Beperken van de fosfaatlozingen (end-of-pipe): fysico-chemische fosfaatverwijdering

Beschrijving techniek

Fosfaationen kunnen door reactie met ijzer-, aluminium- of calciumionen geprecipiteerd worden. Het geprecipiteerde fosfaat kan vervolgens verwijderd worden uit het afvalwater door bezinking of flotatie, al dan niet na de dosering van een polyelektroliet (Oesterholt F. et al., 2011).

De techniek is beschreven onder Chemische precipitatie in de Gids Waterzuiveringstechnieken (Derden et al., 2010).

Toepasbaarheid

De techniek wordt meestal toegepast ter hoogte of onmiddellijk na de aerobe zuivering.

Voor de precipitatie van fosfaat wordt hoofdzakelijk gebruik gemaakt van driewaardig ijzer of aluminium. Courant wordt ijzer-III-chloride (FeCl₃) gebruikt, kortweg ijzerchloride, maar ook ijzersulfaat (Fe₂(SO₄)₃) is een mogelijkheid. In het geval van aluminium is dit aluminiumsulfaat (Al₂(SO₄)₃), aluminiumchloride (AlCl₃) of polyaluminiumchloride (PAC) (Oesterholt F. et al., 2011). In de AGF sector wordt voornamelijk voor FeCl₃ en PAC gekozen.

Algemeen kan gesteld worden dat FeCl₃ goedkoper is dan PAC. FeCl₃ is zuurder en agressiever dan PAC. Bij de keuze van materialen (doseerunit, nabezinker) dient hiermee rekening gehouden te worden.

Water met een laag ZS gehalte (bv. uit een membraanreactor), welke enkel opgeloste P bevat kunnen makkelijk behandeld worden met aluminiumzouten.

Water met een hoger ZS, wat ook nog een significante hoeveelheid CZV bevat, kan beter behandeld worden met ijzerzouten (FeCl₃). Het verbruik in ijzerzouten ligt, in het algemeen, hoger dan in aluminiumzouten omdat er ook ijzerhydroxiden gevormd worden, maar (een deel) van de aanwezige CZV en ZS zullen mee afgescheiden worden. Dit leidt tot hogere slibproductie en hogere geloosde chlorideconcentraties. Het ijzerslib, is in het algemeen, makkelijkere te ontwateren dan aluminiumslib, wat leidt tot lagere volumes slib die dienen afgevoerd te worden.

Toch is een specifiek onderzoek op het eigen afvalwater nodig om de juiste keuze tussen aluminium- en ijzerzouten te maken. Bij de studie moet gekeken worden naar de verwijderingsefficiëntie, de geloosde P- en Cl-concentraties, de slibproductie én de ontwaterbaarheid van het slib. Op basis van dit resultaat kan een juiste productkeuze gemaakt worden.

Wanneer geopteerd wordt voor ijzer- of aluminiumsulfaat zullen minder chloriden geloosd wordt, in de plaats hiervan zal de concentratie sulfaten toenemen.

Milieuvoordeel

Het voordeel van de techniek is het verwijderen van fosfaten. Het nadeel is dat er ijzer of ammoniumzouten gedoseerd worden, waardoor afvalwater met verhoogde chlorideconcentraties geloosd wordt.

In bijlage 3 werd nagegaan wat de toxiciteit is van chloriden en fosfaten. Op basis van deze gegevens kan bekijken worden wat de ideale lozingsconcentratie van beide polluenten is.

Financiële aspecten

De investeringskosten en werkingskosten zijn terug te vinden in de Gids Waterzuiveringstechnieken.

De zouten en de afvoer van het niet-biologische slib bepalen de werkingskosten. Aluminiumzouten kosten ongeveer driemaal zoveel dan ijzerzouten. De totale kostprijs zal echter bepaald worden door de hoeveelheid slib en de ontwaterbaarheid van het slib [1].