Demonamiddag 11 september 2012

Transcriptie

1 Demonamiddag 11 september 2012

2 Behandeling van spuiwater Telen zonder spui = Problematiek van spuiwater aan de bron aanpakken! Indien toch spuiwater: Volume beperken en behandelen alvorens te lozen. Normen voor CZV, NO 3 -N en PO 4 -P voor lozing in de gracht Parameter Effluenteis Eenheid COD <30 mg O 2 /L NO 3 -N <11 (15) mg NO 3 -N/L PO 4 -P <1!? mg PO 4 -P/L

3 Verwijdering van NO 3 -N uit spuiwater Werkingsprincipe biologische denitrificatie: Wetenschappelijke achtergrond: Reductie reactie van Nitraat stikstof (NO 3- -N) tot stikstofgas (N 2 ) met productie van biomassa (een e - -donor is noodzakelijk! = koolstofbron ) 24 mol NO 3 - = 1488 g NO 3 - = 336 g NO N = koolstofbron 960 g CZV Uit bovenstaande vgl. kan berekend worden dat voor 1 g NO 3- -N te verwijderen 2.86 g CZV noodzakelijk is

4 Verwijdering van NO 3 -N uit spuiwater Werkingsprincipe biologische denitrificatie: Praktische gevolgen voor het denitrificatieproces: Noodzaak aan een koolstofbron: Onze keuze = Melasse (+/- 25 /L) In de praktijk CZV/NO 3- -N > 4, dwz. dat de koolstofdosering afhankelijk is van de influentconcentratie NO 3 N Denitrificatie geeft aanleiding tot ph-verhoging: Noodzaak aan ph-regeling en zuurdosering met ph-stat Het volume zuur ~= Massa gereduceerd NO 3 N Regeling van koolstofdosering om overdosering te vermijden = stapsgewijze dosering van melasse op basis van de zuurdosering!

5 Verwijdering van NO 3 -N uit spuiwater Werkingsprincipe biologische denitrificatie:

6 Behandeling van spuiwater via een denitrificatiefilter Keuze toegepaste technologie = Upflow denitrification filter? Biomassa op vaste drager Gedwongen circulatie van het dragermateriaal in de vloeistof Dosering van koolstofbron en zuur in recirculatie Batchproces

7 Behandeling van spuiwater via een denitrificatiefilter Voordelen toegepaste technologie: Lage investerings- en werkingskost (zie verder); Biomassa op vaste drager = geen nabezinkingsbekken; Biomassa op vaste drager = beperkte biomassa aangroei; Beperkte dimensies in vgl. met rietveld (plaatsing in serre/werking tijdens wintermaanden); Eenvoud van de procesvoering; Traditionele, goed doorgronde technologie die reeds in het verleden zijn nut heeft bewezen in andere sectoren.

8 Behandeling van spuiwater via een fosfaatfilter Keuze toegepaste technologie = Downflow phosphate filter? Vastbedfilter is opgebouwd uit ijzerkorrels met zandkern Afkomstig van de ontijzering van grondwater (bij de productie van drinkwater) Ijzer(III)hydroxiden binden met ortho-fosfaat tot ijzerfosfaat (FePO 4 ) = chemisorptie = fosfaat zit gebonden in de korrel Mits ph-verlaging kan fosfaat terug in oplossing gaan Airflush voor het vrijhouden van het filterbed aerobe biologische oxidatie van de overmaat koolstofbron op kunststof filtermatten onderaan het filterbed

9 Behandeling van spuiwater via een fosfaatfilter Voordelen toegepaste technologie: Geen dosering van chemicaliën noodzakelijk; Geen noodzaak aan afscheiding van neerslag via bezinking zoals bij klassieke FeCl 3 dosering; Hoge adsorptiecapaciteit van ijzerkorrels, dus lange standtijd van filter (zie verder); Korte verblijftijd noodzakelijk, dus beperkte dimensies (zie verder); Eenvoud van de procesvoering; Nadeel: afvoer van filtermateriaal na verzadiging Afzet van verzadigde korrels? Meststof?

10 Pilootinstallatie Upflow denitrification filter + downflow phosphate filter

11 Pilootinstallatie Upflow denitrification filter + downflow phosphate filter

12 Pilootinstallatie Upflow denitrification filter + downflow phosphate filter

13 Denitrificatiefilter Laboratoriumonderzoek: NO 3- -N verwijderingsrendement van 78 99% met effluentconcentraties tss mg NO 3 N (indien influentconcentratie < 100 mg NO 3 N) Onderzoek naar koolstofbron: NaAc, azijnzuur, ethanol, methanol, melasse Technische keuze: NaAc en ethanol Economische keuze: Melasse

14 Denitrificatiefilter Pilootonderzoek: Lozing van spuiwater: 360 L/dag Om de 2 uur batchdosering van buffertank naar denitrificatiefilter (= 30L spuiwater) Dosering koolstofbron: +/- 100 ml pure melasse per dag Om het uur wordt er 5 minuten gedoseerd: 80 ml van een verdunde oplossing (1/20) Er werden denitrificatiesnelheden opgemeten tussen 530 en 1220 mg NO 3 -N/(L.d): dwz. dat maximaal 100 mg NO 3 -N/L kan verwerkt worden op 2 uur cyclustijd.

15 Denitrificatiefilter Pilootonderzoek:

16 Denitrificatiefilter Pilootonderzoek:

17 Fosfaatfilter Laboratoriumonderzoek: Batchexperimenten waarbij PO 4 -P in contact wordt gebracht met 10g of 100g ijzerkorrels (droog) voorbeeld zie hieronder! Adsorptiecapaciteit= 20 mg PO 4 -P/g ijzerkorrel (Q M ) 1 L (16 mg PO 4 -P/L) + 10 g ijzerkorrels

18 Fosfaatfilter Pilootonderzoek: Resultaten volgen in de loop van het tweede projectjaar!

19 Tot slot enkele cijfergegevens Stel: 1 m 3 spuiwater per dag verwerken met: 100 mg NO 3 -N/L < 15 mg NO 3 -N/L 20 mg PO 4 -P/L < 2 mg PO 4 -P/L Berekende parameter Eenheid Verblijftijd denitrificatiefilter 6-7 h Volume denitrificatiefilter L Volume fosfaatfilter 700 L Massa ijzerkorrels 1000 kg Volume Melasse (geconc.) 265 ml/d Kostprijs melasse 0.64 /d Standtijd fosfaatfilter 6 maanden Verificatie is noodzakelijk!

20