Afvalwaterzuivering: hoe actieve kool zich verhoudt tot andere technologieën

Afvalwater is een probleem voor tal van sectoren, vooral omdat er strengere verontreinigingsgrenswaarden zijn ingevoerd. Er worden verschillende technologieën gebruikt, vaak in combinatie, om afvalwater veilig te maken voor recyclage of lozing.

In veel situaties en sectoren is actieve kool een effectieve optie, die de kosten verlaagt en een betrouwbaar, milieuvriendelijk alternatief of back-up biedt voor technologieën zoals bioreactoren en membranen.

Typische uitdagingen bij zuivering van afvalwater

Afvalwater is meestal afkomstig van drie hoofdbronnen: industrieel afvalwater en proceswater, huishoudelijk afvalwater of percolaatwater van stortplaatsen.

Verontreinigingen zijn afhankelijk van de bron, met de belangrijkste als volgt.

  1. Organische componenten, zoals gemeten aan de hand van de chemische zuurstofverbruik (COD) en de biochemische zuurstofverbruik (BOD). Te grote hoeveelheden kunnen leiden tot zuurstofgebrek in waterlopen en resulteren in onvoldoende niveaus om leven in stand te houden.
  2. Nitraten en fosfaten, vaak afkomstig van meststoffen. Deze kunnen leiden tot eutrofiëring, waarbij te grote hoeveelheden algen ontstaan en organismen geen toegang meer tot licht en zuurstof krijgen.
  3. Adsorbeerbare organische halogeenverbindingen (AOX). Organische componenten die halogenen zoals chloor of broom bevatten, veel daarvan brengen milieurisico’s met zich mee.
  4. Sporencomponenten, zoals residuen van pesticiden, hormonen, antibiotica en industriële chemicaliën. Velen zijn geclassificeerd als Zeer zorgwekkende stoffen (SVHC), waarvan wordt aangenomen dat ze zelfs in lage concentraties schadelijk zijn voor het milieu. Andere zijn Persistente organische polluenten (POP's) die zich kunnen ophopen in water, grond en mogelijk in de voedselketen.
  5. Metalen, die de omgeving en het aquatische leven kunnen schaden als de niveaus te hoog zijn.

Niet alle verontreinigingen kunnen middels adsorptie door actieve kool worden verwijderd. Nitraten, fosfaten en metalen zijn anorganische componenten en hebben geen affiniteit met actieve kool en vereisen dus een alternatieve zuiveringstechniek. Voor de verwijdering van COD, BOD, AOX en sporencomponenten is actieve kool echter zeker het onderzoeken waard.

De wetgeving beschermt de natuurlijke waterlopen en de biodiversiteit en vermindert de risico’s voor de menselijke gezondheid. Verontreinigingsgrenswaarden variëren afhankelijk van de component, de regio en de nabijheid tot natuurlijke hulpbronnen of drinkwaterbronnen.

Sectoren en scenario’s

Actieve kool kan worden gebruikt in een grote verscheidenheid aan industrieën en situaties, met name bij de behandeling van organische verontreinigingen in industrieel afvalwater.

De petrochemische, chemische en farmaceutische industrie produceert afvalwater in hun productieprocessen, spoelwater en regenwater dat verontreinigd is met organische stoffen zoals COD, BOD en sporencomponenten. Kleur in proceswater of afvalwater kan ook worden verwijderd.

Schrootbedrijven, stortplaatsen en afvalverwerkingssites kunnen bij regenbuien vervuilde run-offs veroorzaken. De samenstelling van de vervuiling is afhankelijk van het soort afval op de site. Metalen van bijvoorbeeld oude auto-onderdelen en versnipperd materiaal zijn vaak aanwezig, maar kunnen niet via adsorptie worden verwijderd. Actieve kool pakt typisch organische componenten aan die het gevolg zijn van het uitlogen van vast afval of het morsen van benzine en koelvloeistoffen.

Rampen zoals treinongelukken kunnen leiden tot verontreinigd water, bijvoorbeeld van vloeistoffen die worden vervoerd of van water dat wordt gebruikt om branden te blussen, dat doorgaans gefluoreerde componenten zoals PFAS bevat.

Reinigingsbedrijven kunnen ook profiteren van actieve koolfiltratie, net als festivals met afvalwater uit keukens en douches.

Technologieën voor het behandelen van afvalwater

Afvalwater wordt over het algemeen gefaseerd gezuiverd.

  • Primaire behandelingen

Deze verwijderen de grootste niet-oplosbare deeltjes zoals bladeren en zand. Een standaardoplossing voor het verwijderen van deze categorie is via sedimentatie, waarbij deeltjes bezinken in een tank met stilstaand water. 

Bij fysico-chemische behandeling worden chemicaliën toegevoegd om de coagulatie en de flocculatie te verhogen, waardoor het gemakkelijker wordt om onzuiverheden te verwijderen. Metalen en sommige geneesmiddelen kunnen op deze manier worden gereduceerd. In deze fase kan actieve kool in poedervorm worden toegevoegd om de toxiciteit te verwijderen en zo de bacteriën in de volgende fase te beschermen.

  • Secundaire behandelingen

Deze verwijderen organische onzuiverheden, gekwantificeerd via de parameters COD en BOD, zoals bijvoorbeeld aanwezig in afvalwater geproduceerd door de voedselindustrie en de chemische en farmaceutische sector.

