Sea Silt Ceramics

Samenvatting project

In het programma Eems-Dollard 2050 (ED2050), een samenwerking tussen overheden, bedrijven en milieuorganisaties, is er de ambitie vastgelegd langdurig minimaal 1miljoen ton d.s. /jaar slib uit het Eems-Dollard estuarium te verwijderen. Dit komt direct de biodiversiteit ten goede. Door gebruik te maken van het slib in de havens wordt bij het onttrekken werk met werk gecreëerd; de haven blijft bereikbaar en de natuur verbetert. De huidige praktijk voor het bereikbaar houden van de havens is dat het wordt verspreid in het Eems Dollard estuarium, daar waar het vandaan kwam.

Binnen het ED2050 programma zijn de afgelopen jaren verschillende hoogwaardigere toepassingen van de vrijgekomen slib onderzocht, zoals de Pilot Kleirijperij en de Pilot Ophogen Landbouwgronden. Waarbij de pilot “kleirijperij” zich focust op de omzetting van slib naar klei onder verschillende omstandigheden ten behoeven van dijkversterkingsopgave, de pilot ophogen landbouwgrond richt zicht op het nuttig toepassen van slib door landbouwgrond op te hogen.

Vroeger haalden de Nederlandse keramiekbedrijven hun klei gewoon uit de buurt. Het was een circulaire economie avant la lettre. Inmiddels is er veel veranderd, lokale kleiwinning is nauwelijks meer mogelijk en zal in de toekomst steeds moeilijker worden. Tegelijkertijd is er een omvangrijke en vrij stabiele “aanvoer” van slib dat uit het Eems-Dollard moet worden gebaggerd om de ecologie en de toegankelijkheid van de havens te waarborgen. De doelstelling van het aanpalende Waddenfondsvoorstel (projectvoorstel, Sea Silt Ceramics (SSC, WF-2023/267420)# , is het opzetten van een integrale proefproductieketen van de aanbieder van het slib (GSP) uit de havens tot de oven waar het keramisch product geproduceerd wordt. Hierbij willen wij vaststellen of (en hoe) het mogelijk is om slib afkomstig uit de Eems-Dollard duurzaam, degelijk, stabiel, schaalbaar, certificeerbaar en economisch verantwoord in te zetten als grondstof voor de keramische industrie. Dit Waddenfondsproject kan worden onderverdeeld in twee separate delen, 1) slibverwerking tot grondstof, 2) keramische productie slibklei.

Deze twee deelprojecten gaan samen een nieuwe productieketen vormen. Het ontzilten van het slib tot grondstof voor de keramische industrie en het inrichten van een proefproductielijn waarin de nieuwe slibklei verwerkt wordt tot keramische producten waarvan de beste recepturen, door Humade en KT zullen worden doorontwikkeld en gecertificeerd. Deze TKI-aanvraag heeft uitsluitend betrekking op dit eerste deel, slibverwerking tot grondstof. Dergelijke verwerking past goed in het gedachtengoed van Building with Nature, waar EcoShape, met name in haar Living Lab for Mud kennis voor ontwikkeld. Derhalve stelt EcoShape TKI-subsidie uit haar grondslag ter beschikking.

Waarbij door middel van laboratorium, scale-up en pilotscale experimenteel zal worden vastgesteld, welk opwerkingsprocedé optimaal is om als grondstof te dienen voor de keramische industrie. Om dit proces goed te kunnen doorgronden zal er bij het ontzouten niet alleen gekeken worden naar de hoeveelheid zout die onttrokken wordt, er zal ook gelet moeten worden op de samenstelling van het zout, divalent ten opzichten van covalente ionen, interactie met mineralogie etc. In dit project wordt gekeken hoe dat het beste kan, en wat de effecten van verschillende technieken zijn op de kwaliteit van keramische producten. Op die manier wordt de optimale strategie gekozen voor ontzouten van slib voor keramiekproductie. Het niet hoogwaardig toepassen van zoute slib is een wereldwijde uitdaging, de tijdens dit project vastgestelde randvoorwaardes of het slib geschikt is voor de keramische industrie zou uniform inzetbaar moeten zijn en daarmee breder, uiteindelijk wereldwijd toepasbaar zijn. Op deze manier wordt bijgedragen aan de ecologie en waterkwaliteit van niet alleen de Eems-Dollard, maar van kustgebieden wereldwijd.

