ANALYSES VAN STRUVIETMONSTERS

CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN

Bij steeds meer rwzi’s wordt struviet (MgNH4PO4·6H2O), een fosforhoudend product,

geproduceerd. Het nuttig toepassen van fosforhoudende producten uit de communale afvalwaterketen past in de ‘grondstoffendoelstellingen’ van de waterschappen. Een mogelijke toepassing van struviet is het gebruik als fosfaathoudende meststof.

Met ingang van 27 februari 2015 is struviet als ‘herwonnen fosfaat’ onder voorwaarden toe-gelaten als meststof14.

De maximaal toelaatbare gehalten aan zware metalen en arseen voor herwonnen fosfaten zijn gelijk aan die voor overige (an)organische meststoffen15 en de maximaal toelaatbare ge-halten aan organische microverontreinigingen zijn gelijk aan die voor de overige organische meststoffen16.

Wat betreft pathogenen zijn er geen harde normen of eisen opgenomen in de wetgeving. Wel dienen herwonnen fosfaten uit rioolzuiveringsslib behandeld te worden langs biologische, chemische of thermische weg, door langdurige opslag of volgens enig ander geschikt proce-dé, dat tot gevolg heeft dat het grootste deel van de in het zuiveringsslib aanwezige pathogene organismen afsterft met het oog op het minimaliseren van de risico’s voor de volksgezond-heid en het milieu17. Deze verplichte behandelingsstap is uit voorzorg in de wet opgenomen en kan mogelijk ook weer komen te vervallen.

Het doel van onderhavig onderzoek is om na te gaan:

• in hoeverre struviet herwonnen uit de communale afvalwaterketen voldoet aan de eisen conform de mestwetgeving;

• of er overige organische microverontreinigingen, zoals bijvoorbeeld geneesmiddelen, in struviet voorkomen; dit onderdeel van het onderzoek is ingegeven vanuit maatschappe-lijke verantwoording;

• of er in struviet pathogenen voorkomen die bij gebruik als meststof een risico voor de gezondheid van mens en/of dier kunnen vormen.

7.2 ANALYSES VAN STRUVIETMONSTERS

Alle conclusies die in het navolgende worden getrokken ten aanzien van de analyseresultaten zijn gebaseerd op analyses van enkelvoudige monsters per locatie. Om de conclusies meer hard te kunnen maken zijn aanvullende analyses noodzakelijk.

14 wijziging UBM (uitvoeringsbesluit meststoffenwet), gepubliceerd in Staatsblad 543, 15 december 2014, in werking getre-den per 27 februari 2015

15 UBM artikel 17a, eerste lid 16 UBM artikel 17a, tweede lid

7.2.1 MONSTERS EN ANALYSEPAKKET

Er zijn struvietmonsters geanalyseerd van de locaties:

• rwzi Echten, Waterschap Reest en Wieden (AIRPREX, uit uitgegist zuiveringsslib); • rwzi Amsterdam West, Waternet (AIRPREX, uit uitgegist zuiveringsslib);

• rwzi Leuven, Aquafin (NURESYS, uit uitgegist zuiveringsslib);

• rwzi Land van Cuijk, Waterschap Aa en Maas (NURESYS, uit rejectiewater). Op de struvietmonsters zijn de volgende analyses uitgevoerd:

• bepalingen conform de mestwetgeving: • landbouwkundige waarden;

• bepalingen zware metalen en arseen en bepaling organische microverontreinigingen; • brede screening overige organische microverontreinigingen;

• bepaling pathogenen (SSRC en F-specifieke fagen).

7.2.2 ANALYSES CONFORM MESTSTOFFENWETGEVING

De analyses conform de meststoffenwetgeving zijn bepaald aan ruwe monsters zoals ze zijn aangeleverd door de waterschappen.

Visuele beoordeling

De niet opgeschoonde struvietmonsters van de locaties Amsterdam West, Echten en Leuven bevatten veel heterogeniteiten zoals zaadjes, plastic, houtstukjes, kauwgom etc. In deze vorm zullen de producten lastig uit te rijden zijn met gangbare landbouwmachines die zijn inge-steld op homogene korrels of poeder. Een nabewerking (e.g. opstromen, drogen, zeven, homo-geniseren, korrelen of vermalen) is wenselijk om tegemoet te komen aan de praktijkwensen.

