Aquafarm: zuiveren en oogsten
Slimmer omgaan met afvalwater is een grote uitdaging. Door ecologische kennis, de integrale benadering van onze waterketen en ervaringen uit de landbouw te combineren, werd een grote stap gezet. Organismen kunnen afvalwater zuiveren en kunnen tegelijkertijd waardevolle stoffen produceren. Daarmee was het idee van de zoetwaterboerderij geboren.
In de jaren 70 van de vorige eeuw werden steeds meer mensen zich bewust van het groeiend milieuprobleem. Met de groei van de bevolking en de toename van de welvaart nam de productie en consumptie per inwoner sterk toe. Dat gold ook voor de hoeveelheid afval. Een deel daarvan verdween via de riolering naar de afvalwaterzuivering en het oppervlaktewater.
De milieubeweging kwam toen met nieuwe ideeën voor ecologische en integrale oplossingen en gesloten kringlopen. Dit werd omarmd door het beleid en het beheer. Toch is het tot de dag van vandaag nog steeds niet gelukt om dit denken om te zetten in daden. Sinds kort wordt opnieuw gesproken over afval als grondstof, over gesloten kringlopen en over het terugwinnen van stoffen na gebruik in plaats van ze te lozen.
Ieder zijn eigen plek
Aan het begin van de 20e eeuw brachten twee Duitse onderzoekers, Richard Kolkwitz en Maximilian Marsson, een idee naar voren om op basis van de planten en dieren in het water een oordeel te geven over de kwaliteit. Zij hadden namelijk ontdekt dat wanneer een stad haar afvalwater ongezuiverd op een rivier loosde bijna al het leven in de rivier verdween.
Ze ontdekten ook dat hoe verder je stroomafwaarts van het lozingspunt keek er steeds meer leven teruggekomen was. Ze zagen zelfs dat ver benedenstrooms de afvalwaterlozing het leven weer leek op dat van een schone rivier. Blijkbaar waren andere bacterën, planten en dieren in een rivier in staat het afval af te breken en het water steeds schoner te maken; het zogenoemde zelfreinigend vermogen van een rivier.
Zelfreiniging van een rivier na lozing van afvalwater. Groene lijn: aantal soorten organismen in de rivier. Rode lijn: aantal individuen van één soort.
Prof. dr. ir. Piet Verdonschot, UVA
Die waarnemingen maakten ook duidelijk dat niet alle dieren en planten overal kunnen leven. Sommige planten en dieren gedijen goed in afvalwater terwijl andere pas in schoon water weer verschijnen. Zo leeft iedere plant of dier in het milieu waar ze het beste past.
Dat planten en dieren zich kunnen aanpassen aan bepaalde milieuomstandigheden, daarvan maakt de mens slim gebruik. Zo cultiveren we landbouwgewassen net zolang totdat ze op onze akkers kunnen groeien en voedsel voor mens en dier produceren. We halen niet alleen voedsel uit veel gewassen maar ook bouwstoffen zoals eiwitten, vetten en vezels waar we weer allerlei andere producten van maken tot aan T-shirts toe. Zo haalt Chanel een geurstof uit de blauwe lissen voor een heel duur parfum.
Zoetwaterboerderij
Slimmer omgaan met afvalwater is een grote uitdaging. Door ecologische kennis, de integrale benadering van onze waterketen en ervaringen uit de landbouw te combineren, werd een grote stap gezet. Organismen kunnen afvalwater zuiveren en kunnen tegelijkertijd waardevolle stoffen produceren. Daarmee was het idee van de zoetwaterboerderij geboren. De eerste zoetwaterboerderij bestond alleen op papier en leek meer op een veredelde kas vol hydroculturen; het kweken van planten en dieren in water. Uit het vervolg ontstond Aquafarm.
Aquafarm is een cascade van zuiveringsstappen. Rioolwater gaat eerst door de rioolwaterzuivering waar allerlei micro-organismen het afval omzetten in kleinere deeltjes en opgeloste stoffen. Voor de laatste stap in de afvalwaterzuivering wordt afvalwater afgetapt en in de aquafarm gepompt. Aquafarm bestaat uit een aaneenschakeling van grote aquaria. In het eerste aquarium gaan wormen aan de slag om het fijne slib op te eten. Dit zijn ook de wormen die de Duitse onderzoekers destijds het eerste zagen terugkeren in hun vervuilde rivier.
Prof. dr. ir. Piet Verdonschot, UVA
De afbraakproducten van de wormen en de opgeloste stoffen stromen door naar het tweede aquarium. In dit aquarium drijven allemaal kleine plantjes van de kroosvaren. Planten nemen heel gemakkelijk opgeloste stoffen op en groeien dan als kool. In de volgende aquaria gaan weer andere planten (bijvoorbeeld waterpest en lissen) en dieren (bijvoorbeeld mosselen en vissen) het afvalwater steeds verder bewerken tot aan het einde van de keten schoon water overblijft.
In een aquafarm groeit in elk aquarium één soort organisme onder ideale omstandigheden. Zijn de omstandigheden niet optimaal dan wordt bijvoorbeeld extra licht of warmte gegeven om de organismen te vertroetelen. Daarom kunnen ze na enkele weken worden geoogst, net zoals boeren hun gewassen oogsten. Alleen in aquafarm blijven er een paar organismen achter die weer opnieuw hard kunnen gaan groeien en vermenigvuldigen.
De oogst gaat naar speciale verwerkingsfabrieken om allerlei producten uit de geoogste dieren en planten te winnen. Deze stoffen vormen de basis voor bijvoorbeeld tandpasta, lijm, parfum en nog veel meer. De zuiverende organismen zijn tegelijkertijd bron van hoogwaardige producten, zoals eiwitten, cellulose en voedsel.
Hoe mooi is het als het afvalwater in de toekomst per straat of wijk wordt gezuiverd. De stad van de toekomst wordt zo een circulaire stad, rijk aan schoon, duurzaam gezuiverd water. Maar ook met minder afvalslib, minder energieverbruik en een kleinere CO2-voetafdruk. En de opbrengst van de planten en dieren gaat weer terug naar de bewoners.
