Ozonisatie

Beschrijving

Procesbeschrijving

Ozon (O₃) is een sterk oxidans, dat kan gebruikt worden om organische bestanddelen in het carwashafvalwater te oxideren.

Ozon wordt aangemaakt vanuit zuurstof uit de lucht of (beter) vanuit flessen zuivere zuurstof, en dit d.m.v. een hoogfrequente elektrische ontlading van ca. 12.000 V. De ozon wordt dan via ejectoren in het afvalwater gebracht, waar oxidatie optreedt van de oliën en de residuen van wasproducten.

Varianten

Geen

Stand van de techniek en referenties

Ozon wordt in commercieel bestaande systemen toegepast in de car- & truckwashsector.

Vervoermaatschappij De Lijn heeft reeds enkele installaties staan, bij hun bus washes (roll-over) in Turnhout (in dienst, zie bijlage 4 van de BBT-studie), Antwerpen, Mechelen en Dilbeek (in aanbouw). Daar behandelen zij het afvalwater van bussen die zonder detergenten gewassen worden. Deze bussen worden immers quasi dagelijks gereinigd. Dit zorgt ervoor dat ze niet erg vervuild zijn, en dat de vervuiling niet aangekoekt is.

In de carwash zijn ons geen toepassingen bekend. Naar verwacht zullen die er ook niet zo gauw komen, want ozoninstallaties zijn niet geschikt voor de behandeling van sterk vervuilde en detergentrijke afvalwaters (zie verder bij “Voor- en nadelen”).

In de Verenigde Staten zijn er wel meerdere referenties te vinden. Dit heeft voornamelijk te maken met het feit de elektriciteit er goedkoper is.

Voor- en nadelen

Voordelen

• Er dienen principieel geen chemicaliën toegevoegd te worden om het water te zuiveren.
• Er wordt geen slib geproduceerd.
• Ozon reageert niet alleen met de vervuilende bestanddelen, maar ook met micro-organismen, zoals anaërobe bacteriën en algen. Hierdoor worden geurprobemen respectievelijke algengroei vermeden.

Nadelen

• De inzetbaarheid van ozon hangt sterk af van de samenstelling van de vervuiling van het afvalwater. De afbraak van (o.a.) verzadigde moleculen (uit olie en vet) vraagt onredelijk veel ozon (Nering Bögel, 2002).
• Bovendien verloopt de aanmaak van ozon continu, terwijl de vervuiling van het afvalwater sterk kan variëren. Dit leidt dus tot wisselende effluentkwaliteiten.
• Ozon is (in hogere concentraties) schadelijk voor de gezondheid. Men dient dus steeds te vermijden dat de concentratie in het gezuiverd water te hoog wordt, en ook dat ozon ergens ontsnapt.
• De investeringskost is vrij hoog.
• Om geurproblemen te vermijden, dient ook ozon toegevoerd te worden (eventueel intermitterend) wanneer er geen afvalwater dient verwerkt te worden. Dit leidt tot extra energieverbruik.
• Ofschoon ozon op zich een desinfectans is, kunnen sommige ozoninstallaties te kampen hebben met een zeer sterke bacteriële aangroei. Dit heeft te maken met het feit dat grote vervuilende bestanddelen door de O₃ worden afgebroken tot kleine deeltjes, dewelke zeer gemakkelijk aangrijpbaar zijn door micro-organismen. Een bijkomende desinfectie kan dus noodzakelijk zijn (Nering Bögel, 2002).
• De waterproductie is laag. Het is onmogelijk om de carwashinstallatie rechtstreeks te voeden met gezuiverd water. Er dient dus steeds een buffertank tussengeschakeld te worden.

Werkingsgraad

Proeven uitgevoerd door Peys en Gysen op carwash afvalwater, wijzen op een CZV-verwijderingsrendement van nauwelijks 30%. Kleurstoffen worden door ozonisatie wél efficiënt afgebroken.

Wanneer het afvalwater geen detergenten bevat, worden goede algemene zuiverings-resultaten bereikt. Concrete cijfers hierover ontbreken echter (Nering Bögel, 2002).

Hulpstoffen

Geen, tenzij wat vlokmiddel om de afscheiding van zwevende stof te bevorderen, en H₂O₂ voor de geurbestrijding.

Automatiseringsgraad

Het gaat om een volautomatische installatie die weinig dagelijks toezicht vereist.

Leveranciers

Ozonisatiesystemen voor de car- & truckwash-sector worden op de markt gebracht door o.a.:

• Abwassertechnik Kersting, Dülmen, Duitsland
• Water Perfect , Verenigde .Staten
• Nering Bögel NV, Bocholt

Toepasbaarheid

• Voorafgaand aan de ozonbehandeling dient een voorzuivering van het afvalwater te gebeuren, die minstens bestaat uit een zand- en slibvang en een olie- en vetafscheiding. Bij de afbraak van olie-achtige bestanddelen (verzadigde moleculen) wordt immers zeer veel ozon verbruikt, en het is dus beter om de bestanddelen, die ook op een andere manier kunnen verwijderd worden, er eerst uit te halen.
• Wanneer het afvalwater weinig vervuild is kan een ozoninstallatie ingezet worden direct na de voorbehandeling. In de andere gevallen is het raadzaam een fysicochemie voor de ozonisatie te plaatsen.
• De geoxideerde bestanddelen blijven als zwevende deeltjes achter in het water. Om te vermijden dat bacteriën deze gemakkelijk toegankelijke voedingsbodem gaan aangrijpen voor proliferatie, dient een desinfectans gedoseerd te worden.
• Na de ozonisatie dient dus nog een filtratiestap geschakeld voor de verwijdering van de gefragmenteerde zwevende stof. Deze kan bestaan uit een kiezelfilter.

Voordeel voor milieu/veiligheidsniveau

Milieu- aspecten

Er wordt geen slib geproduceerd in de ozonisatiestap, wel in de daaropvolgende filtratiestap. Dit slib wordt echter afgevoerd naar de slibvangput, en grotendeels geoxideerd in de volgende behandelingscyclus.

Energieverbruik

Hoog: voor een installatie met een capaciteit van 5 m³/h heeft de ozongenerator een geïnstalleerd elektrisch vermogen van 2 à 10 kW.

Veiligheidsaspecten

• Voor de aanmaak van ozon wordt gebruik gemaakt van een hoogspannings-installatie, die bovendien in contact komt met water. Een sterke elektrische beveiliging is dus noodzakelijk.
• Ozon is (in hogere concentraties) schadelijk voor de gezondheid. Men dient dus steeds te vermijden dat de concentratie in het gezuiverd water te hoog wordt, en ook dat ozon ergens ontsnapt.

Financiële aspecten

voor een installatie van 5m³/u:

• investering: richtprijs: 30.000 euro
• onderhoud: hoog en gespecialiseerd
• energie: hoog
• chemicaliën: laag
• afvalproductie (slib): laag
• benodigde randapparatuur: geen