ENGLISH PAGES SEE PAGE 28

Hans van Lint:‘Kilometerheffing

was een goed plan’

Bezoek aan TexelReality check

voor studenten

A big questionThe role of religion on

campus

NR.1223 FEBRUARI2014

onafhankelijk universiteitsblad

Wormenwasserij

VOOR AL UW RIOOLSLIB

Tekst: Jos WassinkFoto’s: Sam RentmeesterIllustratie: Genevieve Rietveld

9Delta TU Delft

A ls ir. Steef de Valk de wormen uit hun con-tainer haalt, lijkt het wel een propje donker

slijm dat hij in zijn handen heeft. "Dat doen ze altijd als ze gestrest zijn", zegt hij. "Dan gaat ze met zijn allen op een kluitje zitten." Tem-peratuurschok, beweging, oppak-ken - allemaal dingen waar tubifex wormpjes niet blij mee zijn.Waar de draadvormige beestjes wel goed tegen kunnen, is che-mische vervuiling. Tegenover in-secticide of zware metalen geven ze geen krimp. Binnen bepaalde grenzen natuurlijk. Deze worm-pjes komen uit rivierslib in Polen omdat onze rivieren te schoon zijn voor tubifex; ze worden dan ver-drongen door andere beestjes.Promovendus De Valk heeft het kluitje wormen in een glazen potje gedaan en roert behoedzaam door het water. "Chemisch zijn ze heel sterk, maar ze hebben een fra-giel lichaam." En inderdaad - de wormpjes die vrijkomen uit de kluit zijn hooguit een millimeter dik en een centimeter lang. Ze zijn rood van kleur omdat ze net als wij een soort hemoglobine in het bloed hebben. Zuurstof halen ze uit het water met hun rondzwie-

pende staartjes terwijl ze aan de andere kant stukjes rioolslib naar binnen werken. Mjammie. Na een paar minuten zijn de wormen weer naar elkaar toe gekropen en vormen ze drie kluwens. “Ik weet ook niet waarom, maar ze vinden het gewoon lekker om bij elkaar te zitten.”De Valk is niet de enige die zich verwondert over wormen. Charles Darwin ging hem al voor. In het boek dat hij er in 1881 over schreef vroeg hij zich af: ‘Zouden er nog andere dieren zijn die zo'n belang-rijke rol gespeeld hebben in de his-torie van de wereld als deze nede-rige en georganiseerde schepsels?’

SCHAALMODELDe rechthoekige glazen bak waar De Valk zijn experimenten in doet is een schaalmodel van een 125 kubieke meter grote tank die tus-sen 2007 tot 2013 bij de rioolwater-zuiveringsinstallatie van Wolvega heeft gestaan. TU-alumnus ir. Jelmer Tamis was er als biotech-noloog bij betrokken. In zijn eind-rapport uit 2010 voor de Stichting toegepast Onderzoek Waterbeheer (Stowa) meldt hij dat wormen in twee jaar tijd daar 193 ton afvalslib (gemeten als droge stof) van de

aangeboden 303 ton hadden afge-broken. Afbraak van het slib is van groot economisch belang – onge-veer de helft van de operationele kosten van een waterzuiverings-bedrijf gaat op aan de afvoer van het slib naar verbrandingsovens.Tamis vatte de resultaten van de praktijkproef samen: een wormen-reactor kan makkelijk aan het zui-veringsproces worden toegevoegd (zie infographic pagina 10/11); de reactor levert een afbraak tussen de 60 en 70 procent. Dankzij be-tere vergisting en biogasproductie levert het proces meer energie dan het kost. Dat klinkt allemaal heel positief, maar er blijft iets knagen: niemand begrijpt precies hoe de wormen zoveel materiaal kunnen afbreken. En als je het proces niet precies snapt, kun je het ook moei-lijk optimaliseren.

