Wie is Pavlina Nanou, Ingenieur van het Jaar?
Pavlina Nanou is chemisch technoloog, expert biomassa-upgrading èn de winnaar van de Prins Friso Ingenieursprijs, zodat ze zich een jaar lang Ingenieur van het Jaar mag noemen. Die prijs komt natuurlijk niet uit de lucht vallen. Pavlina heeft zich jarenlang ingezet als projectleider bij TORWASH, een succesvolle spin-off van TNO. Daarvóór heeft ze een tiental onderzoeken geleid, waarvan het meest opvallende de bouw en het testen van een kleine TORWASH® reactor op het terrein van TNO in Petten was. Daar heeft NPT procestechnologie in 2020 al een uitgebreid artikel aan gewijd, waarin de principes van het procedé en de eerste proefnemingen uit de doeken worden gedaan.
Verspilling
Het TORWASH® proces komt neer op het onder druk en bij hoge temperatuur behandelen van zuiveringsslib (afvalslib afkomstig van rioolwaterzuiveringsinstallaties, RWZI’s), zodat het aanvankelijk vloeibare en sterk hydrofiele slib hydrofoob wordt – waardoor het gemakkelijk ontwaterd kan worden. Daarbij kunnen onder meer biogas, fosfaat en een als brandstof bruikbare filterkoek worden geproduceerd.
"Het vergt creativiteit en een open mindset om een nieuwe technologie op jouw terrein te kunnen ondersteunen"
Maar het economisch en milieutechnisch meest interessante aspect van het TORWASH®-proces is misschien niet zozeer de productie van deze materialen zelf, als wel het feit dat er op dit moment veel CO2-uitstoot wordt veroorzaakt door het transport van zuiveringsslib van de RWZI’s naar één van de twee geschikte verbrandingsinstallaties in Nederland. Het gaat om ca. 1,3 miljoen ton slib, dat nu nog 80% water bevat. Die transporten (zo’n 40.000 vrachtwagens vol) zouden sterk gereduceerd kunnen worden als elke RWZI over een TORWASH-systeem zou beschikken.
Theorie en praktijk
"Althans, dat hebben we uitgerekend", zegt Pavlina. “Met onze installatie hebben wij dat ook bewezen.” We spreken Pavlina op het terrein van het waterschap Aa en Maas in Cuijk (Noord-Brabant). Op de vraag waarom ze juist daar terecht zijn gekomen voor de test - TORWASH® is een Noord-Hollands bedrijf - antwoordt ze: “Er waren nogal wat eisen. Om te beginnen moest er genoeg plaats zijn voor de installatie en de laboratoria. Daarnaast moesten we ook het uit de koeken geperste filtraatwater kunnen afzetten. Bovendien zouden ze ons werk moeten kunnen faciliteren. We hebben natuurlijk de medewerking nodig van de mensen die hier al jaren werken. Het vergt wel creativiteit en een open mindset om buiten je reguliere werk te kunnen acteren en een nieuwe technologie op je terrein te kunnen ondersteunen."
Nanou: "We kwamen hier terecht via de begeleidingscommissie van STOWA, het kenniscentrum van de Nederlandse Waterschappen. Het waterschap waar we onze eerste proeven deden met de containerinstallatie, het waterschap Zuiderzeeland, was ook een kandidaat. De begeleidingscommissie zorgt er vooral voor dat ons onderzoek ook breder toepasbaar blijft. En STOWA denkt met ons mee in onze zoektocht naar de locatie van een TORWASH-project op volle schaal."
"Voor de volle schaal willen wij dit jaar het reactorontwerp optimaliseren naar een compactere en goedkopere installatie"
Aanpassingen
"Natuurlijk wordt de reactor bij iedere stap aangepast", zegt Pavlina. "Het is dan ook een fors traject: van kleine table top laboratoriumproeven, via de Pettense installatie die net in een container past, naar deze opstelling van 15 m hoog en met een 20-voudige capaciteit. Toch is dit grotendeels een kopie van de vorige installatie. Voor de volle schaal willen wij dit jaar het reactorontwerp optimaliseren naar een compactere en goedkopere installatie."
Optimaliseren
"En een ander belangrijk verschil is dat het product - nog steeds een vloeibaar slib, maar nu met een vaste component die hydrofoob is - ter plaatse wordt verwerkt tot een koek met een vaste-stofgehalte van meer dan 50%. Daarbij speelt een rol dat we niet alleen een veel grotere pers hebben, maar ook dat we hier de tijd en de hoeveelheid slib hebben gehad om het proces te optimaliseren. We hebben geprobeerd om warm te persen en koud te persen, we gaan nog verschillende soorten filterdoek gebruiken, enzovoort."
"Maar ook andere aspecten van de grotere schaal spelen een rol: zo werken we nu in een echte industriële omgeving, met specifieke eisen en voorschriften die deze schaal met zich meebrengt. Wij bemensen de installatie in feite zelf, maar we moeten voldoen aan alle veiligheidseisen die op de RWZI gelden – werken met bio-agentia, mangatwachten enzovoorts."
Hydrolyseren
"Er is een nieuw project op stapel gezet, waarvoor we zelfs al subsidie van de EU hebben gekregen: het toepassen van het concept op het afscheiden van bio-afbreekbare plastics." Pavlina wordt enthousiast. "Wat we hier doen is in feite hydrolyse: een chemische verbinding splitsen met behulp van water."
"Diezelfde technologie is toepasbaar op alle mogelijke organische stoffen – van bermgras tot agro-afval. En dus ook op bioplastics. Het gaat daarbij om het goed recyclebaar maken van complexe verpakkingen, zoals materiaal dat bestaat uit een laag PLA (een melkzuurpolymeer), een laag cellulose en een laag metaal. Met behulp van het TORWASH® procedé blijft dan de cellulose drijven, het PLA lost op en het metaal houd je over. Dit concept, dat medefirmant Jan Pels ontwikkelt, bevindt zich nog in het lab, maar we gaan het met de EU-subsidie nu ook op pilotschaal brengen."
Toekomst
Inmiddels heeft Torwash – naast de Prins Friso Ingenieursprijs voor Pavlina – al andere onderscheidingen ontvangen voor hun werk, zoals de Publieksprijs Waterinnovatie van onder andere STOWA. De groep van drie (naast Pavlina en Jan Pels maakt ook business developer Levien de Legé deel uit van de groep) heeft de patenten in licentie van TNO. Zelf ondernemen ze geen bouwactiviteiten (de installatie in Cuijk is geconstrueerd door Eliquo) maar bij de uitvoering van hun modellen en installaties is ook TNO-Petten nog nauw betrokken.
"We zijn nog lang niet klaar!", aldus Pavlina.
