Verontreiniging van afvalwater
Water dat wordt geloosd bij diverse industriële processen tijdens productie, reiniging en andere commerciële activiteiten kan opgeloste stoffen bevatten. Denk hierbij aan chemicaliën, oliën, pesticiden, farmaceutica, synthetische organische chemicaliën en andere industriële bijproducten die toxisch zijn.
Deze kunnen schadelijke effecten hebben op de menselijke gezondheid en het waterleven vanwege mogelijke bioaccumulatie in de voedselketen. Het kan hierbij gaan om stoffen die geclassificeerd zijn als persistente, bioaccumulerende en toxische stoffen (PBT’s); verbindingen die zeer resistent zijn tegen afbraak.
Naast afvalwater dat rechtstreeks uit industriële processen wordt geloosd, zijn er tal van andere wegen waarlangs onze natuurlijke wateren verontreinigd kunnen raken. Dit omvat onder meer afvloeiend landbouwwater met agrochemicaliën zoals meststoffen, pesticiden, herbiciden en gewasresten, dierlijk afval en effluenten. Dit wordt beschouwd als een belangrijke bron van watervervuiling wanneer overtollig water van de velden naar nabijgelegen waterbronnen stroomt.
Daarnaast wordt ook afvloeiend regenwater na hevige neerslag of storm steeds belangrijker. Dit afvloeiende water kan veel toxische verontreinigingen bevatten, zoals oliën, pesticiden en chemicaliën. Deze kunnen via riolen worden weggespoeld en vaak zonder enige behandeling in nabijgelegen natuurlijke waterwegen worden geloosd.
Al deze lozingen van afvalwater kunnen dus diverse verontreinigende stoffen met zich meebrengen die de ecologie van de ontvangende meren, beken en rivieren nadelig kunnen beïnvloeden. Een effectieve behandeling van deze afvalwaterlozingen is van groot belang voor het milieu en ons drinkwater. Dit komt doordat deze waterbronnen vaak het voedingswater worden voor onze drinkwaterzuiveringsinstallaties.
Regelgeving voor afvalwater
De regelgeving voor afvalwaterzuivering in Europa heeft de afgelopen jaren aanzienlijke wijzigingen ondergaan, in het bijzonder de Richtlijn Industriële Emissies en de Richtlijn Stedelijk Afvalwater.
De oorspronkelijke Richtlijn Industriële Emissies, bekend als IED of Richtlijn 2010/75/EU, werd aangenomen in 2010. Deze was gericht op het beheersen van milieuvervuiling door het vaststellen van lozingslimieten voor emissies, specifiek voor industriële locaties.
De nieuwe Richtlijn Industriële Emissies en Emissies van de Veehouderij 2024/1785 (IED 2.0) wijzigt Richtlijn 2010/75/EU. Dit is nu het belangrijkste EU-instrument om deze emissies naar lucht, water en bodem te verminderen.
De Richtlijn Stedelijk Afvalwater – 91/271/EEG werd voor het eerst aangenomen in 1991 en heeft betrekking op de behandeling en lozing van stedelijk afvalwater en bepaalde industriële sectoren.
Deze Richtlijn moest worden geactualiseerd om nieuwe bronnen van stedelijke vervuiling en nieuwe verontreinigende stoffen die zijn ontstaan aan te pakken. Daarom is deze richtlijn herzien volgens de nieuwste normen om de waterkwaliteit verder te verbeteren door de resterende vervuiling van stedelijk afvalwater aan te pakken met strengere nalevingsvereisten.
De geactualiseerde richtlijn zal nu van toepassing zijn op een breder scala aan gebieden, waaronder kleinere agglomeraties vanaf 1.000 inwoners, en er zullen nieuwe normen worden toegepast op microverontreinigingen. Systematische monitoring van PFAS zal voortaan verplicht zijn.
De nieuwe wetgeving zal ervoor zorgen dat de kosten van geavanceerde behandeling grotendeels worden gedekt door de verantwoordelijke industrie, in plaats van via de watertarieven of de overheidsbegroting. De nieuwe regels zijn ook gericht op het verbeteren van het beheer van regenwater in steden, wat door klimaatverandering steeds belangrijker wordt.
Afvalwaterzuivering met actieve kool
Filtratie door een bed van actieve kool maakt het mogelijk om een breed scala aan verontreinigende stoffen, waaronder veel sporenstoffen, te verwijderen of te adsorberen voordat ze in het milieu terechtkomen. Adsorptie is het proces waarbij moleculen uit de vloeistof worden verwijderd en geconcentreerd op een vast oppervlak, in dit geval actieve kool.