Landbouwkundige waarden

De droge stofgehalten die gemeten zijn bij 40°C (een temperatuur waarbij struviet niet desin-tegreert) verschillen tussen de locaties van ca. 79,7% tot ca. 100%.

Bij de meststofcategorie ‘herwonnen fosfaten’ zijn geen minimale waarden voorgeschreven voor de gehaltes aan waardegevende bestanddelen. Wel is bij de omschrijving voor struviet op-genomen dat het struviet hoofdzakelijk uit magnesiumammoniumfosfaat dient te bestaan. Het begrip ‘hoofdzakelijk’ is niet geconcretiseerd.

In zuivere vorm bevat struviet 16% MgO, 5,7% N en 28,9% P₂O₅ in een vaste verhouding 6-2-10. De hier onderzochte niet opgeschoonde struvietmonsters bevatten op droge stof basis 9,9-18% MgO, 2,0-5,5% N en 17,1-30% P₂O₅. De hieruit berekende gehalten aan zuiver magnesiumammoniumfosfaat in de struvietmonsters lopen uiteen van 35% bij Leuven, 37% voor Amsterdam-West, 53% bij Echten tot 97% bij Land van Cuijk. Aanbevolen wordt om bij de productie te sturen op de zuiverheid van het eindproduct.

Zware metalen, arseen en organische microverontreinigingen

De gehalten zware metalen, arseen en organische microverontreinigingen in de struvieten liggen ver onder de maximaal toelaatbare gehalten. De struvieten voldoen ruimschoots aan de wettelijke norm voor zware metalen, arseen en organische microverontreinigingen.

7.2.3 OVERIGE ORGANISCHE MICROVERONTREINIGINGEN

Naast de analyse op organische microverontreinigingen conform de meststoffenwetgeving is op de struvietmonsters tevens een brede screening uitgevoerd op nog onbekende organische microverontreinigingen.

Ruwe struvietmonsters

Allereerst zijn van alle vier locaties ruwe monsters geanalyseerd. Van de geneesmiddelen is in één monster metoprolol (bètablokker) aangetroffen in een laag, toelaatbaar gehalte. Andere geneesmiddelen die in in- en effluenten van rwzi´s zijn aangetoond, zijn in de struvietmon-sters niet geïdentificeerd.

In drie van de vier struvietmonsters (Echten, Leuven en Land van Cuijk) zijn gehalten > 10 mg/ kg droge stof (40°C) van geïdentificeerde en niet geïdentificeerde organische microveront-reinigingen aangetroffen. Het kon niet met zekerheid gesteld worden in hoeverre deze risico’s met zich meebrengen. Er zijn immers geen toetswaarden.

De monsters uit met name Echten en Leuven bevatten veel heterogeniteiten. Het was derhalve ook niet zeker in hoeverre deze verontreinigingen zich bevinden in de struvietkristallen of in de zichtbare verontreinigingen die ook aanwezig zijn in de monsters.

Opgeschoonde struvietmonsters

Om na te gaan in hoeverre de overige organische microverontreinigingen zich in het struviet of in de heterogeniteiten bevinden zijn monsters van Amsterdam West, Echten en Leuven eerst opgeschoond door opstroming en handpicking en op die manier ontdaan van de hete-rogeniteiten. In deze opgeschoonde monsters kwamen veel minder organische componenten voor en de gehalten waren beduidend lager (overwegend < 1 mg/kg ds (40°C)). De gehalten zijn lager dan de maximale waarden voor gangbare organische microverontreinigingen waarvoor in de meststoffenwetgeving wel toetsingswaarden bekend zijn.

7.2.4 PATHOGENEN SSRC

In alle struvietmonsters is SSRC aangetroffen. Dit is een indicator voor protozoa, sporen van bacteriën en wormeieren. Deze verschillende componenten, die allen met SSRC gedetecteerd kunnen worden, kunnen in vergelijkbare aantallen aanwezig zijn. SSRC is aangetroffen in het ruwe struviet inclusief heterogeniteiten, maar ook in mindere mate in opgeschoond struviet (zonder heterogeniteiten). Een groot deel van de SSRC lijkt zich te bevinden in de heteroge-niteiten om de struvietkristallen, maar insluiting van pathogenen in het kristal is ook niet uitgesloten.

