Probleem op deze pagina?

Project: Karakterisatie en optimalisatie van continue installaties voor de selectieve verwijdering van probleemcomponenten met behulp van AOP’s (AOPselect)

TETRA: Technologie-transfer gerichte projecten door instellingen van hoger onderwijs
01/01/2010
31/12/2011

Bedrijven met probleemcomponenten in afvalwater, engineeringbureaus, technologieleveranciers, sectorfederaties, ...

De verdere implementatie van de Europese Kaderrichtlijn Water zal ongetwijfeld leiden tot strengere lozingsnormen, die meer en meer gedefinieerd worden op basis van individuele componenten in plaats van groepsparameters (BOD, COD,…). Belangrijke klassen van toxische componenten, die aan strenge normen zullen worden onderworpen, zijn de gehalogeneerde organische componenten (AOX), benzeen-tolueen-ethylbenzeen-xyleen (BTEX) en poly-aromatische koolwaterstoffen (PAK’s). Aangezien het meestal om verdunde concentraties in een met organische componenten vervuilde afvalwatermatrix gaat, heeft dit project dan ook als doelstelling om de selectieve afbraak van deze probleemcomponenten in een matrix te evalueren.

Uit een uitgebreid onderzoek in de literatuur is gebleken dat voor de meeste componenten een verregaande afbraak mogelijk is door AOP’s, en deze technieken op basis van O3, H2O2 en UV dus veelbelovend zijn voor de (selectieve) verwijdering van probleemcomponenten. Er zijn echter wel grote verschillen op te merken tussen de AOP technieken onderling. Hiermee moet rekening gehouden worden bij de afbraak van de probleemcomponenten in kwestie. Voor de verwijdering van AOX dient te worden opgemerkt dat zowel de graad van chlorinatie als de positie van de chlooratomen hebben een invloed op de afbraaksnelheid van de toegepaste AOP. In sommige gevallen is het mogelijk dat AOX (tijdelijk) aangemaakt wordt door de activatie van chloride ionen door O3 of OH-radicalen.

Vervolgens werden verschillende case studies uitgevoerd op afvalwaters met verschillende watermatrices. Bij de case study in de farmasceutische sector lag de nadruk voornamelijk op de verwijdering van AOX, waar bij de case study in de chemische sector zowel de verwijdering van AOX als van BTEX werden geëvalueerd. Bij de wasserijsector stond op zijn beurt de verwijdering van PAK’s centraal. Finaal werd ook een case uitgevoerd voor de metallurgische sector met prolyleen carbonaat als probleemcomponent. Voor elke case study werd de best beschikbare AOP en oxidansdosering bepaald.

Naast de verwijdering van probleemcomponenten werd ook de nadruk gelegd op de detectie van alarmerende veranderingen in de afvalwatermatrix. Enerzijds werd een online respirometer ontwikkeld, welke autonoom en continu kan werken. Deze respirometer biedt de mogelijk om de snel biodegradeerbare fractie te bepalen, alsook de toxiciteit van het afvalwater. Anderzijds werd ook een online methode ontwikkeld om AOX concentraties te bepalen in het afvalwater gebruik makende UV-VIS spectroscopie. Deze analysemethode heeft een goede fit en voorspelbaarheid, maar wanneer er echter met fluctuerende stromen gewerkt wordt, is een lokale kalibratie steeds vereist.

Aangezien de procescondities een belangrijke invloed hebben op de efficiëntie van de AOP’s werd ook een ozon in de vloestoffase sensor en een ozonafgasmeter gevalideerd voor een optimale dosering van ozon en UV te verkrijgen.

In een laatste werkdocument werden alle resultaten gesynthetiseerd en werden generieke conclusies inzake de afbraak van AOX, PAK’s en BTEX getrokken.

AOX verwijdering
• De oxidansdosering is een belangrijke procesparameter voor de afbraak van AOX. Uit eigen experimenten bleek 0,3 - 0,4 gram oxidans per gram COD per uur een goede richtwaarde voor de optimale oxidansconcentratie bij chloride-concentraties groter of gelijk aan 500 mg/l.
• UV-fotolyse is een zeer effectieve en zeer selectieve destructor van AOX.
• UV + oxidans geeft naast AOX verwijdering ook afbraak van COD en aromatische componenten.
• De afvalwatermatrix speelt een zeer belangrijke rol bij de keuze van de AOP en kan ook de aanmaak van AOX bij te hoge oxidansdosering beïnvloeden.
• Door partiële degradatie van de gechloreerde polluenten worden biodegradeerbare (gehalogeneerde) tussenproducten gecreëerd.

BTEX verwijdering:
• Enkel lage druk UV is niet in staat om BTEX te verwijderen, aangezien de fotonen op 254nm te weinig energie bevatten om de aromatische bindingen te breken.
• Bij ozonisering of beluchting van BTEX-componenten kan stripping van deze componenten optreden.

PAK’s verwijdering
• Een volledige verwijdering van PAK’s mogelijk is door de combinatie van een oxidans met UV licht.

KHLim, Onderzoeksgroep Lab4U, Agoralaan Gebouw B bus 3, 3590 Diepenbeek
Lessius, Campus De Nayer
Jan Luyten
Watervervuiling/waterverontreiniging behandeling
Jan Verhasselt (Yazzoom BVBA), Luc Verhoeven (Just Innovation), Luc Larmuseau (iLLumoo)
Share this on
Page Projectfi....pdf
23.8 KB
Projectfiche
Page Eindrappo....pdf
404.6 KB
Eindverslag