INEENSTORTINGOnderzoek naar slib door wormen begon meer dan dertig jaar gele-den naar aanleiding van een toe-vallige observatie van een afstu-deeronderzoek aan de universiteit Wageningen. Dat begon met vrij zwemmende wormen en later ook met soorten die zich aan een op-pervlak hechten, zoals ook tubifex

dat doet. Onderzoekers meldden enorme slibafbraak, soms wel 75 procent, maar de stabiliteit van de populatie bleek steeds een pro-bleem. Sinds tien jaar vindt veel onderzoek plaats in China onder leiding van professor Yuang-song Wei (Research Center for Eco-En-vironmental Science) die de tech-niek in 2001/2002 heeft geleerd tij-dens zijn werk als postdoc bij TNO.Ook in Wolvega heeft men in het begin geworsteld met de wormen-populaties. De kolonie (Aulopho-rus) groeide de eerste weken van 2007 hard en voorspoedig, waarna de populatie in week zeven in el-kaar stortte. Ook werd Aulophorus door een andere wormensoort (Lumbriculus) verdrongen.Het duurde even tot men doorhad hoe de populatie van wormen ge-managed moest worden om de cy-clus van groei en ineenstorting om te buigen naar een stabiele popu-latie. De populatie dient daarvoor beheerd te worden qua dichtheid, leeftijd en wormen/slibverhou-ding.

Lees verder op pagina 11

WONDERLIJKE WORMPJES

In het waterlab experimenteert biotechnoloog Steef de Valk met tubifex wormen. De draadvormige

beestjes kunnen de hoeveelheid rioolslib bij de afvalwaterzuivering met de helft terugbrengen.

Hoe het werkt snapt niemand.

Riool

Delft & omstreken

250.000 m3

per dag

BiogasActief Slib Proces, verblijftijd slib - 10 dagen

Beluchting

Ontwatering

Indikker

Bezinktank haalt ruim 95% van het slib uit het water

Wormenreactor

Verblijftijd 2 dagen

Reductie 20- 30%

Ontsmetting

Biovergister

20 - 30 dagen

35 - 50% slibafbraak Water

retour

zee

Transport & SlibverbandingLuchttoevoer

WORMEN ETENWormen zijn een bron van eiwit, maar als ze met rioolslib gekweekt wor-den, mogen ze niet in de voedselketen belanden. Anders is het met wormen (Lumbriculus) die met stof-fen uit de voedingsindus-trie gekweekt worden. Die wormen zijn een prima alternatief voor het weinig duurzame vismeel dat nu als vis- en veevoer gebruikt wordt. Dr. Hellen Elissen is met de technologie voor wormenkweek vanuit Wet-sus het start-up bedrijfje Tailtec begonnen. Ze ont-wikkelt kweekreactors op maat waarin wormen optimaal kunnen groeien op organische resten van de voedingsindustrie. Dat kan een alternatief zijn voor insectenkweek. Hellen Elissen (milieutechnologie WUR, 2007) is in gesprek met klanten voor een eerste productie-installatie.

Temperatuurschok, beweging, oppakken - allemaal dingen waar tubifex wormpjes niet blij mee zijn. "Als de wormen gestrest zijn gaan ze met zijn allen op een kluitje zitten", aldus ir. Steef de Valk.

Biogas Bezinktank haalt ruim 95% van het slib uit het water

Wormenreactor

Verblijftijd 2 dagen

Reductie 20- 30%

Ontsmetting

Biovergister

20 - 30 dagen

35 - 50% slibafbraak

© GR-Artworks 2015

Water

retour

zee

Luchttoevoer

Vervolg van pagina 9

Om het moeilijker te maken: ook plotselinge veranderingen van temperatuur, voeding en stroming kan de wormen van slag brengen.Uiteindelijk slaagde men erin bij de waterzuivering van het Wet-terskip (waterschap) een stabiele wormenreactor te bedrijven die tot 2013 in gebruik is geweest. De slib-afbraak in 2007 was 66 procent, en in 2008 werd 61 procent gehaald. Na 2013 is de reactor afgebroken vanwege uitbreiding van de instal-laties op het terrein in Wolvega.

