Source 1 Dinsdag 24 mei Stowa Afvalwaterketen Symposium Marlies Kampschreur
Wat is SOURCE? 2 Simultaneous Removal of Human and Veterinary Pharmaceuticals and Nutrients ( ) Met medewerking van:
Wat is SOURCE? 3 Een pilot voor gecombineerde behandeling van menselijke en dierlijke urine Doel: - terugwinning van nutriënten - verwijdering van geneesmiddelen en hormonen DMF Menselijke urine N totaal (mg/l) 3100-5400 3.500 P totaal (mg/l) 50-180 300 CZV (mg/l) 7500-20.000 4.000 Geneesmiddelen (mg/l)? > 6
Waarom eigenlijk. 4 - Verbetering oppervlaktewaterkwaliteit (geneesmiddelen en nutriënten) - Goedkoper N en P verwijderen door schaalvoordeel - Terugwinning eug gvan fosfaat osaa - Kunstmestproductie; precisiebemesting fosfaat mogelijk vanuit dierlijke meststroom - Synergievoordeel (warmte, elektra, nutriënten) - Kleiner mestoverschot: minder transportbeweging g
Waarom eigenlijk. 5 afvoer 35.000 ton N/jr 20.000 ton P/jr 15.000 ton N/jr 5.000 ton P/jr 4.900 ton N/jr 340 ton P/jr 4.500 ton N/jr 1.000 ton P/jr Beheersgebied Aa en Maas
Situatie met SOURCE 6 12.000 ton N/jr 13.800 ton P/jr 42.000 ton N/jr 19.700 ton P/jr dik afvoer 8.000 ton N/jr 300 ton P/jr 30.000 ton N/jr 5.900 ton P/jr dun 4.050 ton N/jr 850 ton P/jr Potentieel verschil met huidig: 690 ton N/jaar (=75% totaal A&M) 95 ton P/jaar (=60% totaal A&M) 4.210 ton N/jr 245 ton P/jr 450 ton N/jr 150 ton P/jr
Niveau dieper 7
En nu in het echt 8
Beluchte tank 9 Debiet: 150 L per uur 1,8 dag oxische verblijftijd ph 8,5 zonder zuurdosering CZV verwijdering 25 35% Zuurstofspanning 1,5 tot 2,5 mg/l. CZV verwijdering ca. 30%. BZV verwijdering ca. 70%.
Fosfaatwinning 10 Struvietprecipitatie in korrelreactor Bewezen technologie op industrieel afvalwater zuivelindustrie en aardappelverwerking (full-scale) en rejectiewater (pilot-scale) Nog niet eerder op mestfractie NuReSys reactor
Optimalisatie fosfaatwinning 11 Fijne kristallen bij opstart Struvietkorrels Uitgevoerde optimalisaties - Verlaging ph (van 8.5 naar 7.5) - Toevoegen ent-materiaal - Aanpassen roersnelheden Aangroei struviet op ent materiaal
Samenstelling Struviet Macro nutrienten samenstelling struviet % / DS 12 Parameter Source Theorie NH 4 MgPO 4.6H 2 O N 5,25 5,51 P 21,4 12,65 deels Mg-Fosfaat inclusies i Mg 14,1 9,92 bij Source organisch materiaal: 26 mg/kg DS
Samenstelling Struviet Zware metalen (waarden in mg/kg DS): 13 Parameter Rejectie Water Source Limiet Vlaanderen As 6,62 5,66 150 Cd 0,331 0,283 6 Cr 11 9,4 250 Cu 11 9,4 375 Hg 0,011 0,094 5 Pb 13,2 11,3 300 Ni 552 5,52 442 4,42 50 Zn 11 9,4 900
Stikstofverwijdering 14 Stikstofverwijdering omdat terugwinning niet werd gezien als waardevol product via nitritatie-anammox anammox vanwege lage energie- en chemicalienverbruik Bewezen technologie op rejectiewater Nog niet eerder op mestfractie Dunne Mest Fractie blijkt lastige matrix DEMON reactor
Stikstofverwijderingsactiviteit in reactor 20 18 Nitritatie De-ammonificatie Totale activiteit ent 1 wegvallen activiteit Verdunning met effluent ent 2 ent 3 10 9 15 16 Geleidbaarheid 8 14 7 Activite eit [mg N/L/h] 12 10 8 6 6 5 4 3 Ec [ms/cm] 4 2 2 1 0 0 Tijd [d]
Source stappen 16
En de geneesmiddelen? 17 Er is onderzocht hoeveel geneesmiddelen er door de eerste drie processtappen worden verwijderd In samenspraak met laboratoria is een kwalitatieve analysemethode ontwikkeld (effect meting) Effectmeting antibiotica: Water-Scan test door Grontmij 5 agarplaten met bacteriestammen gevoelig voor antibiotica groepen Opbrengen monster in well op agarplaat: na 20 h incubatie (30 0 C) -> eindpunt groeiremming Interpretatie resultaten: kwalitatief tot semi-kwantitatief!
