Waterbeheer in de autoindustrie

Transcriptie

1 STUDIEDAG 8 JUNI 99 International Association on Water Quality Waterbeheer in de autoindustrie Deel I Deel II Deel III Waterhergebruik in de autoindustrie : Globale waterbalans : verbruik, lozing & recuperatie Waterzuivering in de autoindustrie : Afvalwaterbronnen en behandelingsmethodes Bedrijfsbezoek Volvo Cars Europe Industry : Bezoek diverse zuiveringsinstallaties

2 STUDIEDAG 8 JUNI 99 International Association on Water Quality Waterhergebruik in de autoindustrie Hergebruik van proceswater via zandfiltratie, microfiltratie en UV sterilisatie Volvo Cars Europe Industry nv - Gent Jan Gruwez Milieudeskundige TREVI nv

3 Afvalwaterflow tot m³/h 40 m³/h DEMISTRAAT STADSWATER 40 m³/h PRODUCTIE 15 m³/h DEMIWATER 30 m³/h 55 m³/h 25 m³/h BEVOCHTIGING & KOELTORENS AFVALWATER ZUIVERING SCHUURLIJNEN & CARWASH 20 m³/h 10 m³/h LOZINGSPUNT 55 m³/h 25 m³/h 25 m³/h ZANDFILTERS LUCHT 90 m³/h SIFFERDOK

4 Influent recuperatie-eenheid Afvalwater schuurlijnen ph 6.5 geleidbaarheid totale hardheid 15 µs/cm < 1 DH zwevende stoffen10 mg/l deeltjesgrootte gemiddeld 25 µm maximum 125 µm mangaan ijzer < 0.2 mg/l < 0.1 mg/l Spui bevochtiging & koeltorens ph 8.5 geleidbaarheid 1000 µs/cm* totale hardheid 30 DH zwevende stoffen2 mg/l * spui ingesteld op 1000 µs/cm waardoor indikkingsgraad ongeveer 2 bedraagt!

5 Flowschema recuperatie-unit Waswater zandfilter Afvalwater schuurlijnen en bevochtiging Naar demistraat Recirculatie waswater Filtraat NTU LAMELLA SEPARATOR OPSLAG FILTRAAT OPSLAG VUIL WATER CONTINUE ZANDFILTER Afvoer slib naar waterzuivering Q UV- STERILISATOR MICROFILTER (1 µm) OPSLAG COAGULANT

6 Werkingsprincipe DynaSand 1 aanvoerleiding influent 2 noodoverstort influent 3 verdeelarmen influent 4 zandbed 5 overstort effluent 6 mammoetpomp 7 waswater verzamelvat 8 zandwasser 9 afvoer waswater 10 betonrand 11 conische bodem

7 Afvalwaterflow m³/h 40 m³/h DEMISTRAAT STADSWATER 40 m³/h PRODUCTIE 15 m³/h DEMIWATER 30 m³/h 55 m³/h 25 m³/h BEVOCHTIGING & KOELTORENS AFVALWATER ZUIVERING SCHUURLIJNEN & CARWASH 20 m³/h 10 m³/h RECUPERATIE EENHEID 25 m³/h 35 m³/h LUCHT 55 m³/h LOZINGSPUNT

8 Economische balans (1993) Debiet 25 m³/h x 24 h/d = 600 m³/d Investering ongeveer ,- BEF Besparing kostprijs stadswater kostprijs stadswater demiwater kostprijs gerecupereerd water demiwater 36,- BEF/m³ 19,- BEF/m³ 12,- BEF/m³ besparing per m³ gerecupereerd water 43,- BEF/m³ besparing op dagbasis (43,- BEF/m³ x 600 m³/d) ,- BEF/d besparing op jaarbasis (25 800,- BEF/d x 225 d/j) ,- BEF/j

9 Afvalwaterflow vanaf m³/h 60 m³/h DEMISTRAAT STADSWATER 10 m³/h PRODUCTIE 10 m³/h DEMIWATER 20 m³/h 50 m³/h BEVOCHTIGING & KOELTORENS 3 m³/h AFVALWATER ZUIVERING SCHUURLIJNEN & CARWASH 20 m³/h 23 m³/h RECUPERATIE EENHEID 50 m³/h 27 m³/h LUCHT 23 m³/h LOZINGSPUNT

