Gezocht:

HBO afstudeerder in de richting van Chemie

Tijdsduur:

Afstudeerperiode (5 maanden)

Locatie:

GMB BioEnergie te Zutphen

Achtergrond:

Fosfor/fosfaat is een eindige grondstof. In Nederland komt ca 35% van alle geïmporteerde fosfaat in het slib van de afvalwaterzuivering terecht. Na verbranding van het slib resteert een as waar het fosfaat nu niet herbruikbaar is, vanwege o.a. zware metalen en het hoge ijzergehalte. De waterschappen en ook bedrijven zoeken naar recyclingsmogelijkheden. In de praktijk wordt tot nu toe maar een zeer kleine fractie van het fosfaat teruggewonnen.

De start-up ThermusP heeft een nieuw concept om de fosfor uit de as van zuiveringsslib circulair te maken onder de naam Spodofos. Dit gebeurt via een thermietreactie met aluminium en er komt waardevolle elementaire witte fosfor vrij. Een out-of-the-box oplossing die op duurzaamheid en economie zeer goed scoort.

De ontwikkeling op de lokatie van GMB BioEnergie Zutphen is in volle gang. Verschillende partijen, twee slibverwerkers, een chemiebedrijf en Stowa doen hierin mee.

In de procesgang wordt een reactief mengsel bij hoge temperatuur aangemaakt. Bij die hoge temperatuur verloopt de redoxreactie al langzaam. Dit is met een beperkt onderzoek al gemeten. Hiermee gaat enige reactiewarmte verloren die niet meer in de reactor kan vrijkomen. Dit werkt negatief op het proces.

Deze zg. veroudering (Engels: aging) moet voor de verdere procesontwikkeling goed bekend zijn teneinde het proces optimaal te kunnen ontwerpen.

De afstudeeropdracht is om de aging te beschrijven, waardoor het effect voor een bepaalde slibas, temperatuur en tijdsduur kan worden voorspeld.

Opdracht:

Aging kan worden gemeten als het verlies (oxidatie) van aluminium. Een snelle, praktische en simpele analysemethode is door ThermusP opgezet. Deze analyse zal veelvuldig worden uitgevoerd.

Als eerste dient de analyse, inclusief de verwerking van correcties, te worden gestandaardiseerd, gecontroleerd op reproduceerbaarheid en gevalideerd op afgewogen hoeveelheden.

Het agingsexperiment zelf (verhitten/op temperatuur houden/afkoelen van de samples) zal ook gestandaardiseerd worden.

Na een beperkte eigen studie van de theoretische achtergrond zal in wisselwerking met de technoloog een systematisch meetprogramma worden geformuleerd om de afhankelijkheden van de aging af te leiden. Aging is o.a. afhankelijk van: temperatuur, soort oxiden, gehalten van oxiden, korrelgrootte, etc.

Door aging ook in de tijd te meten zal de reactiekinetiek worden bepaald.

E.e.a. zal met zuivere stoffen, mengsels en met verschillende slibassen uitgevoerd worden om de gewenste informatie/kennis uit de experimenten te verkrijgen.

Er zal een verslag worden geschreven waarin een theoretische beschouwing, de aanpak, de metingen, de verwerking van de metingen tot resultaten, de conclusies en een onderbouwing van vervolgonderzoek opgenomen zijn.

Naast het agingsonderzoek zal af en toe enige hulp worden gevraagd bij andere experimenten.

Begeleiding:

De afstudeerder zal worden begeleid door de procestechnoloog van ThermusP. Gedurende de

periode wordt de afstudeerder uitgedaagd om discussies m.b.t. aanpak en (tussen)resultaten aan te gaan.

Eigen initiatief, creativiteit, het objectief met data omgaan en een sterk analytisch vermogen zijn hier noodzakelijk.