Doel van het project

Het belangrijkste doel van het totale Waddenfondsproject is: vaststellen of (en hoe) het mogelijk is om Waddenslib duurzaam, degelijk, stabiel, schaalbaar, certificeerbaar en economisch verantwoord in te zetten als grondstof voor de keramische industrie. Dit doen we door het integraal de verschillende uitdagingen aan te pakken, waarbij zowel de ontdoener Groningen Seaport, als de keramische industrie Koninklijke Tichelaar, kennisinstellingen, EcoShape, Deltares, TCKI, en Humade, betrokken zijn. Nevendoelstellingen zijn energiebesparing (door lagere stookkosten) en verlenging van de levensduur van de producten door een systeem te ontwikkelen waarvan alle onderdelen herbruikbaar zijn.

De belangrijkste doelstelling in dit TKI projectvoorstel is het optimaliseren van de opwerking van zout slib tot grondstof voor de keramische industrie. Waarbij nadrukkelijk genoemd wordt dat de criteria waaraan een grondstof voor de keramische industrie dient te voldoen niet vast staan. Deze optimalisatie zal worden uitgevoerd door middel van laboratorium-, opschalingsexperimenten en op pilotschaal worden vastgesteld, waarbij nadrukkelijk ook rekening wordt gehouden met de lokale kansen en beperkingen.

Motivatie

[KIA-MMIP-F1 Verduurzamen en kostenbeheersing uitvoeringsprojecten waterbeheer]:

In het programma Eems-Dollard 2050 is de opgave om 1 miljoen ton d.s. langjarig te verwijderen om de ecologische kwaliteit van het gebied te versterken en de toegankelijkheid van Groningen SeaPort te waarborgen vastgesteld (Eindrapportage Economie en Ecologie Eems-Dollard in Balans 2015) . De doelstelling van dit project is een duurzame hoogwaardige toepassing voor zoute slib te ontwikkelen, waardoor dit slib duurzaam verwijderd wordt uit het Eems-Dollard Estuarium. Hierbij wordt een restproduct, zout slib, omgezet in een hoogwaardig keramisch product, waarvoor nu primaire grondstoffen worden benut. Op dit moment komen deze grondstoffen voornamelijk klei uit Duitsland . Door deze klei te vervangen door slib, wordt bovendien de transportroute korter, wat vermindering van CO2 uitstoot als extra bijkomstigheid heeft.

Binnen het Waddenfondsproject Sea Silt Ceramics (aanvraag WF-2023/267420) moet ook worden vastgesteld of het geschikt maken van zout slib voor de keramische industrie tot een economisch interessante businesscase zal leiden. Doordat de gehele keten van ontdoener tot keramische industrie betrokken is het mogelijk om een geïntegreerde businesscase op te zetten.

Dit TKI-voorstel is gelijk aan de helft van het Waddenfondsproject en beslaat het effectief ontzouten van marien slib. Waar in dit voorstel wordt gesproken van “Het waddenfondsproject” gaat het dan ook om het gehele ketenonderzoek, en waar wordt gesproken over “het TKI voorstel” gaat het om het ontzoutingsonderzoek. Vanwege de sterke link tussen deze twee is er in de inhoud uiteraard veel kennisuitwisseling tussen deze twee delen.

Daarbij wordt niet alleen gekeken naar het zoutgehalte (als bulk parameter), maar ook naar wélke zouten worden verwijderd. Juist deze gedetailleerde kennis maakt een goed proces ontwerp mogelijk. Juist deze kennis is van toegevoegde waarbij binnen andere projecten, waarbij het hoogwaardig toepassen van marien slib de doelstelling is, van toegevoegde waarde. Daarmee levert het project kennis voor de gehele sector.

Locatie

Niet ingevuld

Uitgevoerde acties

Activiteit 1: Inleidend onderzoek en definitiebepaling, experimentele ontwikkeling, januari-juni 2024
Clusteren van alle beschikbare informatie zoals die is opgehaald in eerdere fases van het onderzoek door alle partners die bij het project betrokken zijn. Voor deze activiteit zijn zeven sub-activiteiten bepaald die ieder (behalve het testen op relevante parameters) door ten minste twee van de consortiumpartners uitgevoerd zullen worden.
Product 1: Overzicht bestaande kennis; tekstbestand; juni 2024

Activiteit 2: Ontwerp/keuze van het ontziltingsprocedé, experimentele ontwikkeling, februari-april 2024
Deze activiteit bestaat uit twee delen. Ten eerste zal het op lab-schaal testen en met elkaar vergelijken van een aantal ontziltingstechnieken uitgevoerd worden door Deltares, GSP, Humade en HAN. Vervolgens zal het verifiëren van de labresultaten uit de eerste fase uitgevoerd worden door Deltares, Tichelaar, Humade en GSP. Op basis van de resultaten zal een definitieve keuze gemaakt voor het procedé dat in de volgende fases zal worden gebruikt voor het grootschalig verwerken van het slib.
Product 2: Procedé grootschalig verwerken van slib; proces; eind 2024