Actieve kool wordt beschouwd als een zeer effectieve technologie voor het verwijderen van veel organische verbindingen uit afvalwater door middel van adsorptie. In dit proces worden organische verontreinigingen geconcentreerd in het poreuze actieve koolmateriaal, waar ze blijven totdat ze veilig kunnen worden vernietigd in het reactivatieproces.
De adsorbeerbaarheid van een molecuul verbetert naarmate het molecuulgewicht toeneemt, wat betekent dat veel organische chemicaliën zeer goed worden geadsorbeerd aan actieve kool. Dit geldt in het bijzonder voor complexere verbindingen met een groter aantal functionele groepen, zoals dubbele bindingen of halogeenverbindingen. Hoe beter de verbinding wordt geadsorbeerd of hoe meer van de verbinding de actieve kool kan adsorberen, hoe langer de actieve kool meegaat.
Welke verontreinigingen in afvalwater kunnen worden verwijderd met actieve kool?
Actieve kool, in korrel- of poedervorm, is uiterst effectief voor het verwijderen van een breed scala aan organische en koolwaterstofverontreinigingen, niet-biologisch afbreekbare verbindingen en microverontreinigingen uit afvalwater. Denk hierbij aan pesticiden, herbiciden, insecticiden, fungiciden, evenals oliën, kleur en geur.
Enkele van de vele verontreinigende stoffen die efficiënt kunnen worden verwijderd met actieve kooltechnologie staan vermeld in de onderstaande tabel:
| 2,4-D (Dichloorfenoxyazijnzuur) | Diethylhexylftalaat (DEHP) | Monobutyltin-trichloride (MBTC) |
| Aceton* | Dimethylformaldehyde | Naftaleen |
| Acetofenon | Dimethylsulfaat (DMS) | Nitrobenzeen |
| Azijnzuur | Dinitrotolueen (DNT) | Nitrofenol |
| Acetonitril | 1,4-Dioxaan | Nonylfenol |
| Acrylonitril | Dioxines | Octylfenolen |
| Alkanen | Difenylcarbazide (DPC) | Organotinverbindingen |
| Alkenen (Olefinen) | Opgeloste organische koolstof (DOC) | Fenol (Hydroxybenzeen) |
| Aniline | Ethylacetaat | Fenolische verbindingen |
| Antraceen | Ethylether | Fenylalanine |
| Aromatische verbindingen | Ethylbenzeen | Ftaalzuur |
| Bentazon | Vetzuren | Polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s) |
| Benzeen | Fluoranteen | Polyethyleenglycol |
| Benzoëzuur | Glyfosaat | Propazine |
| Benzofenon | Vet* | Pyridine |
| Benzopyreen | Hexaan | Simazine |
| Benzotriazool | Hexanon (MBK) | Oplosmiddelen |
| Benzylalcohol | Iso-octaan | Sterolen |
| Benzylbutylftalaat (BPP) | Melamine | Styreen |
| Bisfenol A (BPA) | Metolachloor | Tetrahydrofuraan* |
| Bipyridine | 4,5-Methylbenzotriazool | Tolueen (Methylbenzeen) |
| Bis(2-ethylhexyl)ftalaat | Methylbenzylamine | Totale organische koolstof (TOC) |
| Butylbenzeen | Methylbutaan | Tributyltinchloride (TBTC) |
| Chemisch zuurstofverbruik (CZV), | Methylethylketon (MEK) | Trimethylbenzeen |
| Chloorthalonil | Methylisobutylketon (MIBK) | Trinitrotolueen (TNT) |
| Kresol | Methylnaftaleen | Vinylacetaat |
| Cybutryne | N-methyl-2-pyrrolidon (NMP) | Xyleen |
| Cyclohexaan | Methyl-tert-butylether (MTBE) | Xylenol |
| Di-n-butylftalaat |
* Neem contact op met een technisch vertegenwoordiger van Chemviron voor meer informatie
Filters met korrelvormige actieve kool zijn ook effectieve behandelingstechnologieën voor het verwijderen van gehalogeneerde organische verbindingen en PFAS-verbindingen uit water.