Bioreactoren, die bacteriën gebruiken om organische componenten af te breken, worden gebruikt in aerobe of anaerobe omstandigheden, afhankelijk van de componenten die moeten worden verwijderd.

Aerobe bioreactoren verbruiken veel energie, anders kunnen de bacteriën afsterven. Toxiciteit in het afvalwater kan ook de bacteriën doden waarbij het moeilijk is om de kolonie weer op te starten. Bioreactoren vereisen expertise op de site en een nauwgezette controle om de overleving van de bacteriën te verzekeren.

Actieve kool in poedervorm kan worden toegevoegd als een soort vitamine, waardoor de flocculatie wordt verbeterd en bacteriën worden beschermd. Dit wordt ook wel het PACT-proces genoemd.

Soms is deze secundaire fase voldoende om water te zuiveren, maar meestal is een tertiaire stap nodig. Bovendien laat de biofiltratie slib achter, dat zelf een extra behandeling nodig heeft.

  • Tertiaire behandelingen

Dit is de 'polish'-fase, die ervoor zorgt dat het water veilig is voor hergebruik of lozing. Er worden verschillende technologieën gebruikt, alleen of in combinatie.

Membranen scheiden het afvalwater in een gezuiverde stroom voor recycling of lozing en laten concentraat water  achter dat nog moet worden behandeld. Membraantechnologie is effectief, maar het energieverbruik dat nodig is om water over de membranen te pompen is hoog.

Ze zijn duur en kunnen vervuild raken door bacteriën, deeltjes of onoplosbare zouten, waardoor het proces stil ligt terwijl ze worden gereinigd. Ze vereisen een zorgvuldige controle om ervoor te zorgen dat er geen sprake is van een doorbraak van verontreinigingen.

Actieve koolfiltratie adsorbeert COD, AOX en vele spoenrcomponenten. Het is vooral nuttig voor organische componenten die niet biologisch afbreekbaar zijn.

Naast enkel gebruik of in serie, kunnen de filters voor de membranen worden geplaatst om ze te beschermen tegen afzetting. Dit zorgt ervoor dat de membranen langer meegaan en stilleggingen worden vermeden. Geplaatst na membranen, kunnen ze fungeren als een laatste politiestap in geval van een doorbraak.

Zandfiltratie verwijdert zwevende deeltjes, soms in combinatie met actieve kool.

Geavanceerde oxidatieprocessen (AOP) maken gebruik van chemicaliën zoals ozon om de laatste sporen van COD te verwijderen, vaak in combinatie met membranen.

Ontsmetting en destillatie zijn ongebruikelijke technieken, die zelden buiten de laboratoriumomgeving worden aangetroffen.

Oplossingen met actief koolfiltratie van DESOTEC

DESOTEC biedt 24 uur per dag en 7 dagen per week service die zorg draagt voor het afvalwater van de klant, zodat deze zich kan concentreren op zijn kernactiviteiten.

Onze oplossingen zijn vooral nuttig wanneer er sprake is van discontinue vervuiling, bijvoorbeeld voor de behandeling van verontreinigd regenwater op een schroothoop. Terwijl biofilters een constante aanvoer van verontreinigingen nodig hebben om bacteriën te voeden, evenalss een nauwgezette controle, kunnen actieve koolfilters gewoon blijven zitten tot ze nodig zijn.

DESOTEC levert alle mobiele filters op huurbasis, waardoor ze ideaal zijn voor kortetermijnsituaties zoals noodgevallen of onderhoud. Bedrijven kunnen ze op grote schaal testen en indien nodig aanpassen of verwijderen, in plaats van vooraf een investering te doen.

Het systeem van DESOTEC is modulair, waardoor het een grote flexibiliteit biedt. Dit komt bijvoorbeeld ten goede aan gemeentelijke AWZI’s, die de behandeling moeten opschalen naarmate de gemeenschappen zich uitbreiden. Het helpt bedrijven ook om bestaande installaties te versterken om aan nieuwere, strengere verontreinigingsgrenswaarden te voldoen.

Klanten gaan niet zelf met de verzadigde kool om. In plaats daarvan verwijdert DESOTEC de gebruikte filters, zodat de fabriek haar werk snel kan hervatten. We transporteren ze vervolgens naar onze ovens, waar de verontreinigingen worden vernietigd en de kool wordt gereactiveerd, waardoor de DESOTEC-filtratie een milieubewuste optie wordt.

Hoe kan DESOTEC u helpen?

In heel Europa zien we dat klanten overschakelen op actieve kool voor de behandeling van afvalwater, of onze filters opnemen in hun biofiltratie- of membraansystemen.

Neem vandaag nog contact op met onze ingenieurs om te bespreken hoe onze oplossingen uw bedrijf kunnen helpen.

 

In de faciliteiten van DESOTEC wordt alle gebruikte actieve kool geanalyseerd, zodat de juiste maatregelen kunnen worden genomen voor de behandeling en verwijdering van de verzadigde kool uit de mobiele filters. Alle moleculen die geadsorbeerd werden op de actieve kool op de site van de klant, worden gedesorbeerd in de reactivatieovens van DESOTEC. Deze verontreinigingen worden vervolgens volledig vernietigd, in overeenstemming met de nationale en Europese wetgeving, door middel van een verbrandings- en neutraliseringsinstallatie. De volledige installatie en de uitstoot ervan worden continu online gecontroleerd, wat garandeert dat alleen onschadelijke waterdamp uit de schoorsteen te zien is.