Activiteit 3: Installatie en inrichting van het ontziltingsproces, industrieel onderzoek, mei-december 2024
Op basis van activiteiten 1 en 2 wordt door GSP, in nauwe samenwerking met Humade en met een adviserende rol van Deltares, een marktconsultatie uitgevoerd voor het (laten) bewerken van de klei volgens de specificaties die zijn vastgesteld voor keramische klei.
Product 3: Installatie ontziltingsproces; ontwerp; eind 2024

Activiteit 4: De uitvoering van de ontzilting, industrieel onderzoek, november2024-juni2025
Onder coördinatie van GSP wordt 150 m3 klei (reeds beschikbaar vanuit de Pilot Kleirijperij) ontzilt volgens de methode die is gekozen tijdens activiteit 3. Deze klei wordt in batches vervoerd naar Makkum (GSP). Een deel van de klei wordt vervoerd naar Deltares (Tichelaar) en zal aldaar ook worden behandeld (Deltares), waarop het vastgestelde procedé gevalideerd wordt.
Product 4: Ontzilte klei; product; 2025

Activiteit 5: Communicatie en kennisdeling, experimentele ontwikkeling, januari 2024-april 2026
Gedurende en rond de afronding van het project is het belangrijk om te zorgen voor een adequate communicatiestrategie, die bijdraagt aan de positionering van de partijen, aan de bekendheid van deze ontwikkeling en aan interactie met (toekomstige) klanten, partners en/of afnemers. Humade coördineert dat er voortdurend een actuele “communicatietoolkit” is die door de consortiumpartners gebruikt kan worden. Deltares zal de kennisdeling op het gebied van ontzilting en rijping verzorgen.
Product 5: SSC pagina TKI-website; webpagina; 2025
Product 6: Procedé ontzilten; publicatie; 2025/2026

Verwachtte resultaten

Activiteit 1: Inleidend onderzoek en definitiebepaling, experimentele ontwikkeling, januari-juni 2024
Clusteren van alle beschikbare informatie zoals die is opgehaald in eerdere fases van het onderzoek door alle partners die bij het project betrokken zijn. Voor deze activiteit zijn zeven sub-activiteiten bepaald die ieder (behalve het testen op relevante parameters) door ten minste twee van de consortiumpartners uitgevoerd zullen worden.
Product 1: Overzicht bestaande kennis; tekstbestand; juni 2024

Activiteit 2: Ontwerp/keuze van het ontziltingsprocedé, experimentele ontwikkeling, februari-april 2024
Deze activiteit bestaat uit twee delen. Ten eerste zal het op lab-schaal testen en met elkaar vergelijken van een aantal ontziltingstechnieken uitgevoerd worden door Deltares, GSP, Humade en HAN. Vervolgens zal het verifiëren van de labresultaten uit de eerste fase uitgevoerd worden door Deltares, Tichelaar, Humade en GSP. Op basis van de resultaten zal een definitieve keuze gemaakt voor het procedé dat in de volgende fases zal worden gebruikt voor het grootschalig verwerken van het slib.
Product 2: Procedé grootschalig verwerken van slib; proces; eind 2024

Activiteit 3: Installatie en inrichting van het ontziltingsproces, industrieel onderzoek, mei-december 2024
Op basis van activiteiten 1 en 2 wordt door GSP, in nauwe samenwerking met Humade en met een adviserende rol van Deltares, een marktconsultatie uitgevoerd voor het (laten) bewerken van de klei volgens de specificaties die zijn vastgesteld voor keramische klei.
Product 3: Installatie ontziltingsproces; ontwerp; eind 2024

Activiteit 4: De uitvoering van de ontzilting, industrieel onderzoek, november2024-juni2025
Onder coördinatie van GSP wordt 150 m3 klei (reeds beschikbaar vanuit de Pilot Kleirijperij) ontzilt volgens de methode die is gekozen tijdens activiteit 3. Deze klei wordt in batches vervoerd naar Makkum (GSP). Een deel van de klei wordt vervoerd naar Deltares (Tichelaar) en zal aldaar ook worden behandeld (Deltares), waarop het vastgestelde procedé gevalideerd wordt.
Product 4: Ontzilte klei; product; 2025

