Door N2O te meten op een aantal van onze zuiveringen, onderzoekt WDOD hoe groot het probleem van lachgasemissie is en analyseren we de procesregeling om zo oorzaken voor lachgasvorming te achterhalen en deze te kunnen reduceren.

Lachgas (N2O) wordt momenteel aangemerkt als de sterkste ozon reducerende stof van de 21ste eeuw en heeft een 265 keer sterker effect als broeikasgas dan CO2. Momenteel is 3% van de menselijke N2O-emissie afkomstig van rioolwaterzuiveringen (rwzi's).

In dit onderzoek worden N2O waterfase metingen gebruikt om de bron en oorzaak van N2O vorming te bepalen, zodat er een N2O reductie strategie ontwikkeld kan worden.

Er wordt gemeten op rwzi Zwolle, rwzi Kampen en binnenkort op rwzi Hessenpoort.

Het onderzoek bevat 2 onderzoeksvragen:
1. Wat is de omvang van de N2O emissie vanuit onze rwzi’s
2. Hoe is de N2O emissie te reduceren.

Op basis van de analysedata worden trends onderzocht en achterhaald welke parameters gebruikt kunnen worden om de lachgasemissies te verminderen. Het uiteindelijke doel is om sturingsparameters te vinden die handelingsperspectief geven om de hoeveelheid N2O emissie te verlagen. Dit doen we door onderzoek te doen naar de impact van het aanpassen van sturingsparameters via een combinatie van machine learning en biologische omzettingsvergelijkingen (in samenwerking met Tauw).



Figuur 1: Routes vorming van lachgas
Lachgas kan ontstaan in de aerobe en de anoxische zone van de actief slibtank. Het is een tussenproduct in de nitrificatie en denitrificatie.

De belangrijkste bron van N2O-emissie van een rwzi is de aerobe zone van de actief-slibtank, welke goed is voor >80% van de N2O-emissie. Lachgas wordt hier gevormd bij zowel overbeluchting als onderbeluchting.
Reductie van N2O-vorming in de aerobe en anoxische zone kan worden bereikt door verschillende parameters te beïnvloeden, zoals bijvoorbeeld de beluchtingsregeling en de O2 setpoint concentratie.

We zien kansen om de lachgasemissie te reduceren, maar geheel voorkomen is niet mogelijk. In hoeverre we de lachgasemissie kunnen terugdringen door aanpassingen van de procesregeling moet nog blijken.


Figuur 2: N2O sensor in de aerobe zone van actief slibtank