Het afvalwater van biodieselproductie is het resultaat van de productie van biodiesel door transesterificatie van plantaardige oliën of dierlijke vetten met alcohol (vaak methanol) en een katalysator (bv. natriumhydroxide of kaliumhydroxide). Deze processen leiden tot de vorming van afvalwater dat specifieke onzuiverheden bevat zoals glycerine, methanol, zepen, vetzuren, oliën en zouten. Dit afvalwater stelt speciale eisen aan de behandeling, omdat zowel organische verontreinigingen als toxische stoffen moeten worden verwijderd voordat het afvalwater veilig kan worden afgevoerd.
Inhoudsopgave
Technische achtergrond
Het afvalwater van de biodieselproductie bestaat voornamelijk uit de volgende componenten:
Proceswater: Dit bevat residuen van chemische conversie, waaronder methanol, glycerine, katalysatoren, vrije vetzuren en zepen. Deze organische en chemische stoffen leiden tot een hoog biochemisch (BZV5) en chemisch zuurstofverbruik (CZV).
Waswater: Het waswater wordt gebruikt om glycerine, methanol en overtollige chemicaliën uit de ruwe biodiesel te verwijderen, wat resulteert in een hoge concentratie opgeloste en geëmulgeerde vetten en anorganische residuen.
Behandeling van afvalwater van biodieselproductie
De behandeling van afvalwater van biodieselproductie vereist een combinatie van processen om de hoge organische belasting en mogelijk schadelijke chemische verontreinigingen te verwijderen.
1. voorbehandeling - flotatie-installaties en vetafscheiders
Een doeltreffende voorbehandeling is cruciaal om het afvalwater voor te bereiden op de daaropvolgende reinigingsprocessen. Vanwege de hoge concentratie oliën, vetten en zwevende deeltjes is flotatie een zeer efficiënt proces om deze stoffen af te scheiden.
Flotatie-installaties: Flotatie met opgeloste lucht (bijv. onze ALMA NeoDAF) is een veelgebruikt proces in afvalwaterbehandeling voor biodieselproductie. Bij dit proces wordt lucht onder druk in het afvalwater gebracht. Tijdens de daaropvolgende drukverlaging ontstaan fijne luchtbelletjes die zich hechten aan vetten, oliën en zwevende deeltjes en deze naar het wateroppervlak transporteren. Daar worden ze afgeschept en verwijderd. Dit proces maakt een zeer efficiënte afscheiding mogelijk van hydrofobe stoffen, die in grote hoeveelheden voorkomen bij de productie van biodiesel.
Vetafscheiders: Naast flotatie worden vetafscheiders gebruikt om oliën en vetten uit afvalwater te verwijderen voordat het in de biologische zuiveringsprocessen terechtkomt. Vetafscheiders maken gebruik van het verschil in dichtheid tussen water en vet om het vet aan de oppervlakte te verzamelen waar het kan worden verwijderd.
De combinatie van flotatie-installaties en vetafscheiders is bijzonder belangrijk, omdat het afvalwater van biodieselproductie een hoge concentratie restoliën en vettige stoffen bevat, die niet alleen het biologische zuiveringsproces belemmeren, maar ook een grote impact op het milieu kunnen hebben als ze niet correct worden verwijderd.
Foto: Onze ALMA NeoDAF flotatie-installatie
2. biologische behandeling
Na mechanische voorbehandeling en de verwijdering van vetten en oliën kan het afvalwater biologisch worden behandeld. Hierbij worden micro-organismen gebruikt die organische verbindingen zoals glycerine en methanol afbreken. Vanwege de hoge toxiciteit van het afvalwater is in veel gevallen echter een grondige voorbehandeling nodig om schadelijke stoffen te verwijderen die het biologische afbraakproces zouden kunnen remmen.
- Geactiveerd slibproces: Vanwege de hoge organische belasting is het actiefslibproces geschikt voor het reduceren van organische onzuiverheden in afvalwater. Micro-organismen breken glycerine, methanol en andere organische stoffen af, waardoor de BZV5 en CZV aanzienlijk worden verminderd.
- Anaerobe behandeling: In veel gevallen kan anaerobe behandeling(productoverzicht van anaerobe behandelingsprocessen) voordelig zijn voor het omzetten van organische stoffen in methaan (biogas), dat kan worden gebruikt om energie op te wekken. Deze processen zijn vooral efficiënt voor zwaar verontreinigd afvalwater.
Foto: Beluchtingstank voor afvalwater van een raffinaderij(ALMA BHU BIO)
Uitdagingen en speciale functies
Methanol: Methanol is een potentieel giftige verbinding die in grote hoeveelheden wordt gebruikt bij de productie van biodiesel. De verwijdering of afbraak ervan is essentieel, omdat methanol niet alleen biologische zuiveringsprocessen schaadt, maar ook het milieu ernstig kan vervuilen.
Oliën en vetten: Het hoge aandeel vet en olie in afvalwater vereist een robuuste voorbehandeling om nageschakelde systemen en biologische processen te beschermen tegen overbelasting. De combinatie van vetafscheiders en flotatiesystemen is hier bijzonder effectief.
Hoge organische belasting: De hoge BZV5 en CZV in het afvalwater van biodieselproductie maakt het noodzakelijk (afhankelijk van de lozingsomstandigheden) om efficiënte biologische behandelingsprocessen te gebruiken. Er moet voor worden gezorgd dat de toxiciteit van het afvalwater vóór de biologische behandeling wordt verlaagd om de micro-organismen niet te schaden.
Conclusie
Vanwege de specifieke samenstelling, met name het hoge percentage vetten, oliën en giftige stoffen zoals methanol, vormt afvalwater van biodieselproductie een bijzondere uitdaging voor afvalwaterbehandeling. Een grondige voorbehandeling met behulp van flotatie-installaties (bijv. onze ALMA NeoDAF) en vetafscheiders is essentieel om de daaropvolgende biologische zuiveringsprocessen zoals het actiefslibproces (bijv. ALMA BHU BIO) te beschermen en de belasting van het afvalwater met verontreinigende stoffen te verminderen.