Enkele van deze organo-halogeenverontreinigingen die effectief kunnen worden verwijderd met actieve kooltechnologie staan vermeld in de onderstaande tabel:
| Adsorbeerbare organische halogenen (AOX) | Chloortolueen | Geperfluoreerde verbindingen |
| Bromaat* | Dibroom-3-chloorpropaan | Per- en polyfluoroalkylstoffen (PFAS) |
| Gebromeerde difenylethers (BDE) | Dibroomchloormethaan | Perfluoroctaanzuur (PFOA) |
| Broomdichloormethaan | Dichloorbenzeen | Perfluoroctaansulfonaat (PFOS) |
| Bromoform | Dichloorkresol | Polychloorbifenylen |
| Broomfenol | Dichloorethaan | Polychloordibenzofuranen |
| Gechloreerde verbindingen | Difluorbenzofenon | Polychloordibenzo-p-dioxines |
| Chlooramines | Epichloorhydrine | Polychloornaftaleen (PCN) |
| Chlooralkanen | Brandblusschuim (PFAS of PFHxA) | Tetrachloorethaan |
| Chloorbenzeen | Hexachloorbutadieen | Tetrachloorethyleen |
| Chloorethaan | Methylchloride (Chloormethaan) | Trichloorbenzeen |
| Chloroform | Methyleenchloride (Dichloormethaan DCM) | Trichloorethyleen |
| Chloorfenol | Pentachloorbenzeen (PeCB) | Trifluorazijnzuur (TFA) |
| Chloorpropaan | Pentachloorfenol | Trihalomethanen (THM’s). |
* Neem contact op met een technisch vertegenwoordiger van Chemviron voor meer informatie
Hoe kan Chemviron u helpen?
De selectie van de meest geschikte actieve kool kan afhangen van verschillende factoren. Dit omvat de soorten en het bereik van verbindingen of verontreinigingen die moeten worden verwijderd, hun concentraties en de pH-waarde van de betreffende afvalstroom.
Met onze diepgaande ervaring op dit gebied kan Chemviron met u samenwerken om de effectiviteit van het overwogen behandelingsregime te beoordelen. Elke waterbron is echter anders en kan verschillende combinaties van verontreinigende stoffen bevatten. Het kan daarom raadzaam zijn om eerst een laboratoriumtest uit te voeren op een representatief watermonster. Hiermee kunnen de waarschijnlijke prestaties van de koolstof worden beoordeeld om zo de meest geschikte technische oplossing te bepalen.
Isothermtesten om de verwijdering van organische stoffen uit water te evalueren zijn snel, maar vaak effectiever voor het vergelijken van verschillende soorten koolstof dan voor het genereren van definitieve prestatieresultaten. Pilottesten geven een veel beter beeld van het waarschijnlijke koolstofverbruik, maar kunnen tijdrovend zijn. Chemviron kan echter ondersteuning en advies bieden met behulp van onze pilot-units, waaronder ons assortiment kleinere mobiele koolstoffilters.
Om het proces te verkorten, is de Accelerated Column Test (ACT) door ons bedrijf ontwikkeld. Dit is een verbeterde techniek die de snelheid van een isothermtest combineert met de nauwkeurigheid van een pilotkolom. De ACT is een procedure op laboratoriumschaal die een systeem op volledige schaal simuleert en doorbraakgegevens kan leveren voor het testen van de verwijdering van organische onzuiverheden in water, maar in een veel kortere tijd. De ACT-techniek kan worden toegepast om de verwijdering van verontreinigingen in zowel drinkwater als afvalwater te evalueren.
Omdat wij deze tests al meer dan veertig jaar uitvoeren, heeft Chemviron een uitgebreide referentiebibliotheek opgebouwd om ondersteunende gegevens voor deze toepassing te bieden.
Recycling van verzadigde koolstof en mobiele koolstoffilters
Zodra de in het filter geïnstalleerde korrelvormige actieve kool verzadigd is met organische stoffen en minder effectief wordt in het gebruik, kan deze worden gerecycled door middel van thermische reactivatie voor hergebruik. Reactivatie houdt in dat de verzadigde koolstof wordt behandeld in een oven op hoge temperatuur, waar de ongewenste organische stoffen op de koolstof thermisch worden vernietigd. Het recyclen van actieve kool door thermische reactivatie is een duurzame en milieuvriendelijke technologie die voldoet aan al onze doelstellingen om afval te minimaliseren en de CO2-uitstoot te verminderen.
Als het gaat om een nieuwe of lokale behandelingstoepassing, kunt u overwegen gebruik te maken van onze mobiele koolstoffilters die te huur zijn. Deze kunnen zowel als behandelingsvat op locatie worden gebruikt als voor het transport van koolstof van en naar de locatie, zonder dat er ter plaatse koolstof hoeft te worden gewisseld. Chemviron beschikt over een reeks van deze mobiele koolstoffilters in verschillende maten en capaciteiten, inclusief filters voor de behandeling van corrosieve vloeistoffen.
Als u technische ondersteuning nodig heeft om uw mogelijke behandelingsopties te evalueren, hulp nodig heeft bij de keuze van actieve kool, gebruik wilt maken van onze reactivatieservice, hulp nodig heeft van onze mobiele koolstoffilterservice of gewoon wat meer advies wilt, neem dan contact met ons op – neem contact op met ons technisch team.