Concept : Waterzuivering
Techniekbeschrijving
Actieve kool heeft een groot inwendig oppervlak. De werking van een actievekool filter berust op de adsorptie van opgeloste verontreinigingen aan het oppervlak van het actieve kool. De adsorptie van actieve kool wordt bepaald door de adsorptie-isotherm van de specifieke verontreiniging. De adsorptie isotherm geeft de belading van de kool als functie van de concentratie van een verbinding in de vloeistoffase bij een bepaalde temperatuur weer. De ene stof zal beter worden geadsorbeerd dan de andere stof. Bemerk dat bij adsorptie van de ene stof zelfs desorptie van de andere stof kan plaatsvinden. De adsorptie-eigenschappen worden bepaald door onder andere de molecuulgrootte en de polariteit.
Actieve koolfiltratie vindt plaats door in een gepakte kolom van actieve kool in neer- of opwaartse richting grondwater te leiden. Door een meerdere kolommen in serie te schakelen kan een maximale belading worden verkregen van de eerste kolom. Door terugspoeling kan ijzer- en kalkneerslag deels verwijderd worden.
Wateractieve koolfiltratie kan als hoofdtechniek en als nageschakelde zuiveringstechniek gebruikt worden.
Door ijzer- en kalkneerslag wordt het adsorberend oppervlak van actieve kool verkleind.
Toepassingsvoorwaarden
De techniek wordt vooral ingezet om niet polaire organische verbindingen uit de vloeistoffase te verwijderen. Ook polaire verbindingen kunnen worden verwijderd maar de beladingsgraad op wateractieve kool is een stuk lager dan de niet polaire organische verbindingen.
Ontijzering van grondwater voorafgaand aan wateractieve koolfiltratie is noodzakelijk bij ijzergehalten boven de 1 mg/l. Zonder ontijzering kan er ijzerafzetting optreden in de kolom waardoor de beladingsgraad van het wateractieve kool zal afnemen en verstopping kan optreden. Indien het grondwater kalkafzettend is, dient de pH te worden gecorrigeerd om de vorming van ketelsteen in de leidingen en reactoren tegen te gaan.
Resultaten
Op basis van de adsorptie-isotherm voor een specifieke verontreiniging kan een uitspraak worden gedaan over de mogelijke beladingsgraad. Afhankelijk van de contacttijd van het verontreinigde water met de actieve kool kunnen voor aromaten, minerale oliën, PAK en chloorhoudende oplosmiddelen verwijderingsrendementen worden gehaald van meer dan 98 %.
Kosten
De kosten voor actieve koolfiltratie worden voor een groot deel bepaald door het type verontreiniging, concentratie en beladingsgraad op de actieve kool. Een lagere beladingsgraad en een hogere concentratie zullen de kosten aanzienlijk verhogen.
De prijs van actieve kool per kg bedraagt circa 2,7 EUR inclusief afvoeren van de kool.
Voor de installatie kunnen de volgende kosten per m³ behandeld grondwater, exclusief actieve kool, worden gehanteerd:
Debiet m³/uur Kostprijs per m³
tot 0,25 EUR 6 per m³
0,25 - 0,60 EUR 4 per m³
0,60 - 1,25 EUR 3 per m³
Milieurendement
Organische verontreinigingen worden op een relatief eenvoudige wijze tegen lage energiekosten uit het water verwijderd. Het ruimtebeslag is gering (compacte installatie).
Bij reeds lage ijzerconcentraties van 1 mg/l en meer is het noodzakelijk om het grondwater te ontijzeren. Hiervoor is (beluchtings)energie nodig en ontstaan reststoffen (ijzerslib).
Na doorslag van het actieve kool zal de beladen kool moeten worden afgevoerd en verwerkt. De beladen kool kan als chemisch afval worden gestort of verbrand of worden gereactiveerd.
Op het gebied van veiligheid zijn er geen grote risico's te verwachten bij het gebruik van actieve kool.
Energieverbruik 0
Reststoffen -
Ruimtegebruik +
Geluidshinder +
Geurhinder +
Ontwikkelingsstadium
Categorie 1
Er is op praktijkschaal ruime ervaring opgedaan met deze techniek.
Leveranciers
De meeste aannemers kunnen een wateractieve koolfilter leveren, verhuren en installeren en de bedrijfsvoering verrichten.
Referenties
Grondwaterzuivering bij bodemsanering, RIVM Rapportnummer 772404001, januari 1995, Nederland.