Risico’s ten gevolge van SSRC in vergelijking met dierlijke mest

De aantallen SSRC in de opgeschoonde monsters zijn voldoende om bij inname van 1 g infec-ties (maagdarmklachten, diarree) te kunnen veroorzaken, direct of na enkele maanden. Het niet opgeschoonde struviet heeft echter hogere aantallen SSRC en is daarbij dus risicovoller.

Mest van vleeskalveren jonger dan een half jaar bevat 500– 50.000 Cryptosporidium/g. Deze mest wordt grotendeels onbewerkt op het land gebracht. Voor gebruik van dierlijke mest zijn in Nederland geen eisen aan pathogenen gesteld. De risico’s ten gevolge van toepassing van dierlijke mest worden in de mestwetgeving niet ter discussie gesteld.

De gehalten SSRC in de niet opgeschoonde monsters zijn vergelijkbaar met de gehalten Cryptospiridium (een protozoum waarvoor SSRC een indicator is) in dierlijke mest. Dit bete-kent dat de risico’s voor infectie bij toepassing van niet opgeschoonde struviet als meststof ongeveer overeenkomt met de risico’s bij de geoorloofde toepassing van kalvermest. De opge-schoonde monsters hebben lagere waarden SSRC en zijn daarbij minder risicovol dan kalver-mest.

Bacteriofagen

In één van de vier niet opgeschoonde struvietmonsters zijn bacteriofagen (een indicator voor virussen) aangetroffen. Omdat door één meting niet kan worden vastgesteld of het een een-malige of structurele waarneming is kan het risico niet worden ingeschat. Er zijn maar één tot enkele virussen nodig om een infectie te veroorzaken.

Behandelingsmogelijkheden

De wetgever heeft ervoor gekozen de risico’s ten gevolge van de aanwezigheid van humane pa-thogenen in herwonnen fosfaten te reduceren door het voorschrijven van een stap voor herwonnen fosfaten geproduceerd uit rioolzuiveringsslib. Met deze behandelings-stap moet het grootste deel van de in het struviet aanwezige humane pathogenen worden afgedood/verwijderd. Er is echter geen norm gesteld voor aantallen of concentraties die als acceptabel worden gezien en derhalve is ook nog niet vastgesteld of een behandelingsstap noodzakelijk is. Immers de concentraties komen globaal overeen met of zijn lager dan die van dierlijke mest en daar is een behandelingsstap niet noodzakelijk.

Indien toch een behandeling van struviet wenselijk is zijn verschillende procedés denkbaar. Het struviet kan verhit worden, bijvoorbeeld bij 70°C gedurende 60 minuten, gelijk aan de hygiëni-sering van dierlijke mest. Dit is echter problematisch omdat struviet bij temperaturen boven de 40 à 50 °C ammonium en kristalwater ontwijken. Dit betekent een desintegratie van struviet.

Een andere mogelijkheid is om het medium waaruit het struviet wordt gewonnen te behandelen, bijvoorbeeld door thermofiele gisting of een thermische drukhydrolyse toe te passen; hierdoor zullen de pathogenen vergaand verwijderd worden en in een nageschakelde struvietreactor niet meer in het struvietproduct terecht komen. Een pasteurisatiestap van het uitgegiste slib of het rejectiewater is een andere mogelijkheid.

Daarnaast brengt een opschoning van het struviet, dat wil zeggen het verwijderen van de heterogeniteten bijvoorbeeld door opstroming, al een zekere reductie van pathogenen met zich mee.

Bij het opschonen van de monsters is het grootste deel van de SSRC verwijderd. De aantallen SSRC die in de opgeschoonde monsters zijn aangetroffen zijn veel lager dan de aantallen die voorkomen in het uitgangsmateriaal zuiveringsslib en in de ruwe monsters en ook lager dan de aantallen Cryptospiridium in dierlijke mest.