kan superkritische oxidatie van zuiveringsslib een alternatief ... - Stowa

STOWA 2013-W02 kan superkritische oxidatie van zuiveringsslib een alternatief zijn voor superkritische vergassing?
Wel kan voor de diverse specifieke procescondities worden aangegeven welke materialen het
meest bestand zijn tegen corrosie. In het algemeen zijn legeringen op basis van nikkel goed
bestand tegen corrosie in het superkritische gebied. Titanium is goed bestand tegen corrosie
in het sub kritische gebied. Verder wordt nog opgemerkt dat specifieke reactorconcepten
zoals de “transpiring wall” reactors goed bestand zijn tegen corrosie. De indruk die uit deze
recente studie (2012) wordt verkregen, is dat het corrosieprobleem momenteel als opgelost
kan worden beschouwd.
Ook scaling wordt genoemd als een serieus probleem dat kan optreden bij de superkritische
oxidatie van zuiveringsslib. Vooral scaling in het superkritische gebied kan een probleem zijn.
Oplossingen voor dit probleem zijn er in feite en moeten vooral gezocht orden in specifieke
reactor configuraties.
Veel aandacht wordt besteed aan de kosten van superkritische oxidatie. De investeringen
voor een superkritische oxidatie reactor zijn relatief hoog vanwege de extreme condities
waaronder het oxidatieproces moet worden toegepast. Een belangrijke kostenpost zijn
de kosten van zuurstof, zoals in feite in veel literatuurreferenties is genoemd. Ook wordt
genoemd dat er een zekere overmaat aan zuurstof nodig is om een volledige oxidatie te
bewerkstelligen. Echter de overmaat aan zuurstof kan ook weer worden teruggewonnen voor
hergebruik. Gewezen wordt verder op de mogelijkheden de producten uit het superkritisch
oxidatieproces te commercialiseren. Deze producten zijn primair CO2 en hoogwaardig heet
water. Uit ervaringen met de superkritisch oxidatie plant voor zuiveringsslib in Harlingen,
USA, (in de periode begin 2000) bleek dat de opbrengst uit deze producten 120 US dollar per
ton slib droge stof bedroegen.
Er is ook een globale kostenvergelijking met verbranden (zonder energieterugwinning) gemaakt.
Daarbij zijn de kosten van verbranden geschat op 250 tot 300 USA dollar per ton slib droge stof.
Een belangrijke kostenpost bij verbranding zijn de kosten van de rookgasbehandeling. Ook de
ontwateringskosten van het slib zijn relatief hoog. Bij superkritische oxidatie kan volstaan
worden met een slibontwatering tot 10 à 15%. Verder zijn er bij superkritische kritische
oxidatie nauwelijks nabehandelingskosten van het vrijkomende effluent en de gasfase.
Men heeft verschillende bronnen geraadpleegd om de kosten van superkritische oxidatie in
te schatten en deze te vergelijken met verbranden (zonder energieterugwinning). Voor de
installatie in Harlingen bedroegen de netto behandelingskosten (dus inclusief de opbrengst
van de verkoop van CO2 en heet water) 60 USA dollar per ton slib droge stof. Op basis van
diverse literatuurbronnen liggen de geschatte kosten van superkritische oxidatie gemiddeld
circa 30% lager dan die van verbranden (verbranden zonder energieterugwinning). De lagere
kosten van superkritische oxidatie komen vooral tot uiting bij kleinere installaties.
Overige specifieke aspecten die aan de orde komen, zijn:
• Overmaat oxidatiemiddel nodig (tot 30%). Kosten oxidatiemiddelen zijn betrekkelijk hoog.
Daarom focus op terugwinning van oxidanten voor hergebruik,
• Verschillende reactortypen worden genoemd die mogelijk geschikt zijn,
• Systeem is minder geschikt voor de productie van elektriciteit maar veel meer geschikt
voor de productie van hoogwaardige. In toekomst mogelijk wel combinaties van hoogwaardige
warmte en elektriciteit,
• Goede temperatuurcontrole is noodzakelijk,
• Geen energie-intensieve slibdroging noodzakelijk,
• In vergelijking met slibverbranding (waarschijnlijk zonder energieterugwinning uit het
verbrandingsproces) liggen de kosten van superkritische oxidatie 20-50% lager.
45