10 Motivatie optimalisaties Reden van wijziging Introductie nieuwe spuitfabriek op waterbasisverf; Verhoging productiecapaciteit; Verbeteren waterkwaliteit in bevochtiging en koeltorens om kalkaanslag te voorkomen; Verhoging indikkingsfactor om waterverbruik en hoeveelheid afvalwater te reduceren. Resultaten Significante daling van waterverbruik en hoeveelheid industrieel afvalwater (besparing in exploitatiekost geraamd op ,- BEF/jaar); Capaciteit demistraat werd ongeveer 80 m³/h kleiner (besparing in investering geraamd op ,- BEF).

11 Industrieel afvalwater Volvo 3.0 in m³/wagen

12 STUDIEDAG 8 JUNI 99 International Association on Water Quality Waterzuivering in de autoindustrie Fysico-chemische chemische en biologische waterzuivering Volvo Cars Europe Industry nv - Gent Jan Gruwez Milieudeskundige TREVI nv

13 Bronnen van verontreiniging Organische verontreiniging (C.O.D. & B.O.D.) dipfosfatatielijn (ontvettingszone) electrocoat (electroforetisch lakken [azijnzuur, butylglycol,...]) spui systeemtanks (watergordijn spuitcabines) Nitraten en fosfaten (NO - 3 & PO 3-4 ) dipfosfatatielijn (fosfatatiezone) spoelen warmtewisselaars (met salpeterzuur) regeneratie demistraat Zware metalen (Zn, Ni, Pb, Cr,...) dipfosfatatielijn (fosfatatiezone [Zn 2+, Ni 2+ ], passivatiezone [Cr 6+ ]) electrocoat (electroforetisch lakken [Pb 2+ ])

14 Normen worden bereikt door: Preventieve maatregelen milieu auditing (o.a. EMAS) opvolging en optimalisatie (o.a. via netwerk afvalwater) Fysico-chemische chemische waterzuivering chroomreductie (omzetting Cr 6+ Cr 3+ ) coagulatie / flocculatie (verwijdering fosfaat en zware metalen) Biologische waterzuivering actief slib (verwijdering organische stoffen) nitrificatie / denitrificatie (stikstofverwijdering) zandfiltratie (verwijdering zwevende stoffen)

15 Overzicht afvalwaterflow STERK ORGANISCH VERONTREINIGD AFVALWATER AFVALWATER SPOEL- met Cr 6+ WATER CHROOM- REDUCTIE STERK ANORGANISCH VERONTREINIGD AFVALWATER PRETREATMENT (verfontkleving) TWEEDE TRAP FYSICO-CHEMIE CHEMIE EERSTE TRAP FYSICO-CHEMIE CHEMIE EERSTE TRAP BIOLOGIE TWEEDE TRAP BIOLOGIE LOZINGSPUNT 2 (naar Sifferdok) SANITAIR AFVALWATER OXIGEST INSTALLATIE LOZINGSPUNT 3 (Langerbruggebeek)

16 Afvalwaterflow fysico-chemie Flowschema fysico-chemische chemische zuivering Volvo ONTVETTINGSZONE DIPFOSFATATIE FOSFATATIEZONE DIPFOSFATATIE SPOELWATERS DIPFOSFATATIE EERSTE TRAP FYSICO-CHEMIE CHEMIE TWEEDE TRAP FYSICO-CHEMIE CHEMIE PASSIVATIEZONE DIPFOSFATATIE CHROOM- REDUCTIE BIOLOGISCHE ZUIVERING

17 Principe Chroomreductie op Volvo H 2 Cr 2 O 7 + NaHSO 3 + H 2 SO 4 Cr 2 (SO 4 ) NaHSO H 2 0 Uitvoering Zwavelzuur H 2 SO 4 Natriumbisulfiet NaHSO 3 ph Redox Afvalwater met zeswaardig chroom CHROOMREDUCTIE Afvalwater met driewaardig chroom

