Zandfiltratie

Beschrijving

Procesbeschrijving

Zandfiltratie is een fysisch proces waarbij zwevende deeltjes uit het afvalwater wordt gehaald door dit water doorheen een zandbed te leiden. Alle deeltjes die groter zijn dan de poriëngrootte tussen de zandkorrels, worden tegengehouden.

Varianten

• Zandfiltratie met terugspoeling: Nadat een zekere hoeveelheid water werd verwerkt, raakt het zandbed vervuild, en moet een reiniging gebeuren. Dit gebeurt door een zgn. tegenspoeling. Eerst wordt het zandbed losgewoeld dmv luchtbellen die door een surpressor in het zandbed wordt geblazen. Vervolgens wordt het water (afkomstig uit een opslagtank van tevoren gefilterd water) in tegenovergestelde richting over het zandbed geleid. De vervuilende bestanddelen komen daardoor opnieuw los, en worden uit het filter afgevoerd met het zgn. spoelwater.
  Tijdens dit terugspoelproces wordt de filtratie van afvalwater uiteraard stopgezet. In grotere systemen wordt het filtratieproces overgenomen door een tweede filter die in parallel staat opgesteld.
• Continue zandfiltratie: In dit filtratieprocédé wordt continu, en tijdens het filtratieproces, een kleine fractie zand afgezonderd onderaan de konische filtratiekuip, gewassen met een kleine fractie water, en bovenaan in de kuip weer ingebracht. Op die manier wordt het zandbed continu gereinigd.
• Biologisch actieve zandfiltratie: Zowel in de zandfiltratie met terugspoeling, als in de continue zandfiltratie kan biologische activiteit gestimuleerd worden. Biomassa gaat zich dan ontwikkelen rond de zandkorrels, waardoor het afvalwater niet alleen gefiltreerd zal worden, maar waardoor ook het afgefilterde materiaal, evenals (een deel van) de opgeloste vervuiling biologisch zal afgebroken worden.

Stand van de techniek en referenties

Zandfiltratie wordt in de ganse waterbehandelingssector zeer veelvuldig gebruikt.

Specifieke carwash-toepassingen zijn, bijvoorbeeld, te vinden bij:

• Carwash (wasstraat) Clean Car te Dendermonde (zie bijlage 4 van de BBT-studie).
• Carwash (wasstraat) Smart Bubbles te St. Truiden (zie bijlage 4 van de BBT-studie)
• Bus Wash (roll-over) De Lijn te Turnhout (zie bijlage 4 van de BBT-studie)

Voor- en nadelen

Voordelen

• Zandfiltratie is een eenvoudig, fysisch proces, met een eenvoudige procesvoering.
• De onderhoudskosten zijn gering.

Nadelen

• In sommige gevallen moeten vlokmiddelen gedoseerd worden om deeltjes met filtreerbare grootte te creëren.
• Bij een klassieke zandfilter fungeert eigenlijk alleen het oppervlak van het zandbed als filtrerend element. Alle vervuilende bestanddelen stapelen zich op aan deze oppervlakte. De filtratiecapaciteit is dus beperkt. Bij een continue zandfiltratie daarentegen fungeert het hele zandbed als filtrerend element.
• Een zandfilter (zowel klassiek als continu) kan te lijden hebben van doorslag: het zandbed raakt om één of andere reden verstopt of geblokkeerd in bepaalde zones, en het water zoekt zich de weg van de minste weerstand. Op die manier ontstaan “kanalen”, waarin geen zand meer aanwezig is en waarin dus ook geen filtratie meer gebeurt.

Werkingsgraad

Zandfilters zijn ontworpen voor de afscheiding van zwevende stof, en zullen op dat vlak meestal rendementen halen van 90 à 95%.

BZV/CZV, zware metalen, nutriënten en detergenten zullen slechts in zoverre verwijderd worden dat ze voorkomen onder niet-opgeloste vorm.

Hulpstoffen

Geen, tenzij coagulanten-flocculanten moeten gedoseerd worden om het filtratieproces te bevorderen.

Automatiseringsgraad

Het gaat om volautomatisch werkende installaties. Ook de terugspoeling wordt automatisch in gang gezet: ofwel via tijdsturing, ofwel op basis van een verschildrukmeting over het zandbed (wanneer het drukverschil te groot wordt, is het zandbed vervuild, en moet teruggespoeld worden).

Leveranciers

Leveranciers van zandfilters met tegenspoeling:

• Nering Bögel NV, Bocholt
• Abwassertechnik Kersting, Dülmen, Duitsland
• Aqua-Clean, Kuurne

Leveranciers van continue zandfilters:

• Watec, Groot-Ammers, Nederland
• Astraco, Balk, Nederland

Toepasbaarheid

• Een zandfilter wordt meestal geplaatst na een biologische trap, voor zover die bestaat uit een bacteriebed-systeem. Het zandfilter dient dan om het weggespoelde surplusslib af te zonderen. In actief slib-systemen (met het slib in suspensie) is de slibstroom te groot om door een zandfilter verwerkt te worden.
• In sommige gevallen kan het zandfilter de functie van de biologische trap overnemen. In dit geval spreekt men van een biologisch-actief zandfilter. Nochtans treedt in ieder zandfilter, dat na een biologische trap geschakeld is, een zeker mate van biologische activiteit op, en berust het onderscheid tussen “gewone” en biologisch-actieve zandfilters enkel op het al dan niet exploiteren van deze biomassa.
• Afhankelijk van de vereisten die aan het gezuiverde water gesteld worden, kan na het zandfilter nog een actieve kool filter, een omgekeerde osmose installatie en/of een ionenwisselaar geplaatst worden.

Voordeel voor het milieu/veiligheidsniveau

Milieu- aspecten

Er wordt een afvalstroom geproduceerd, nl het spoelwater dat beladen is met vervuilende bestanddelen.

Deze afvalstroom dient ontwaterd te worden en verwerkt.

Energieverbruik

Laag: enkel energieverbruik voor de pompen die het afvalwater doorheen het zandbed pompen tijdens het filtratieproces, en voor de terugspoelpompen en de surpressor, die het zandbed opwoelen en schoonspoelen tijdens de terugspoelfase.

Veiligheidsaspecten

Geen speciale aandachtspunten

Financiële aspecten

• Investeringskost (voor installatie met capaciteit 5 m³/h): 10.000 euro
• Uitbatingskost: 0,10 euro/m³

(Peys en Gysen, 2000, Logisticon, 1999)