Onderzoekers ontwikkelden een duurzaam afvalwaterzuiveringssysteem gemaakt van landbouw- en industrieel afval.

Volgens schattingen van de Verenigde Naties twee derde van de wereldbevolking zou tegen 2025 onder waterschaarste kunnen leven. Deze druk op de kwantiteit en kwaliteit van de beschikbare watervoorraden in een gebied zou een negatief effect kunnen hebben op vele aspecten van het moderne leven, zoals de productie van waterintensieve goederen zoals auto's en kleding. Het kan ook leiden tot hogere ziektecijfers, en voedsel- en energietekorten.

Een manier om deze stress te verminderen is door hergebruik van afvalwater. Aangespoord door dit idee, het EU REMEB-project werd gelanceerd met als doel het creëren van een duurzame, goedkoop afvalwaterzuiveringssysteem. Sindsdien heeft het een nieuwe membraanbioreactor (MBR) ontwikkeld en gevalideerd die gebruikmaakt van keramische membranen gemaakt van gerecyclede materialen.

Gerecycleerde keramische membranen, de milieuvriendelijke oplossing

Conventionele keramische membranen zijn traditioneel vrij duur vanwege dure materialen zoals aluminiumoxide, zirkonia en titaniumoxide gebruikt om ze te vervaardigen. Momenteel, een populairder alternatief vanwege de lagere kosten is het polymere membraan. Echter, hoewel ze misschien goedkoper zijn, polymere membranen werken niet zo goed in extreme atmosferen en hebben een kortere levenscyclus.

De oplossing van REMEB voor het probleem zijn gerecyclede keramische membranen. Deze membranen hebben filtratie-eigenschappen die vergelijkbaar zijn met hun hoogwaardige keramische tegenhangers die momenteel op de markt zijn, maar zonder het gebruik van kostbare mineralen. De membranen zijn gemaakt van afval van de keramiek- en marmerindustrie en van de olijfolieproductie. Het opnemen van deze afvalstoffen - chamotte (van gebakken tegelafval), marmerstof en olijfstenen – maakt gerecycleerde keramische membranen goedkoper te vervaardigen dan hun conventionele keramische tegenhangers. Ze helpen ook om de hoeveelheid afval op de stortplaats te verminderen, daarmee een circulaire economie bevorderen.

De vlakke plaat, anorganische membranen meten 200 x 500 mm. In elke MBR, er zijn vier modules. Elke module heeft een oppervlakte van 10 m2 en bestaat uit 50 membranen. Het systeem is ook stapelbaar, wat het mogelijk maakt om het te vergroten en de capaciteit uit te breiden.

De MBR combineert membraantechnologie met een biologisch afvalwaterzuiveringsproces. De membranen in het systeem fungeren als barrières tussen de biomassa en het behandelde water. Als vloeistof door de kleine poriën van de membranen stroomt, zwevende deeltjes en andere stoffen worden gevangen in de membranen, schoon water door laten stromen.

Membraanproductie en systeemtesten

De REMEB keramische membranen zijn gemaakt bij een keramiektegelbedrijf in Spanje, het openen van een nieuwe bedrijfstak voor de sector. Verdere demonstratie van zijn potentieel, de technologie werd vervolgens op proefschaal gerepliceerd in Italië en Turkije door gebruik te maken van lokaal beschikbare afvalbronnen zoals koffie, hazelnoten, dolomiet en schelpen.

De MBR is getest in een gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallatie in Aledo, Murcia, een waterarme gemeente in het zuidoosten van Spanje. Hoewel het gezuiverde water van het gebied wordt gebruikt voor landbouwactiviteiten, "de technologie is volledig vertaalbaar naar de industriële sector, " volgens een nieuwsbericht op de projectwebsite. Andere toepassingen voor de technologie zijn onder meer tuinirrigatie en straatreiniging.

Hoewel REMEB (Eco-Friendly Ceramic Membrane Bioreactor gebaseerd op gerecycled landbouw- en industrieel afval voor hergebruik van afvalwater) is beëindigd, de technici van het project zijn van plan hun onderzoek voort te zetten om het systeem volledig te optimaliseren en de marktintroductie te vergemakkelijken.