De suikerproductie is een waterintensieve industrie die grote hoeveelheden afvalwater produceert dat zowel organische als anorganische vervuilende stoffen bevat. Naast de behandeling van proceswater en de behandeling van dampcondensaten speelt de behandeling van afvalwater een doorslaggevende rol. Biogasinstallaties, stikstof- en fosforverwijdering en specifieke uitdagingen zoals het calciumprobleem worden uitgebreid aangepakt in moderne afvalwaterzuiveringsinstallaties.

Samenstelling van afvalwater in de suikerproductie

De kenmerken van het afvalwater van de suikerproductie hangen af van de verschillende processtappen, met name het wassen van de bieten, de sapextractie, de sapzuivering, de verdamping en de suikerkristallisatie. Typische componenten zijn

1. Organische ladingen:

   • Suiker, melasse, zetmeel, pectines en cellulosevezels uit de verwerking van bieten.
   • Hoog chemisch zuurstofverbruik (COD) en biologisch zuurstofverbruik (BOD) door gemakkelijk afbreekbare organische stoffen.

2. Anorganische stoffen:

   • Calciumverbindingen (bijv. CaCO₃) van het kalken en verzachten van sappen.
   • Stikstofverbindingen (bijv. ammonium, nitraten) en fosfaten uit de proceschemie.

3. Dampcondensaten:

   • Deze bevatten vluchtige organische stoffen zoals methanol en restsuiker, maar ook anorganische zouten en moeten apart behandeld worden.

4. Hoge waterhardheid:

   • Calcium en magnesium uit bronwater leiden tot uitdagingen in de behandeling van proceswater en vereisen specifieke technologieën zoals ionenuitwisseling of omgekeerde osmose.

Biogasinstallaties voor afvalwaterbehandeling

Biogasinstallaties zijn een centraal onderdeel van de afvalwaterbehandeling in de suikerindustrie. Deze installaties maken gebruik van anaerobe processen om organische stoffen af te breken en biogas te produceren dat gebruikt kan worden als energiebron.

Anaerobe behandeling van afvalwater

• Hoe het werkt: Micro-organismen breken organische stoffen zoals suiker, zetmeel en cellulose af in een zuurstofvrije omgeving. Hierbij ontstaan methaan (CH₄) en kooldioxide (CO₂).
• Reactortypen:
  • Reactoren met hoge belasting: Geschikt voor afvalwater met hoge COD-concentraties (tot 20.000 mg/L).
  • UASB-reactoren (Upflow Anaerobic Sludge Blanket): Effectief voor afvalwater met een hoog gehalte aan vaste stoffen.
  • ALMA BHU GMR: Specifieke anaerobe biogasinstallaties van ALMAWATECH, ontworpen om te voldoen aan de vereisten van de suikerindustrie.

Voordelen van biogasinstallaties:

1. Energieopwekking: Het geproduceerde biogas kan worden gebruikt om stoom of elektriciteit op te wekken, wat de bedrijfskosten verlaagt.
2. Vermindering van CZV: Anaerobe processen verminderen CZV met tot wel 85%, waardoor de belasting van nageschakelde zuivering aanzienlijk wordt verminderd.
3. Compacte slibvorming: Vergeleken met aerobe processen wordt er minder overtollig slib geproduceerd.

Uitdagingen:

• Calciumprobleem: In de suikerproductie wordt calcium geproduceerd door verkalkingsprocessen. In biogasinstallaties kan dit leiden tot afzettingen (kalkaanslag) die de efficiëntie en levensduur van de installaties verminderen.