Activiteit 5: Communicatie en kennisdeling, experimentele ontwikkeling, januari 2024-april 2026
Gedurende en rond de afronding van het project is het belangrijk om te zorgen voor een adequate communicatiestrategie, die bijdraagt aan de positionering van de partijen, aan de bekendheid van deze ontwikkeling en aan interactie met (toekomstige) klanten, partners en/of afnemers. Humade coördineert dat er voortdurend een actuele “communicatietoolkit” is die door de consortiumpartners gebruikt kan worden. Deltares zal de kennisdeling op het gebied van ontzilting en rijping verzorgen.
Product 5: SSC pagina TKI-website; webpagina; 2025
Product 6: Procedé ontzilten; publicatie; 2025/2026

Innovativiteit

Dit project borduurt voort op de kennis die in de Pilot Kleirijperij en de Pilot Ophogen Landbouwgronden, alsook in het TKI project Living Labs for Mud (LLM), is opgedaan over het rijpen en ontzouten van slib. Bovendien is het gelinkt aan de kennis die de partners gezamenlijk hebben opgedaan om tot geschikte recepten te komen voor de productie van keramiek. Dit project onderscheidt zich bij uitstek doordat het de integrale, volledige keten omvat, van het baggeren tot en met het gesprek met de architect die het materiaal in zijn ontwerp verwerkt.

Binnen dit TKI project wordt uitsluitend gefocust op het zo efficiënt (in tijd, in gebruik van grondstoffen, in geld etc) mogelijk geschikt maken van zout slib uit de Eems-Dollard voor de keramische industrie, terwijl binnen het bredere Waddenfondsproject (WF-2023/267420) de hele keten wordt doorlopen.

Het optimaliseren van de gehele keten is een iteratief proces, hoe ontzouting mogelijk invloed heeft op de (minimale) kwaliteit van de grondstof voor de keramiek. Ontzouten wordt namelijk meestal nogal 1-dimensionaal bekeken: er wordt alleen beoordeeld hoe het zoutgehalte afneemt. Er zijn echter veel verschillende ionen die in verschillende mate in het slib aanwezig blijven (zoals natrium, kalium, sulfaat, fosfaat en calcium). Daarmee verandert dus de samenstelling van het zout, wat van cruciaal belang is voor het maken van keramiek, maar ook effect heeft op het verdere rijpingsproces van de klei. Het is dus van belang dat niet alleen het zoutgehalte, maar vooral ook de samenstelling van het zout onderzocht wordt, iets wat in eerdere projecten nog niet in detail uitgevoerd is. Daarom wordt juist gezamenlijk gewerkt om tot een zo optimaal mogelijk werkproces te komen.

Valorisatie

Product 1: Overzicht bestaande kennis. Dit zal door alle partners gebruikt worden als basis voor het vervolg van dit project. Tevens zal deze kennis verwerkt worden in latere publicaties en presentaties.
Product 2: Procedé grootschalig verwerken van slib. Ook dit product zal door alle partners gebruikt worden als basis voor het inrichten van de fabrieksopstelling. Tevens zal deze kennis verwerkt worden in een latere publicatie door Deltares en presentaties door verschillende consortiumpartners. Ook zal het ontziltingsproces beschreven worden op een projectpagina op de TKI-website.
Product 3: Installatie ontziltingsproces. Door GSP en Humade wordt dit proces omgezet in een fabrieksopzet die later in de vorm van presentaties met het publiek gedeeld zal worden. Deltares zal deze opzet meenemen in de publicatie.
Product 4: Ontzilte klei. Dit product laat zien of het al dan niet mogelijk is om de klei te ontzilten volgens het gekozen procedé. Dit kan gebruikt worden door Humade en KT om keramische producten te creëren. Tevens zullen de resultaten door Deltares gedeeld worden op de TKI-website en in een publicatie.
Product 5: SSC-pagina TKI-website. Deltares zal de verworven informatie over ontzilting en rijping bundelen op een projectpagina waar geïnteresseerden bij kunnen. Dit zorgt ervoor dat een groter publiek bereikt kan worden.
Product 6: Procedé ontzilten. Ook zal door Deltares een publicatie opgezet worden over het procedé met betrekking tot het ontzilten van de klei. Het doel is om deze publicatie op minimaal 1 congres te presenteren.

Hoe gaan de participanten van het project om met intellectueel eigendom dat voorkomt uit deze projecten?

