Optimalisatie en opvolging van de nazuivering van afvalwater

Beschrijving

De afvalwaterzuiveringsinstallatie (voor behandeling van proceswater) omvat, naast een voorbehandeling, een fysicochemische voorzuivering en een biologische hoofdzuivering, ook een nazuivering. De nazuivering beoogt de verwijdering van opgeloste, niet-biodegradeerbare componenten, en bestaat uit:

• Filtratie (zandfiltratie of microfiltratie);
• Vastbed adsorptie (adsorptie met granulaire actief kool).

Naast actief kool kunnen ook andere evenwaardige absorbentia in aanmerking komen.

Andere methoden, meestal oxidatieve destructie, zijn duurder zonder meer efficiënt te zijn en worden in de praktijk weinig toegepast.

Voor een uitvoerige beschrijving van de afvalwaterzuiveringstechnieken verwijzen we naar de technische fiches in WASS, http://www.emis.vito.be/wass.

Mogelijkheden ter optimalisatie van de nazuivering zijn:

• De keuze van actief kool;

De keuze van de geschikte actief kool gebeurt o.b.v. theoretische kennis en ervaring. De adsorptiecapaciteit van actief kool is afhankelijk van o.a. specifiek oppervlak, poriëngrootte en chemische samenstelling. Actieve kool kan worden geïmpregneerd met bepaalde chemicaliën om zo de eigenschappen voor bepaalde toepassingen te verhogen.

• Het onderhoud en tijdig vervangen van actief koolfilter;

Tijdens periodes van stilstand door onderhoud of vervanging (m.a.w. de actief koolfilter is niet werkzaam) mag er niet geloosd worden.
Om de periode van stilstand zo kort mogelijk te houden en het vervangen van de actief koolfilter zo efficiënt mogelijk te laten verlopen (het kan soms even duren vooraleer de actief koolfilter leverancier ter plaatse kan komen), is het aangewezen om de tijdsduur tussen de vervangingen bij te houden en te monitoren. Op deze manier kan er geanticipeerd worden wanneer een filter (bijna) verzadigd is en kan deze tijdig en met een minimale stilstandperiode vervangen worden om de continuïteit van de installatie te maximaliseren.

• De voorbehandeling van afvalwater;
• De keuze van aantal filters/de opstelling van de filters;

Om efficiënt te kunnen werken bij een lange adsorptiezone kunnen 2 afzonderlijke filters in serie geplaatst worden. De eerste filter wordt dan pas vervangen na volledige verzadiging. De tweede filter schuift door naar de eerste positie. De nieuwe filter wordt geplaatst op de tweede positie. Bij de zuivering van grote hoeveelheden afvalwater, kunnen 2 filters in parallel geplaatst worden om een filter met te grote afmetingen te vermijden. Het aantal filters wordt bepaald door de voorbehandeling, de hiermee behaalde concentraties aan verontreinigingen en de geldende lozingsnormen.

• Het vermijden van voorbelading;
• De beluchting van actief koolfilter.

We verwijzen tevens naar (Polders, Vanassche, & Huybrechts, 2013), § 4.3.7.

Doorgaans wordt het gebruik van actief kool afgestemd op de maximaal toelaatbare lozingsnorm voor CZV. Dat betekent dat de lozingsnorm de sturende factor is voor het toepassen van actief kool.

Volgens (Desmet, 2016) is het aanbevolen dat de bedrijven een concrete opvolging voorzien van de procesparameters van het actief koolproces. Hiervoor zijn minimaal de CZV voor en na filtratie, de debieten die door de filters gaan, en het aantal kg kool nodig. Op deze manier kunnen de procesparameters bepaald worden. Belangrijke procesparameters zijn het specifieke koolverbruik (kg kool/kg CZV en kg kool/m³), de efficiëntie (mg/l en %) en de specifieke efficiëntie (kg CZV/kg actief kool). Analyses gebeuren volgens (Desmet, 2016) bij voorkeur minimaal op wekelijkse basis. Overige registraties (debiet, koolverbruik) kunnen best dagelijks gebeuren.

De monitoring van deze procesindicatoren, parameters, (§ 4.2.12) draagt bij tot een gerichte procesvoering, en -optimalisatie en beheersing van de lozing van gevaarlijke stoffen. Een daadwerkelijke verwijdering kan worden gegarandeerd.

De sturing van de toepassing van actief kool o.b.v. uitsluitend CZV-concentraties (na filtratie), en met name het “bypassen” van de actief kool filter bij voldoende lage CZV-concentraties (in verhouding tot de lozingsnorm), moet vermeden worden. Afvalwaters met lage concentraties CZV kunnen immers nog steeds giftige of bioaccumulerende stoffen bevatten. De correlatie tussen PBS^[1]- en de toxiciteitsresultaten en fysisch-chemische parameters, zoals CZV, is volgens (Weltens, Jacobs, Maes, Borburg, & Leppens, 2011) zeer zwak of niet-bestaande.

Toepasbaarheid

• Techniek is bewezen.
• Techniek heeft geen noemenswaardige technische beperkingen.

Milieuvoordeel

• Toename van de zuiveringsefficiëntie (o.a. zwevende stoffen, dierlijke en plantaardige oliën en vetten, pesticiden, biociden, CZV, AOX, TOC, VOS, BTEX, MAK, fenolen, PAK, apolaire KWS, metalen, chloride, cyanide, fluoride, sulfide, sulfaat).
• Beperking van emissies naar water.
• De productie en regeneratie van actieve kool heeft een impact op het milieu (o.a. energiegebruik en luchtemissies)

Opmerking: Een aantal gevaarlijke stoffen heeft een hoge affiniteit voor sorptie aan slibdeeltjes. Het beperken van het gehalte aan zwevende stoffen d.m.v. zandfiltratie is dan ook een relatief eenvoudige techniek om het gehalte aan gevaarlijke stoffen te reduceren.

Financiële aspecten

• Kosten voor personeel, opleiding, opvolging, etc.
• Kosten voor eventuele aanpassingen van de zuiveringsinstallatie en voor de aankoop/regeneratie van actieve kool.
• Besparingen als gevolg van de optimalisatie van de afvalwaterzuiveringsprocessen, incl. vermeden heffingen.

Bronnen

• (Desmet, 2016)
• (Huybrechts, Vercaemst, & Dijkmans, 2003)
• (Polders, Vanassche, & Huybrechts, 2013)
• WASS (WAterzuiveringsSelectieSysteem), te raadplegen via https://emis.vito.be/nl/wass-waterzuiveringsselectiesysteem