Geoptimaliseerd ozonproces voor eliminatie van microverontreinigingen

Afbreken van verschillende microscopische schadelijke stoffen

De opvallendste uitdaging van dit pilotproject is de samenstelling van het te verwerken afvalwater. De zuiveringsinstallatie ontvangt afvalwater uit de regio Beneden-Moezel, een regio die zes gemeenten beslaat met een inwonertal van ongeveer 47.000. Dit afvalwater is echter niet alleen afkomstig van huishoudens, maar ook van een industriegebied, plaatselijke wijnboeren, een snelwegrestaurant en een rondvaartboot. Daarom bevat het water zowel organische als chemische vervuilingen. Vooral tijdens de druivenoogst in de herfst wordt veel spoel- en waswater uit het wijnproductieproces toegevoerd naar de zuiveringsinstallatie. Dit water bevat resten van reinigings- en plantbeschermingsmiddelen en resten van geneesmiddelen. Deze microscopische schadelijke stoffen kunnen, al in kleine concentraties, schade toebrengen aan het aquatische milieu. Met conventionele technieken kunnen deze stoffen in zuiveringsinstallaties nauwelijks worden verwijderd. Alleen door middel van een extra zuiveringstrap kan dit sporenmateriaal het effectiefst worden geëlimineerd. In dit project heeft de exploitant van de installatie, in samenwerking met ProMinent, onderzocht welke hoeveelheid ozon nodig is voor het elimineren van de aanwezige microscopische verontreinigingen. Extra aandacht werd hierbij besteed aan de ozondosering en de reactietijden.

Gecombineerde processen getest

Sinds maart 2022 onderzoekt het regionale samenwerkingsverband voor afvalwaterzuivering SIDEST in het kader van een pilotproject in de zuiveringsinstallatie in Grevenmacher de mogelijkheden voor het afbreken van microscopische schadelijke stoffen. Voor de vierde zuiveringstrap in de afvalwaterverwerking werd ProMinent GmbH uit Heidelberg gekozen als partner. Dit bedrijf leverde een ultramoderne ozoninstallatie voor deze stap in het proces: Als eerste worden de schadelijke stoffen door middel van ozonering geoxideerd tot veelal onschadelijke stoffen. Daarnaast worden in nageschakelde actievekool-filters overige stoffen weggefilterd. De ozoninstallatie is een drukinstallatie, waarin het bedrijfsmiddel zuurstof onder druk wordt toegevoerd aan de ozongenerator en onder druk wordt toegedoseerd. Het mengsysteem met een speciale wervelmenger zorgt voor een efficiënte inbrenging van de ozon en een homogene oplossing. Dit is doorslaggevend voor een effectief behandelingsresultaat bij verkorte reactietijden.

Niet zomaar zuiver, maar viervoudig zuiver

De resultaten in Grevenmacher tonen aan: Dit gecombineerde proces van een efficiënte inbrenging en vermenging met een vraaggestuurde ozonproductie maakt een aanzienlijke reductie mogelijk van de contactduur van de voorheen gebruikelijk 20 - 30 minuten tot nog slechts 5 minuten, terwijl de reductiecapaciteit ongewijzigd blijft. Hierdoor kan ook een aanzienlijk kleinere contacttank worden gebruikt, wat leidt tot minder beton- en staalgebruik en een reductie van de doorgaans hoge bouwkosten en de enorme ruimtebehoefte.

Na de vierde trap van de behandeling zijn de schadelijke stoffen tot voor meer dan 80% uit het afvalwater verwijderd. Twee overige kwesties zijn nog van belang: Aan de ene kant verandert vanwege de sterk schommelende afvalwaterhoeveelheden en toevoer van schadelijke stoffen ook de hoeveelheid ozon enorm – Sleutelwoord bij de ozonproductie: rendement. Dankzij hun modulaire opbouw bieden de ozoninstallaties van ProMinent hierbij maximale flexibiliteit. De ozonproductiemodules functioneren volledig zelfstandig en kunnen afhankelijk van de ozonvraag afzonderlijk worden bij- of uitgeschakeld. Zo kan de geproduceerde hoeveelheid ozon worden aangepast aan schommelingen in de vraag. Tegelijkertijd kunnen de capaciteiten van de modules worden geregeld, wat leidt tot een uiterst efficiënt bedrijf . Aan de andere kant bevat het afvalwater uit het industriegebied bromide. Bij behandeling met ozon kan potentieel het schadelijke bromaat ontstaan. Uit de resultaten tot nu toe blijkt echter, dat door een goede regeling van de ozoninstallatie, in combinatie met het systeem voor de inbrenging van de ozon en de aanwezige watermatrix, ondanks hoge concentraties bromide de vorming van bromaat kan worden verwaarloosd.

• Zeer hoog rendement staat garant voor een minimaal energieverbruik
• Aanzienlijke ruimtebesparing tot wel 70 procent in vergelijking tot conventionele systemen
• Bij- en uitschakelmogelijkheid van redundante modules zorgt voor een hoge bedrijfsveiligheid
• Zeer geringe zuurstofvraag door hoge concentratie tot wel 15 gewichtsprocent
• Betrouwbare en robuuste installatie dankzij de geringe belasting van de elektrische componenten
• Eenvoudige bediening en procesvisualisering door de 10”-kleurentouchscreen