De samenwerking van de partners is vastgelegd in een samenwerkingsovereenkomst, deze moet ten tijden van het indienen van dit TKI voorstel nog worden opgesteld. Op de in het eerste gedeelte van het Waddenfondsprojectvoorstel dat gaat over het verwerken van zoute slib tot grondstof voor de keramische industrie, waarop deze TKI-aanvraag betrekking heeft zal IP worden geclaimd. Op het tweede gedeelte van het Waddenfondsprojectvoorstel zal wel IP binnen het project worden geclaimd, daarom heeft deze aanvraag uitsluitend betrekking op het eerste gedeelte.
Product 1: Overzicht bestaande kennis. Dit zal door alle partners gebruikt worden als basis voor het vervolg van dit project. Tevens zal deze kennis verwerkt worden in latere publicaties en presentaties. Vrij toegankelijk
Product 2: Procedé grootschalig verwerken van slib. Ook dit product zal door alle partners gebruikt worden als basis voor het inrichten van de fabrieksopstelling. Tevens zal deze kennis verwerkt worden in een latere publicatie door Deltares en presentaties door verschillende consortiumpartners. Ook zal het ontziltingsproces beschreven worden op een projectpagina op de TKI-website. Vrij toegankelijk
Product 3: Installatie ontziltingsproces. Door GSP en Humade wordt dit proces omgezet in een fabrieksopzet die later in de vorm van presentaties met het publiek gedeeld zal worden. Deltares zal deze opzet meenemen in de publicatie. Vrij toegankelijk
Product 4: Ontzilte klei. Dit product laat zien of het al dan niet mogelijk is om de klei te ontzilten volgens het gekozen procedé. Dit kan gebruikt worden door Humade en KT om eindelijk keramische producten te creëren. Tevens zullen de resultaten door Deltares gedeeld worden op de TKI-website en in een publicatie. Vrij toegankelijk
Product 5: SSC-pagina TKI-website. Deltares zal de verworven informatie over ontzilting en rijping bundelen op een projectpagina waar geïnteresseerden bij kunnen. Dit zorgt ervoor dat een groter publiek bereikt kan worden. Vrij toegankelijk
Product 6: Procedé ontzilten. Ook zal door Deltares een publicatie opgezet worden over het procedé met betrekking tot het ontzilten van de klei. Het doel is om deze publicatie op minimaal 1 congres te presenteren. Vrij toegankelijk

Op welke wijze wordt de informatie over dit project op eenvoudige wijze voor het algemene publiek kenbaar gemaakt (beschrijving van het onderzoek, deelnemers en de planning en voortgang)?

Gedurende en rond de afronding van het project zal gezorgd worden voor een adequate communicatiestrategie, die bijdraagt aan de positionering van de partijen, aan de bekendheid van
deze ontwikkeling en aan interactie met (toekomstige) klanten, partners en/of afnemers.
• Gedurende het project coördineert Humade dat er voortdurend een actuele “communicatietoolkit” is die door de consortiumpartners gebruikt kan worden om elk met gebruikmaking van hun eigen communicatiekanalen de actuele stand van het project te kunnen melden aan relevante relaties en doelgroepen. De andere betrokkenen bij het project (TCKI, HAN) kunnen uiteraard ook communiceren over hun aandeel, maar zij doen dat ondersteunend en niet als mede-afzender van het consortium.
• In 2022 hebben Humade en Koninklijke Tichelaar gezamenlijk een presentatie verzorgd bij de Dutch Design Week en in 2023 heeft Humade deelgenomen aan de beurs Material District in Utrecht. Ook gedurende dit project zullen dergelijke presentaties worden verzorgd.
• Deltares is verantwoordelijk voor de kennisdeling op het gebied van ontzilting en rijping. Daarbij
wordt een projectpagina ingericht op de TKI-website, wordt het ontziltingsmodel gepresenteerd en een publicatie geschreven over het procedé,
• De projectresultaten zullen minimaal op 1 congres worden gepresenteerd
• Gedurende en de afrondende fase van het project wordt een nader te ontwikkelen
communicatiecampagne opgezet, gericht op doelgroepen zoals bouwers en architecten, maar ook op opinieleiders en beleidsmakers op het gebied van duurzaamheid, circulariteit en ecologie

Projectvoorwaarden

Het consortium zal een samenwerkingsovereenkomst sluiten die aan de eisen van de regeling tegemoet komt. Het heeft reeds een samenwerkingsovereenkomst gesloten voor het Waddenfondsproject en daarin is reeds rekening gehouden met de koppeling met TKI (inclusief staatssteunregels etc).

Projecteigenaar en projectleider(s)

Er is geen projecteigenaar aan dit project toegekend.
Er is geen projectleider aan dit project toegekend.

Partners

  • Groningen Seaports (GSP)
  • HAN University of Applied Sciences
  • Humade
  • Koninklijke Tichelaar
  • TCKI

Resultaten


Er zijn nog geen resultaten voor dit project.