Sea Silt Ceramics

Zand en andere grove grondstoffen worden steeds schaarser, terwijl miljarden kubieke meters fijnkorrelig en samenhangend slib wereldwijd worden uitgebaggerd om havens en vaargeulen operationeel te houden. Gebaggerd slib wordt vaak als afval behandeld terwijl het een waardevolle minerale bron is. Minerale bronnen spelen een belangrijke rol in de circulaire economie omdat grote hoeveelheden worden gebruikt in infrastructuur en technologie. Slib is echter complexer in gebruik omdat het bestaat uit een heterogeen mengsel van onder meer water, zand, organisch materiaal, fijnstof en gas. Slib uit mariene gebieden bevat daarnaast ook zout, wat het fysische en (bio)chemische gedrag van het mengsel beïnvloedt.
In KIEM-ce Sea Silt Ceramics onderzoekt lectoraat Sustainable River Management samen met Studio Lotte Dekker, Studio Gieke van Lon / Global Blend, Koninklijke Tichelaar B.V., Groningen Seaports N.V. en Deltares kansrijke methodes voor het ontzouten en verwerken van zeeslib voor toepassing in de keramische industrie. Door middel van experimenten wordt een verwerkingsmethodologie ontwikkeld en de relatie tussen rijpingsprocessen en mechanische eigenschappen van de geproduceerde klei in beeld gebracht. Dit gecombineerd met kennis uit gerelateerde projecten maakt grootschalig hergebruik van gebaggerd slib in de keramische industrie mogelijk.
De eindresultaten zijn ‘best practices’ voor het produceren van klei voor de keramische industrie uit zeeslib, en zijn relevant voor een groter praktijknetwerk, het landelijke programma Circulaire Economie (2016), het Grondstoffenakkoord (2017) en dragen bij aan het herstel van de biodiversiteit in de Eems-Dollard.

Eindrapportage

In dit onderzoek is gekeken naar de meest efficiënte methode om gebaggerd slib te ontzilten voor het gebruik van slib in de keramische industrie.
De eigenschappen van het oorspronkelijke baggerslib, inclusief de verdeling van de sedimentdeeltjes, het percentage fijne deeltjes en de concentraties van meta oxiden en zware metalen, wijzen erop dat het over het algemeen goed geschikt is voor de keramische industrie. De hoge niveaus van zoutgehalte en organisch materiaal vormen echter aanzienlijke uitdagingen. Het slib onderging een ontziltingsproces met behulp van zoet water. De experimenten levert belangrijke inzichten op in het ontziltingsproces en de implicaties voor mogelijke toepassingen.
De resultaten toonden een vermindering van de saliniteit bij elke spoelcyclus, samen met een lichte afname van het organisch materiaal. Spoelen met vers water vermindert onmiddellijk het zoutgehalte, waarbij geldt dat hoe groter de waterverhouding, hoe groter de afname van de saliniteit. Natrium (Na+) en chloride (Cl-) worden onmiddellijk verwijderd, terwijl sulfaat-ionen geleidelijk in de loop van de tijd vrijkomen. Dit geeft aan dat het nodig is om de tijdsintervallen tussen spoelingen te optimaliseren of het aantal uitgevoerde spoelingen te beperken.
Factoren zoals tijd, waterverbruik per kilogram vaste stof (en dus de gebruikte verhoudingen) en de energiebehoeften van de spoelcycli moeten worden overwogen bij een mogelijke opschaling van het proces. Het is ook nuttig om de uitkomsten van deze studie te vergelijken met vergelijkbare projecten, zoals POL en Kleirijperij, om verdere conclusies en inzichten te trekken. Het zal ook waardevol zijn om aanvullende methoden voor de ontzouting en ontwatering van baggerslib te onderzoeken. Technieken zoals hydrocyclonen, filtersystemen en het gebruik van chemische coagulanten zouden het bezinken van sediment kunnen verbeteren en de hoeveelheid organisch materiaal verder kunnen verminderen. Bovendien is het essentieel om de effecten van chemische coagulanten op het baggerslib te onderzoeken, met name met betrekking tot hun impact op de kwaliteit en geschiktheid van het sediment voor de keramische industrie. Het uitvoeren van deze onderzoeken kan leiden tot verbeterde processen en resultaten bij het effectief benutten van baggerslib in de ceramische industrie.