INVLOEDTerug in het Delftse waterlab, waar Steef de Valk goed bekend is met de Friese reactor – hij liep er stage bij Tamis. De Delftse wormen (tu-bifex) leven op roosters die aan een kant van de testreactor in het riool-water hangen. Het ‘voedsel’ krijgt De Valk van de afvalwaterzuive-ringsinstallatie Harnaschpolder. Het zwarte water zit in een goed afgesloten jerrycan. De proefre-actor heeft een middenscheiding en bestaat uit twee gescheiden helften die identiek zijn, op de

aanwezigheid van de wormen na. Zo kan hij precies meten wat de in-vloed van de wormen is. Want daar waren in Wolvega al vragen over gerezen: waren de wormen verant-woordelijk voor de onverklaarbare afbraak, waren het de bacteriën in hun darmen of was het een enzym dat één van de partijen aanmaak-te? De Valk: “We weten dat wor-men de afbraak versnellen en dat ze tijdens de vergisting de produc-tie van biogas verhogen doordat ze zelf uiteenvallen in de vergister. Maar wat is de verklaring in ter-men van enzymen? Als we dat we-ten, kunnen we het enzym maken met een gemodificeerde bacterie. Als je dat enzym toevoegt tijdens de vergisting ben je ook klaar.” Het is nog onduidelijk wie het af-braakenzym produceert. Dat kan de worm zijn, maar misschien zijn het ook bacteriën in het darmstel-sel van de worm die het produ-ceren. Bovendien gaat het mis-schien wel om een hele reeks van enzymen. “Het onderzoek is een puzzel”, stelt De Valk, die de ko-mende tijd meer duidelijkheid wil krijgen over welke bacteriën in het spel zijn door genetische tests uit

te voeren. Door RNA-fragmenten uit het afvalwater te vergelijken met een database hoopt hij te ach-terhalen welke bacteriën kenmer-kend zijn voor de wormenreactor.

KATALYSATOR“Dat klinkt wanhopig”, vindt Jel-mer Tamis, die nu zelf ook als pro-movendus aan de TU verbonden is en de laatste hand legt aan zijn proefschrift over bioplastics. “Ik zie daar helemaal niks in. Vergelijk gewoon het verschil met en zonder wormen en je ziet dat de afbraak met wormen tien keer zo snel gaat. Wormen zijn katalysator voor de afbraak. Al is het mechanisme dan niet bekend, er is wel wat aan de hand. Als je wat zinnigs wilt doen, moet je een grote reactor bouwen. Als je fundamenteel onderzoek wilt doen, kun je uitzoeken hoe het werkt. Ik ben zelf meer van de toe-passing.”In zijn verslag voor Stowa staat een nieuw ontwerp van een fullscale wormenreactor (inhoud zeshon-derd kubieke meter) die als een ring om een bezinkingstank ligt. De investering voor de installa-tie werd geraamd op 700 duizend

euro. Daarnaast moest er een vergister komen. Voor het Wetterskip was dat een brug te ver, zegt voorlichter Michiel Zijlstra desgevraagd. “Het was goedbeschouwd nog een experiment. Als bedrijven er in mee hadden willen investeren, dan had-den we het overwogen. Daar zijn we niet uitgekomen, en als besteding van publiek geld vonden we het te fors.”Tamis vindt het nog steeds jammer dat het zo gelopen is. “We zijn gewoon te knijpe-rig in Nederland. We rekenden voor dat de investering zich in drie jaar terugverdient door besparingen op de slib-afvoer en energieproduc-tie. De Chinezen hoeven daar niet lang over te den-ken. Die lopen er straks mee weg.” <<

Lees ook Stowa-rapport: Slibaf-braak door Oligochaeten, 2010. Vrij toegankelijk op internet.

‘We zijn te knijperig in Nederland, de Chinezen lopen er straks mee weg’

11Delta TU Delft