselafval wordt ingezameld en de voedingsstoffen worden teruggegeven aan lokale boerderijen, waardoor een circulaire economie ontstaat.

Terwijl composteringsinstallaties op industriële schaal meestal aan de rand van Sydney liggen, zijn afvalwaterinstallaties verspreid over de stad. Dit biedt een bijkomend voordeel, omdat voedselafval dichter bij de plaats waar het wordt geproduceerd kan worden verwerkt, waardoor er op aanzienlijke infrastructuur- en transportkosten kan worden bespaard.

Hoewel er enkele aanpassingen nodig zijn om afvalwaterinstallaties in staat te stellen voedselafval te accepteren en te verwerken, is het rendement van de investering groot. Zoals een recente economische studie voor Western Parkland City heeft aangetoond, levert het upgraden van faciliteiten bredere economische voordelen op en schept het banen, naast de voordelen voor het milieu.

Voedselafval scheiden aan de bron

Om anaerobe vergisting in afvalwaterinstallaties te maximaliseren, moet voedselafval worden gescheiden van ander afval. De reden hiervoor is dat vervuiling en niet-compatibele materialen in de afvalstroom de microprocessen die anaerobe vergisting aandrijven kunnen hinderen. NSW-doelen verplichten alle bedrijven die grote hoeveelheden voedselafval produceren om dit tegen 2025 van ander afval te scheiden. Evenzo moeten alle huishoudens tegen 2030 hun voedselafval scheiden.

Momenteel bieden de meeste gemeentes in Sydney een dienst voor het inzamelen van tuinafval. Slechts een paar bieden inzameling van voedselafval aan, meestal in FOGO-bakken (gecombineerde dienst voor voedsel- en tuinafval). De tuinafvalcomponent van FOGO kan echter niet gemakkelijk worden verteerd met rioolwater en heeft een aanzienlijke extra voorbehandeling nodig voordat het kan worden verwerkt.

Organisch voedsel uit de stad wordt normaal gesproken opgehaald door vrachtwagens. Deze afvalstroom kan mogelijk via pijpleidingen naar de afvalwaterzuiveringsinstallatie worden geleid, met of zonder afvalwater. In dit onderzoek werd echter niet gekeken naar pijpleidingnetwerken voor de inzameling van voedselafval. Het is een interessant gebied voor toekomstig onderzoek, vooral in dichtbevolkte stedelijke gebieden.

Netto nuldoelstellingen bereiken en tegelijkertijd afval verminderen

De drie afvalwaterinstallaties die we hebben onderzocht, kunnen in totaal naar schatting 38 miljard liter methaan per jaar genereren. Dit zou het aardgas kunnen vervangen dat door 30. 000 huishoudens wordt gebruikt. Het potentieel aan bio-energie van het organische afval uit de onderzoeksgebieden werd geschat op 126. 000 MWh. Dat is vier en een half keer meer dan de energie die wordt opgewekt met zonnepanelen die in het gebied zijn geïnstalleerd. Dit onderzoek toont aan dat methaan uit anaerobe vergisting een belangrijke rol kan spelen in de mix van hernieuwbare energie. Het kan worden gebruikt om elektriciteit op te wekken, als transportbrandstof of ter vervanging van aardgas.

De afvalwaterinstallatie in Malabar in Sydney is het eerste project in Australië waarbij biogas in het gasnetwerk wordt geïnjecteerd, wat de haalbaarheid aantoont. Van de afval-, energie- en watersector wordt verwacht dat ze allemaal de netto nuldoelstellingen halen. Het verminderen van voedselafval en het omleiden naar nuttiger gebruik werkt in de richting van deze doelstellingen.

Om het volledige potentieel van anaerobe vergisting van voedselafval in afvalwaterinstallaties te benutten, is samenwerking tussen deze sectoren nodig. Maar zoals we hebben laten zien, zal het de moeite waard zijn.

Dit artikel is een vertaling van The Conversation. De auteurs zijn Melita Jazbec, Andra Turner en Ben Madden (allen University of Technology Sidney).