Afvalwater wereldwijd bron van nutriënten en energie

Onderzoekers van de Universiteit van de Verenigde Naties stelden het potentieel vast van afvalwater. Het terugwinnen van nutriënten en de omzetting van organische componenten in biomethaan is zowel economisch als ecologisch interessant. Bovendien blijft er meer zoet water over voor landbouw en industrie.

De mensheid produceert wereldwijd jaarlijks zo’n 380 miljard kubieke meter afvalwater.  Dat is vijf keer de hoeveelheid water die jaarlijks over de Niagara-watervallen stroomt of genoeg om het  meer van Genève in minder dan drie maanden te vullen. Bovendien neemt de hoeveelheid afvalwater snel toe, met een verwachte stijging van ongeveer 24 procent in 2030 en 51 procent in 2050.

voedingsstoffen

Onder de belangrijkste voedingsstoffen is 16,6 miljoen ton stikstof ingebed in het jaarlijks wereldwijd geproduceerde afvalwater. Samen met drie miljoen ton fosfor en 6,3 miljoen ton kalium. Theoretisch gezien compenseert volledige terugwinning van deze nutriënten uit afvalwater 13,4 procent van de wereldwijde agrarische vraag naar deze nutriënten. Volledige terugwinning uit afvalwater compenseert in theorie 14,4 procent van de wereldwijde vraag naar stikstof als meststof. Voor fosfor is dit 6,8 procent en kalium 18,6 procent.

Naast de economische voordelen van het terugwinnen van deze voedingsstoffen zijn er belangrijke milieuvoordelen, zoals het minimaliseren van eutrofiëring.

Methaan

De energiewaarde van 380 miljard kubieke meter afvalwater schatten de onderzoekers op 53,2 miljard kuub methaan. Dat is genoeg om tot 158 miljoen huishoudens van elektriciteit te voorzien. Gezien de verwachte toename van het afvalwater stijgt dat aantal tot 196 miljoen huishoudens in 2030 en tot 239 miljoen huishoudens in 2050.

Water

In de landbouw zou de hoeveelheid water in afvalwater, tot 31 miljoen hectare kunnen bevloeien. Dat is bijna twintig procent van de landbouwgrond in de Europese Unie.

Wereldwijde afvalwaterproductie

De wereldproductie van afvalwater bereikt naar verwachting 470 miljard kuub in 2030 en 574 miljard kuub in 2050.

Azië is de grootste afvalwaterproducent met een geschatte 159 miljard kubieke meter. Dat komt neer op 42 procent van het wereldwijd geproduceerde stedelijk afvalwater . De verwachting is dat dit percentage in 2030 zal zijn gestegen tot 44 procent.

Andere regio’s die grote hoeveelheden afvalwater produceren: Noord-Amerika (67 miljard kubieke meter) en Europa (68 miljard kubieke meter). Opvallend is dat de volumes van Amerika en Europa gelijk zijn terwijl Europa een hogere stedelijke bevolking heeft (547 miljoen tegenover 295 miljoen in Noord-Amerika). Het verschil wordt verklaard door de productie van afvalwater per hoofd van de bevolking: Europa 124 kubieke meter; Noord-Amerika 231 kubieke meter.

Winst

De voedingsstoffen in het afvalwater zouden theoretisch inkomsten van twaalf miljard euro wereldwijd kunnen genereren: acht miljard uit de terugwinning van stikstof, twee miljard uit fosfor, en twee miljard euro uit kalium.

Het document haalt voorafgaand onderzoek aan dat aantoont dat menselijke urine verantwoordelijk is voor tachtig procent van het stikstof en de helft van het fosfor dat in gemeentelijke waterzuiveringsinstallaties terechtkomt. De huidige technologieën voor de terugwinning van voedingsstoffen in afvalwater hebben aanzienlijke vooruitgang geboekt. In het geval van fosfor variëren de terugwinningspercentages van 25 tot 90 procent.