Binnenkort heeft Tiel een wereldprimeur: kunstmest uit urine. Stikstof en vooral fosfaat uit het plasje begint een nieuw, nuttig leven op het land. Bij wijze van proef gaan Waterschap Rivierenland en GMB Watertechnologie een installatie bouwen waarmee gedurende negen maanden één miljoen liter urine wordt verwerkt.
Opmerkelijk is dat de urine afkomstig is van ‘moeders voor Moeders’, het project waarmee Organon al vele jaren met succes urine van zwangere vrouwen verzamelt. Daar haalt het farmaceutisch bedrijf het ‘zwangerschapshormoon’ hCG uit. Dit menselijke humaan Chorion Gonadotrofine kan een rol spelen bij onvruchtbaarheidsbehandelingen van vrouwen.
Betuwse kunstmest
Uit al die miljoenen liters urine worden met een kostbaar procedé slechts luttele grammen hCG gehaald. De rest wordt op het riool geloosd. ‘Wij gaan nu in Tiel stikstof en fosfaat uit deze urine halen’, zegt Martin Wilschut van GMB. ‘Betuwse kunstmest’ is de proef gedoopt.
‘De gegarandeerde aanvoer van Moeders voor Moeders geeft ons de kans om op semi-commerciële schaal te kijken of het technisch mogelijk is’, aldus Wilschut. Deze week gaven de stichting toegepast onderzoek waterbeheer (Stowa) en waterschap Rivierenland hun fiat om de proef uit te voeren. Onderzoekers van de Lettinga Associates Foundation (LEAF), genoemd naar de beroemde Wageningse waterwetenschapper, zullen de proef wetenschappelijk begeleiden.
Schering-Plough (dat Organon heeft overgenomen) bevestigt zijn deelname aan de proef. ‘Wij gaan zeker naar de circa 36 duizend deelnemende vrouwen communiceren dat de urine op deze manier wordt hergebruikt’, zegt woordvoerder Monique Mols. ‘Het hoofddoel blijft hCG, maar door deelname aan deze proef willen we laten zien dat ook het milieu ons ter harte gaat. Ik vermoed dat weinig vrouwen daartegen zijn.’
Plas per jaar
Het verschilt een beetje van mens tot mens, maar iedereen plast jaarlijks 450 tot 550 liter urine. Daarin zit zo’n 5 kilo stikstof en 1 kilo fosfaat. Dat betekent dat 85 procent van de stikstof en bijna de helft van het fosfaat die in het rioolwater terechtkomen, afkomstig is uit urine. De uitscheidingsproducten ontstaan bij de consumptie van eiwitten, met name vlees. Met 16 miljoen Nederlanders hebben waterzuiveraars steeds meer moeite om deze afbraakproducten achteraf uit het rioolwater te lozenzuiveren.
Het kan wel, zegt Hielke van der Spoel van waterschap Rivierenland, maar het kost veel energie. Onlogisch is het ook. ‘Je gaat urine met daarin geconcentreerde stikstof en fosfaat eindeloos oplossen in het riool, en het er dan in zeer verdunde vorm uithalen.’ De Europese Kaderrichtlijn Water stelt veel waterschappen in Nederland voor de opgave om dure nascheidingszuiveringstechnieken in te voeren. Scheiding vooraf is wellicht op sommige plaatsen een goed alternatief.
Bovendien heeft een scheiding vooraf positieve effecten op de waterzuiveringsinstallatie. ‘De bacteriën die daar de organische stoffen afbreken, doen hun werk beter met minder fosfaat en stikstof in het water’, aldus Van der Spoel. Het scheelt ook sloten energie, omdat de grote bassins minder beluchting behoeven.
Gestript
In de proeffabriek in Tiel wordt met tamelijk eenvoudige, bewezen technieken stikstof en fosfaat uit de urine van de zwangere vrouwen gehaald. De stikstof wordt uit de urine gestript en gewassen. Na een reactie met zwavelzuur ontstaat vloeibaar ammoniumsulfaat. ‘We gebruiken deze techniek al bij het verwerken van het afval-slib van rioolwaterzuiveringsinstallaties om de lucht van stikstof te ontdoen’, zegt Wilschut. ‘We verkopen de meststof aan de kunstmestindustrie.’
De techniek om fosfaat terug te winnen is nog eenvoudiger. Het toevoegen van magnesium volstaat om magnesiumfosfaatkorreltjes (struviet) neer te laten slaan in het reactorvat. ‘Struvietproductie uit menselijke urine is volstrekt nieuw’, zegt Wilschut.
Eerder dit jaar is al een heel kleine proef uitgevoerd met de urinekunstmest. De stof werd uitgestrooid op de velden van voetbalvereniging Tubantia in Hengelo, waarna bleek dat het gras even goed bleek te groeiengroeide als met conventionele kunstmest.
