Concept : Luchtzuivering
Techniekbeschrijving
Veel organische verontreinigingen kunnen door micro-organismen worden afgebroken tot onschadelijke verbindingen zoals biomassa, kooldioxide en zouten. De concentratie aan organische verontreinigingen in grondwater is vaak relatief laag. Voor zuivering van verontreinigd grondwater worden hoofdzakelijk biofilmreactoren toegepast en in zeer beperkte mate actief-slibsystemen. Deze laatste is de slibbelasting te laag en bij de gewenste hydraulische verblijftijd van kleiner dan een uur worden geen goed bezinkende slibvlokken gevormd.
Biofilmreactoren waarin de micro-organismen zijn gehecht op een dragermateriaal zijn daarentegen meer geschikt voor zuivering van grondwater. Door dragermateriaal te gebruiken met een hoog specifiek oppervlak kunnen hoge biomassaconcentraties worden gerealiseerd waardoor biofilmreactoren compact zijn. De biomassa heeft voor de groei nutriënten (stikstof en fosfaat) nodig, die wanneer ze onvoldoende in het grondwater aanwezig zijn, moeten worden toegevoegd.
Een veel toegepaste biofilmreactor is gebaseerd op polyurethaan (PUR) als dragermateriaal. De reactor bestaat uit meerdere beluchte vakken in serie, die gevuld zijn met gereticuleerd polyurethaan als dragermateriaal voor micro-organismen. Het dragermateriaal is volledig ondergedompeld. Lucht en water stromen volgens het meestroomprincipe door elk vak. Ieder vak wordt belucht met lucht uit het vorige vak om strippen van vluchtige componenten te voorkomen.
Groot voordeel van dit type reactoren is dat gelijktijdig grondwater en bodemlucht kan worden gezuiverd.
Toepassingsvoorwaarden
De voornaamste toepassingsvoorwaarde is, dat de organische verontreinigingen door de micro- organismen kunnen worden afgebroken bij een minimale verblijftijd van een 0,5 - 1 uur. Bij ijzergehalten groter dan 25 mg/l dient vooraf te worden ontijzerd.
De techniek is niet van toepassing bij bemalingen omdat de duur hiervan meestal te kort is om voldoende microorganismen op het dragermateriaal tot ontwikkeling te laten komen. Indien de vuilvracht, uitgedrukt in CZV, relatief hoge waarden bereikt (>100 - 200 mg/l) dienen andere (biologische) systemen te worden overwogen.
Resultaten
Het rendement van biologische reiniging is afhankelijk van het type en de concentratie van de verontreiniging. Op basis van referentieprojecten kunnen de volgende zuiveringsrendementen en haalbare effluentconcentraties worden aangegeven voor de verschillende verontreinigingen:
|
Verontreiniging |
Rendement (%) |
g/l)mEffluent ( |
|
Minerale olie |
50 - 99 % |
50 |
|
Aromaten |
85 - > 99 % |
2 |
|
Naftaleen |
85 - > 99 % |
< 0,1 |
|
PAK |
65 - > 99 % |
< 0,1 |
|
Chloorbenzeen |
90 - > 99 % |
10 |
Omdat bij een ontwerp de lozingseis bepaalt tot welke concentratie gezuiverd moet worden,
hoeven de hierboven vermelde rendementen niet de maximaal haalbare te zijn.
Kosten
Volgende kosten kunnen gehanteerd worden :
Debiet m³/uur Kostprijs per m³
tot 0,25 EUR 10 per m³
0,25 - 0,50 EUR 8 per m³
0,50 - 0,75 EUR 6 per m³
De kosten hebben alleen betrekking op de biofilmreactor en niet op de gehele installatie.
Milieurendement
Het milieurendement van biofilmreactoren is hoog omdat het energieverbruik laag is. Eventuele afvalpro-ductie bestaat uit een kleine hoeveelheid biologisch slib en de emissies naar de lucht zijn zeer beperkt. De emissie naar de waterfase bestaat uit verontreinigingen die gedurende de verblijftijd biologisch niet konden worden afgebroken. Indien de effluent concentratie te hoog is kan na zandfiltratie een actieve koolfiltratie als polishingstap worden gehanteerd.
Energieverbruik 0
Reststoffen +
Ruimtegebruik +
Geluidshinder 0
Geurhinder 0
Ontwikkelingsstadium
Categorie 1
Deze waterzuiveringstechniek is reeds meerdere jaren full-scale operationeel bij bodemsanerings-projecten.
Leveranciers
De meeste aannemers kunnen een biofilmreactor leveren, verhuren en installeren.
Referenties
Grondwaterzuivering bij bodemsanering, RIVM, Rapportnummer 772404001, januari 1995, Nederland.
Praktijkervaring met biofilmreactoren voor zuivering van grondwater verontreinigd met organische microverontreinigingen, H2O nummer 9, mei 1995, pag. 258 t/m 261, Nederland.