Vezels als grondstof voor biobased producten Ir. Maurice Henssen (Bioclear b.v.)
Opdrachtverlening
• STOWA
• Grondstoffenfabriek
Inhoud presentatie • Inventarisatie hoogwaardige afzetmogelijkheden zeefgoed • Technische, economische en juridische aspecten • Cellulose als vezel • Cellulose voor chemie •
Aanbevelingen: hoe nu verder….
STOWA-lijn (rapport 2012-07, rapport 2013-21)
Inventarisatie hoogwaardige afzetmogelijkheden Stowa 2012-07 Vinden van mogelijke afzetroutesvoor zeefgoed met hogere waarde voor de zeefgoedvezel dan compost of energie
Vezeltoepassing Zuiveren / Hygiëniseren Zeefgoed
Grondstof chemicals
Energie
Scheiden, hygiëniseren, drogen (centraal-decentraal)
toenemende verwaarding
Zeefgoed: verwaarding
Resultaat inventarisatie Cellulosevezel is een waardevolle grondstof 1. Zeefgoed als vezel
2. Zeefgoed omzetten in opgeloste componenten
Volwaardige cellulosevezel: - Isolatiemateriaal - Afdruipremmers (asfalt) - Papier- en kartonindustrie
Als opgeloste koolstofbron: - (Poly)melkzuur - (bio)ethanol - Polyhydroxyalkanoaten (PHA)
Geur, microbiële verontreiniging en imago zijn aandachtspunten
Papier- kartonindustrie • Zeefgoed technisch geschikt voor het maken van papier • Het (mogelijke) volume maakt het interessant voor de industrie (totaal oud papier 2010 volume Nederland: 2,2 Mton)
• Imago/hygiëne zorgt voor ‘no go’ • Wettelijke status maakt dit tevens lastig
Mogelijke afzetroutes • (Papierindustrie) • Isolatiemateriaal • Afdruipremmer • Polymelkzuur
Afdruipremmers (asfalt) • • •
Markt circa 40.000 ton/jaar Randvoorwaarde droog en geurarme opslag Oud papier nu als grondstof voor productie afdruipremmers
Isolatiemateriaal
Isolatiemateriaal huizenbouw
• Cellulose is zeer geschikt als isolatiemateriaal vanwege specifieke materiaaleigenschappen
• Zeefgoed door leverancier isolatiemateriaal beoordeeld als (zeer) interessante grondstof
• Geur en verontreiniging ongewenst
Het mooie aan zeefgoed……
…het is al ontsloten cellulose, dus minder energie voor bewerking, hydrolyse, pulpen nodig !
Zeefgoed als koolstofbron voor lactaat/ethanol
Fermentatie verloopt en is volledig maar wordt geremd door stoffen in zeefgoed (nog onbekend)
Vuil zeefgoed, met en zonder enzym
Technisch, economisch, juridisch
Verkenning naar hoe de keten van zeefgoed tot hergebruik vormgegeven kan worden: • technisch • economisch • logistiek • juridisch • milieutechnisch • overig
Opgewerkt zeefgoed • Batch (circa 20 kg nat) opgewerkt door Kadant (Fr) in batch laboratoriumopstelling (‘Sommerville’)
• circa 1 kg droge vezel retour • Droog residu
Microbiologie en hygiënisatie Totaal Bacteria Zeefgoed Organisme
Totaal archaea
1,6 * 10 Ruw zeefgoed
Totaal Eukarya
10
1,0 * 10 Zeefgoed na pasteurise ren
8
% afdoding
Totaal Archaea 1,8 * 10 Zeefgoed na autoclaver en
% afdoding
72
< 1,50x10 3
> 99
3
> 99
1,80x10 8
5,10x10 7
8
7
89
< 1,50x10
Totaal eukaryoten
1,00x10
Totaal bacteriën
1,60x10 10
7,50x10 9
53
< 3,40x10 4
> 99
C. jejuni
9,60x10 6
1,10x10 6
89
< 4,40x10 3
> 99
1,30x10
5
1,40x10
5
< 4,40x10
3
> 96
2,00x10
6
5,20x10
5
< 4,40x10
3
> 99
4,60x10
6
4,70x10
6
< 4,40x10
3
> 99
6,50x10
5
2,00x10
5
< 4,40x10
3
> 99
8,40x10
6
1,20x10
6
< 4,40x10
3
> 99
4,00x10
6
5,90x10
6
< 4,40x10
3
> 99
C. difficile E. faecalis E. faecium E. blattae E. coli S. suis
1,10x10
8
0 74 0 69 86 0
1. Hygiënisatie noodzakelijk 2. Handling van zeefgoed aandachtspunt
Economie: kostprijsontwikkeling in de keten* 250 oud papier: losse cel.vezel 200
150
100
50
0
oud papier: pulp
ZEEFGOED Losse cellulosevezel (afdr.rem./iso)
ZEEFGOED Pulp t.b.v. chemicals
ZEEFGOED Papierpulp (papierindustrie)
ZEEFGOED Energiepellets (lok. productie)
* Aanscherping vindt nog plaats op basis van technische analyse
Economie: kostprijsontwikkeling in de keten* • Ten opzichte van oud papier: – Hygiëniseren en zuiveren zeefgoed negatief voor kostprijs bewerking – Malen en pulpen positief
• Verkoopprijs zeefgoed (t.o.v. oud papier) belangrijk(st)e factor in bepaling marktpotentie
• Indien sprake is van 1 op 1 vervanging oud-papier door zeefgoedcellulose in bestaande ketens dan is een marge van circa € 50 tot 100 per ton ds mogelijk*.
• Inkoopprijs zeefgoed ??? Bepalend voor ontwikkeling * Aanscherping vindt nog plaats op basis van technische analyse
Juridisch • End-of-wastestatus gewenst
• Schone vezels als grondstof voor verschillende toepassingen • Waterschappen: hard maken voor juridische ontwikkeling
Verkennende Life Cycle Analyse •
Zeven en toepassen van zeefgoed levert 25-80% primaire energiewinst tov BAU
•
Broeikasgasemissie: 25-50% beter dan BAU
•
Zeefgoed als vezel energetisch beter dan zeefgoed als koolstofbron. Maar zeefgoed als koolstofbron scoort beter op eco-indicatoren
Aanbeveling hoe verder….
Insteek: Generieke cellulosevezel; voor meerdere toepassingen
Maximale ontzorging vs maximale regie Aanbieden afvalwater t.b.v. verwijderen vezel versus produceren van schone vezel Gezamenlijke waterschappen: leveren vezel; Individuele waterschap: liever ontzorging Aanbeveling: positiebepaling waterschappen belangrijk
Status en aanbevelingen Thema
Issue
Urgentie
Status
Keuzes
Rol en positie van de watersector in keten
hoog
Oranje
Strategische samenwerking met representatieve afnemers
hoog
Oranje
Standaardisering cellulosegrondstof
Hoog
oranje
Wet- en regelgeving
Hoog
Rood/oranje
Garanties (kwaliteit/levering)
Hoog
Oranje groen
Kadervormend
Imago Ketenontwikkeling
Groen
Aanbod zeefgoed
hoog
Oranje
Technische keten/opwerking
middel
Oranje groen
Economie keten & afzet
middel
Oranje groen