Marktprikkel
En daar zit precies het economische belang van de noviteit. Hier wordt namelijk niet alleen een nobel milieudoel gediend, er is ook een marktprikkel. Stikstof is er ruim voldoende, maar bij de verdeling van fosfaaterts is onze Lieve Heer een stuk zuiniger geweest. Over enkele tientallen jaren zijn de fosfaatmijnen, die zich vooral in de Westelijke Sahara bevinden, nagenoeg leeg. ‘Naarmate de makkelijk winbare fosfaatvoorraden uitgeput raken, komen andere fosfaatbronnen in beeld. Struviet of ingedikte urine is nadrukkelijk een van de mogelijkheden’, zegt Bjartur Swart, die namens waterinstituut Stowa bij de proef is betrokken.
Swart verrichtte onlangs onderzoek naar de marktpotenties van het urinefosfaat. ‘Stel dat we de fosfaat uit de urine van alle Nederlanders zouden terugwinnen, dan levert dat genoeg kunstmest om aan de vraag van alle boeren in Friesland te voldoen, ongeveer 10 tot 15procent van de Nederlandse kunstmestvraag’, zegt hij. ‘Deze kunstmest hoeven we dan niet meer te importeren.’
Lekker zitten
Sinds enkele jaren is er een tiental proefprojecten gaande Er vindt sinds enkele jaren een tiental proefprojecten plaats om de in de urine geconcentreerde stikstof en fosfaat apart te houden. Veel aandacht daarbij krijgt het zogeheten ‘nieuwe plassen’, waarbij mannen zittend plassen. Daarbij kan de urine namelijk in een apart buisje voor in de toiletpot worden opgevangen en afgevoerd. ‘Veel mannen die staand plassen, hangen toch altijd verkrampt boven de pot. Ik zeg vaak bij lezingen: mannen, ga toch lekker zitten en geniet ervan’, aldus Swart.
Hij beseft echter dat het nog lang zal duren eer dit nieuwe plassen gemeengoed is, gesteld dat er al ruimte in huis is voor zo’n aparte urineleiding. Swart vindt evenwel dat er op de makkelijkste plekken moet worden begonnen. ‘Vooral de urinoirs op de mannen-wc’s in de utiliteitsbouw, zoals op scholen, kantoren en sportclubs, zijn een voor de hand liggende plaats om de urine min of meer puur in handen te krijgen’, zegt hij. Te beginnen bij nieuwbouw, vervolgens bij grondige renovatie. Dan kan de urine-inzameling tegen aanvaardbare kosten worden meegenomen. Swart: ‘We moeten trouwens niet alleen op het mannelijk deel mikken, maar ook urine van vrouwen inzamelen. Hoe meer, hoe beter.’
Er is nóg een makkelijke plek. Binnenkort wordt er in het centrum van Den Haag met een urineproject begonnen. Eerdaags start een project in het centrum van Den Haag. In samenwerking met de verhuurder van plaszuilen, Ecotoilet, wordt de vijfduizend liter urine die afkomstig is van het Haagse uitgaansleven in het weekend, opgevangen en omgezet in struviet. In Sneek, waar sinds een jaar in 32 huizen urine en fecaliën worden opgevangen om de uitwerpselen te vergisten voor de energie, zijn de initiatiefnemers over het hergebruik van stikstof en fosfaat aan het nadenken.
Cradle to cradle
Swart denkt dat waterschappen naast economische prikkels als besparing en efficiëntere waterketens steeds gevoeliger worden voor maatschappelijke thema’s als klimaatverandering en cradle to cradle (sluiting van de kringloop, afval is voedsel).
Waterschap Rivierenland is dan ook graag gastheer voor de proef en stelt onder meer laboratoriumcapaciteit beschikbaar om analyses uit te voeren aan de Betuwse kunstmest. Nu nog om de urine van Moeders voor Moeders te verwerken, maar straks misschien ook voor Betuwse nieuwbouwprojecten. ‘Als deze proef slaagt, kunnen we behalve in kantoorcomplexen er op termijn ook aan denken om stikstof en fosfaat uit de urine van de veehouderijen terug te winnen’, zegt Rivierenland-medewerker Van der Spoel.
Bjartur Swart geeft aan dat de bevolking burgers positief staatn tegenover de urinerecycling, zelfs als de urine voor de bemesting van groenten als spinazie wordt gebruikt. ‘Uit onderzoek blijkt dat bijna driekwart van de mensen bereid is voedsel te kopen dat bemest is met urine’, aldus Swart.
Het zal nog wel een tijdje duren voordat deze bemesting grootschalige vormen aanneemt. Veranderingsprocessen als dit volstrekken zich doorgaans langzaam. Swart: ‘Tot ver in de jaren zeventig van de vorige eeuw werden regenwater en rioolwater gemengd naar de zuiveringsinstallatie gevoerd. Vanaf de jaren tachtig werd het relatief schone regenwater geleidelijk aan afgekoppeld om het rioolwater efficiënter te zuiveren. De urinerecycling is weer een nieuwe stap in verbetering van de kringloop in de waterketen.’