18 Coagulatie / flocculatie Volvo Principe Vlokvorming Fosfaten neerslaan als ijzerfosfaat (PO FeCl 3 FePO 4 + Cl - ) Zware metalen neerslaan als metaalhydroxiden (Me m+ + m NaOH Me(OH) m + m Na + ) Verloop Aanzuring met zwavelzuur Coagulatie met ijzertrichloride : breken van olie-emulsies : verwijdering van fosfaat Neutralisatie met natriumhydroxide: neerslaan van zware metalen Flocculatie met poly-elektroliet : bevorderen vlokvorming

19 Coagulatie / flocculatie Volvo Uitvoering Zwavelzuur H 2 SO 4 Ijzerchloride FeCl 3 Natriumhydroxide NaOH Poly-electroliet PET ph ph Influent Effluent AANZURING NEUTRALISATIE FLOCCULATIE

20 Biologische zuivering Volvo Principe omzetting van organisch materiaal in koolzuur en water organisch materiaal + O 2 bacteriën CO 2 + H 2 O + biomassa omzetting van ammonium naar nitraat (= nitrificatie!) Nitrosomonas 2 NH O 2 2 HNO H H 2 0 Nitrobacter omzetting van nitraat naar stikstofgas * (= denitrificatie!) bacteriën 6 NO CH 3 OH 3 N CO H OH - * Voorbeeld met methanol als koolstofbron

21 Afvalwaterflow biologie Flowschema biologie (industrieel afvalwater Volvo) PRETREATMENT (verfontkleving) ELECTROCOAT (afvalwater met verf) LOZINGSPUNT (naar Sifferdok) EERSTE TRAP BIOLOGIE NABEZINKER (afscheiden bioslib) CONTINUE ZANDFILTRATIE slibretour slibretour waswater TUSSENBEZINKER (afscheiden bioslib) TWEEDE TRAP BIOLOGIE EFFLUENT FYSICO-CHEMIE CHEMIE spuislib SLIBMINERALISATIE Spuislib naar filterpers

22 Biologische zuivering Volvo

23 Normen vs. waarden Volvo PARAMETER LOZINGSNORM GEM. VOLVO ( 98) Debiet ph C.O.D. B.O.D. Nitraat & nitriet Ammonium Totaal fosfaat Totaal zink Totaal nikkel Totaal lood Chroom 6+ Totaal chroom Zwevende stoffen 1760 m³/ d mg O 2 / l 15 mg O 2 / l 10 mg N/ l 30 mg N/ l 2 mg P/ l 1.5 mg Zn/ l 3 mg Ni/ l 1 mg Pb/ l 0.5 mg Cr 6+ / l 2 mg Cr tot. / l 60 mg SS/ l 462 m³/ d mg O 2 / l 4 mg O 2 / l 4.0 mg N/ l 0.21 mg N/ l 0.13 mg P/ l 0.25 mg Zn/ l 0.15 mg Ni/ l 0.01 mg Pb/ l 0.01 mg Cr 6+ / l 0.02 mg Cr tot. / l 5 mg SS/ l

24 Afvalwaterflow Oxigest Flowschema Oxigest (sanitair afvalwater Volvo) SANITAIR AFVALWATER BUFFERTANK (debietsegalisatie) Spuislib naar filterpers AËRATIEBEKKEN (incl. nitrificatie) nitraatretour DENITRIFICATIE (nitraatverwijdering) AËROBE SLIB- MINERALISATIE slibretour spuislib NABEZINKER (slibdecantatie) ASTRASAND (continue zandfilter) LOZINGSPUNT (Langerbruggebeek)

25 Oxigest (zuivering sanitair)

26 Zuiveringsrendement Oxigest PARAMETER INFLUENT EFFLUENT Debiet ph C.O.D. B.O.D. Nitraat Nitriet Ammonium Totaal stikstof Totaal fosfaat Zwevende stoffen 150 m³/ d mg O 2 / l 524 mg O 2 / l 1.4 mg N/ l <1 mg N/ l 84 mg N/ l 161 mg N/ l 11 mg P/ l nvt 150 m³/ d mg O 2 / l <3 mg O 2 / l 5 mg N/ l <1 mg N/ l <1 mg N/ l 5 mg N/ l 6 mg P/ l <5 mg SS/ l

27 Evolutie geloosd aantal V.E. 50 in V.E./1000 wagens