Groep Tetracyclines Tetracyclines 18 3 9 5 1. Positieve controle A 2. Positieve controle B 3. Negatieve controle demiwater 4. Negatieve controle methanol 5. Influent aerobie 4 1 7 6. Effluent aerobie 7. Extract van struvietkorrels methanol 8. Effluent struvietreactor 9. Extract struvietkorrels demiwater 8 6
Voorzichtige conclusies antibiotica-meting (slechts 1 meting uitgevoerd) 19 Methode is bruikbaar voor meting van antibiotica activiteit in deze matrix Verwijdering van antibiotica in aerobe reactor (rendement verschilt per antibiotica-groep) Antibiotica blijven bij fosfaatwinning f i in waterfase; weinig i in struvietkorrels tk Op dit moment lijkt het effluent van de pilot teveel humuszuren en andere organische verbindingen te bevatten om ozon en actief kool toe te passen op effluent Verdere optimalisatie nodig van processtappen om te voorkomen dat er een puntlozing van geneesmiddelen naar het oppervlaktewater ontstaat effluent
Bedankt! 20 Project-groep Source: Sjors Dilven (Logisticon); Wim Moerman (Akwadok); k) Geert Notenboom, Rob Lodder, Henk-Wim de Mooij (Grontmij), Jan Weijma, Miriam van Eekert (LeAF), Tim Wallis, Tom Weijtmans (HAS Den Bosch), Mirabella Mulder, Maurice Schellekens, Marlies Kampschreur (Waterschap Aa en Maas) Begeleidingsgroep Source Ton Vermeer (Provincie Noord-Brabant), Ton van Korven (ZLTO), Geert Notenboom (Grontmij), Bert Palsma (STOWA), Stefan Breukel (Ministerie LNV), Mirabella Mulder, Wim van der Hulst, Marlies Kampschreur (Waterschap Aa en Maas)
En bedankt voor jullie aandacht 21
Antibiotica Screening Assay Onderzoeksvragen: Antibiotica activiteit in afvalwater en/of struvietkorrels? Welke groepen antibiotica zijn aanwezig? Dragen beluchting en/of struvietreactor bij aan verwijdering? 22 Effectmeting ti antibiotica: Water-Scan test t door Grontmij 5 agarplaten met bacteriestammen gevoelig voor antibiotica groepen - Tetracyclines: o.a. doxycycline, oxytetracycline (V + H) - Quinolonen: o.a. flumequine, enrofloxacine (H) - Sulfonamiden: o.a. sulfadiazine, sulfamethoxazole (V + H) - Macroliden/B-lactam: o.a. tylosine, lincomycine, amoxicilline (V + H) - Aminoglycosiden: o.a. neomycine (V + H) Opbrengen monster in well op agarplaat: na 20 h incubatie (30 0 C) -> eindpunt groeiremming i Interpretatie resultaten: kwalitatief tot semi-kwantitatief!
Materiaal en Methoden Monsters: 1. Steekmonster influent aerobietank 2. Steekmonster effluent aerobietank 3. Extracten struvietkorrels -> verpulveren, 24 h extractie met demiwater en methanol op schudmachine, methanol 1:1 verdunnen met demiwater, beide extracten aanbrengen op agarplaat 4. Steekmonster effluent struvietreactor 3 23 Humane urine 1 2 4 DEMON Aerobietank Dunne fractie varkensmest Struvietreactor RWZI