De wereldbevolking groeit hard, de welvaart neemt toe in alle delen van de wereld en daarmee ook de afvalberg. In de meeste westerse landen streeft men ernaar om de hoeveelheid afval te minimaliseren en liefst opnieuw te gebruiken. Per persoon produceren we in Nederland 400 kilogram afval per jaar. Tot 1990 werd 52 procent daarvan nog gestort, 34 procent verbrand en de rest gerecycled. Ondertussen hebben Nederlandse huishoudens allemaal verschillende vuilnisbakken, waaronder een groene bak voor het GFT-afval. In de groene bak vangt het verwerkingsproces vrijwel direct aan. Allerlei micro-organismen beginnen het afval af te breken en produceren daarbij voornamelijk water, biogas en compost.
Compost
Carl Schultz werkt voor Pacques BV, een bedrijf dat zich bezighoudt met het verwerken van organisch afval tot onder andere compost. Hij vertelde: ‘Compost moet voldoen aan strenge eisen. Ziektekiemen mogen er niet meer inzitten en tal van elementen mogen een bepaalde grenswaarde niet overschrijden.’ Er is sprake van een positieve energiebalans. Het biogas en de bij het proces ontstane warmte gebruikt het bedrijf om elektriciteit mee op te wekken. Dat leveren ze aan het net.
Op de veiling in Breda staat een bio-reactor die per jaar zo’n 7 tot 15 duizend ton onverkoopbare groente en fruit verwerkt. ‘Als ik met de operator bel, vertelt die me soms dat hij zich net vol zit te eten met aardbeien en dat de appels ook wel lekker zijn’, grapte Schultz. ‘Niet slecht zo’n baan met een gratis fruit dieet.’
De voordelen van biologische verwerking zijn evident. Een flexibel, normaal biologisch proces dat nog kosteneffectief is ook. Het kan namelijk concurreren met verbranden. GFT-afval wordt sowieso niet meer verbrand. Daar tegenover staan relatief hoge operationele kosten. Afschrijving bedraagt maar liefst 59 procent en het bedrijven van de reactor neemt 26 procent in beslag. Schultz verklaarde de hoge afschrijvingskosten door het vele onderzoek dat men verricht had voor het realiseren van de installatie.
Bodemsanering
‘Voor het saneren van vervuilde grond moet onderscheid gemaakt worden tussen in-situ en ex-situ technieken’, begon Karel Luyben zijn verhaal. Naast hoogleraar en afdelingshoofd van de vakgroep Bio-proceskunde aan de TU Delft is Luyben ook wetenschappelijk directeur van de Biotechnological Sciences Delft/Leiden. ‘In-situ technieken verdienen de voorkeur, de grond hoeft dan namelijk niet afgegraven te worden’, aldus Luyben. ‘Dat kan tot nu toe echter slechts op beperkte schaal toegepast worden.’ Biologische ex-situ technieken, zoals landfarming, pakken bepaalde soorten verontreiningen redelijk goedkoop aan. Maar de lage omzettingsgraad en de lange behandelingstijd vormen grote nadelen. Bovendien zijn klei- en slibgronden moeilijk te behandelen door klontering van het materiaal.
Luyben heeft met zijn medewerkers een bioreactor ontwikkeld, die thans op pilot-scale werkzaam is. Deze DITS-reactor (Dual Injected Tapered Separation) scheidt de grote van de kleine deeltjes, heeft een hoge pakkingsdichtheid en door zijn biologische manier van reinigen blijft de grond onbeschadigd. ‘Het kan zo je tuintje weer in’, beweerde Luyben. De overheid heeft bepaald dat de concentratie van de verontreinigingen na de behandeling niet meer dan 50 milligram per kilogram mag bedragen. ‘Voor een biologische reiniging is dat extreem laag. Met een reductie tot minder dan één gram per kilogram zitten we al erg goed. Men kan zich de vraag stellen: is bijvoorbeeld olieveronreiniging van de grond wel zo ernstig?’, stelde Luyben. Wie wil circa honderd gulden per ton betalen om de bodem schoon te krijgen? Dat zullen namelijk de kosten worden als de DITS-reactor full-scale gaat opereren.
Ruimtevaart
Biotechnologie neemt een hoge vlucht. Zo hoog zelfs dat onlangs het eerste experiment om het effect van ruimtecondities op microbiële groei te bepalen in het Russische ruimtestation MIR plaatsvond. Water en lucht zijn essentiële grondstoffen in de bemande ruimtevaart. Om langdurige vluchten mogelijk te maken moet optimaal gerecycled worden, liefst helemaal zonder afval.
‘Biotechnologie heeft hierbij relevante voordelen ten opzichte van fysische en chemische technologieën: het lage energieverbruik, een potentieel bruikbare biomassa en een complete eliminatie van afval zonder residuen’, aldus Jaap van der Waarde. Van der Waarde fungeert sinds 1994 als groepsleider produkt- en procesinnovatie bij Bioclear. De ontwikkeling van een gesloten, biologisch luchtfilter werd in 1988 gestart door de ESA (European Space Agency) en het NIVR (Nederlands Instituut voor Vliegtuigontwikkeling en Ruimtevaart). Bioclear en Stork-Comprimo gingen een samenwerkingsverband aan met de universiteiten van Groningen en Wageningen. Het doel dat men zich stelde was het aantonen dat een biologisch luchtfilter lage concentraties organische verontreinigingen in bemande ruimtevaartuigen kon verwijderen. Deze luchtfiltering maakt gebruik van een scheidingsmembraan en niet-pathogene (ziekteverwekkende) micro-organismen, waardoor veilige en flexibele zuivering plaatsvindt.