AOX staat voor adsorbeerbare organisch gebonden halogenen en beschrijft een groep organische verbindingen die halogenen bevatten zoals chloor (Cl), broom (Br) of jodium (I) en gekenmerkt worden door hun adsorptiecapaciteit op actieve kool. AOX is een belangrijke milieuparameter in water- en afvalwaterzuivering, omdat veel van deze verbindingen potentieel toxisch, bioaccumulerend en moeilijk afbreekbaar zijn. Het monitoren van AOX is vooral belangrijk bij de behandeling van industrieel afvalwater, omdat het wijst op een mogelijke verontreiniging met gehalogeneerde organische verbindingen, die schadelijk kunnen zijn voor zowel waterorganismen als mensen.
Inhoudsopgave
Technische achtergrond
De AOX-meting wordt gebruikt als somparameter om de totale hoeveelheid gehalogeneerde organische verbindingen in water of afvalwater te bepalen. Deze verbindingen worden vaak geproduceerd tijdens het industriële gebruik van halogenen of in chloorhoudende desinfectieprocessen. Typische industrieën waar AOX-veroorzakende stoffen vrijkomen zijn
- Papier- en pulpindustrie: hier worden AOX-verbindingen gevormd door het gebruik van chloorbleekprocessen.
- Chemische industrie: Bij de productie van oplosmiddelen, farmaceutica of pesticiden.
- Textiel- en leerindustrie: Gechloreerde chemicaliën en bleekmiddelen worden vaak gebruikt.
- Metaalverwerking: Vooral in de galvano-industrie, waar gechloreerde oplosmiddelen en reinigingsmiddelen worden gebruikt.
AOX in afvalwaterbehandeling
Het terugdringen van AOX-gehaltes in afvalwater is een belangrijk doel bij industriële waterzuivering, aangezien veel gehalogeneerde verbindingen gevaarlijk zijn voor het milieu en onder verschillende milieuwetten vallen. Een hoge AOX-waarde in afvalwater wijst op de aanwezigheid van toxische en vaak slecht afbreekbare verbindingen die langetermijneffecten kunnen hebben op het aquatische ecosysteem.
Typische processen voor AOX-reductie:
1. actieve koolfiltratie
Omdat AOX-verbindingen adsorbeerbaar zijn, wordt actieve kool vaak gebruikt om deze verbindingen uit afvalwater te verwijderen. Actieve kool heeft een hoog oppervlak dat gebruikt wordt om organische verontreinigende stoffen, waaronder AOX, te adsorberen.
Foto: Actief koolfilter in GVK tanks(ALMA FIL AK)
2. ozonisatie
Behandeling met ozon is een andere effectieve manier om gehalogeneerde organische verbindingen af te breken door oxidatie. Ozon kan veel organische verbindingen oxideren en zo hun toxiciteit verminderen.
Afbeelding: verwijdering van AOX en sporenelementen met de ALMA BHU OXI in roestvrijstalen uitvoering
3. ALMA OXI Fenton
Het Fentonproces is een zeer effectief oxidatieproces dat bijzonder geschikt is voor de reductie van gehalogeneerde organische verbindingen. Het omvat de reactie van waterstofperoxide (H₂O₂) en een ijzer(II) katalysator om zeer reactieve hydroxylradicalen (OH-) te vormen, die in staat zijn om organische verbindingen, waaronder AOX, te oxideren en om te zetten in minder schadelijke stoffen.
Toepassingsgebied: Het Fentonproces wordt vaak gebruikt om zwaar verontreinigd afvalwater te behandelen, zoals dat van de papier- en textielindustrie. Het is vooral effectief voor organische verbindingen die moeilijk af te breken zijn en niet verwijderd kunnen worden door biologische processen.
Voordeel: het Fentonproces zorgt voor een aanzienlijke vermindering van AOX en andere organische verontreinigende stoffen die niet volledig kunnen worden verwijderd met conventionele reinigingsprocessen.
Foto: ALMA OXI Fenton afvalwaterzuiveringsinstallatie met slibontwatering door een kamerfilterpers
4. precipitatie en uitvlokking (CP-installaties)
Precipitatie- en flocculatieprocessen zijn ook belangrijke stappen voor de AOX-reductie in industrieel afvalwater. Bij precipitatie worden chemische additieven, zogenaamde precipitanten, aan het afvalwater toegevoegd om opgeloste verontreinigende stoffen om te zetten in onoplosbare verbindingen. Dit wordt gevolgd door flocculatie, waarbij vlokmiddelen worden toegevoegd om de resulterende vaste stoffen te laten samenklonteren tot grotere deeltjes, die vervolgens mechanisch kunnen worden verwijderd.
Werking: Door precipitanten zoals aluminium- of ijzerchloriden toe te voegen, worden de AOX-bevattende verbindingen omgezet in onoplosbare deeltjes. Deze deeltjes worden vervolgens tot grotere vlokken gebonden door vlokmiddelen en kunnen van het afvalwater worden gescheiden door bezinking of flotatie.
Toepassingsgebied: Deze processen zijn vooral gebruikelijk in de papier-, chemische en metaalindustrie, waar grote hoeveelheden AOX-houdend afvalwater worden geproduceerd. Precipitatie en flocculatie zijn eenvoudige en kosteneffectieve processen voor de voorbehandeling van AOX-verontreinigd afvalwater voordat het aan verdere behandelingsprocessen wordt onderworpen.
Voordeel: Precipitatie en flocculatie zijn robuuste processen die AOX-verontreinigde verbindingen effectief verwijderen en omzetten in vaste stoffen die veilig kunnen worden verwijderd.
Afbeelding: Precipitatie- en flocculatie-installatie, ook bekend als CP-installatie, ALMA CHEM MCW
Belang van AOX in de praktijk
De controle van AOX-gehaltes in afvalwater is voor veel industrieën van groot belang, aangezien hoge AOX-gehaltes strikt gereguleerd zijn en in veel landen beperkt worden door grenswaarden in de lozingsvoorwaarden voor afvalwater. Voor bedrijven die regelmatig gehalogeneerde chemicaliën gebruiken, is het daarom essentieel om maatregelen te implementeren om AOX te reduceren om aan de wettelijke eisen te voldoen en de impact op het milieu te minimaliseren.
Voorbeelden uit de praktijk:
- Papierindustrie: In papierfabrieken worden AOX-verbindingen geproduceerd tijdens bleekprocessen met chloorhoudende chemicaliën. De AOX-vervuiling kan aanzienlijk worden verminderd door over te schakelen op chloorvrije of chloorarme bleekprocessen.
- Galvanische oxidatie: hier ontstaat AOX door het gebruik van gechloreerde oplosmiddelen en andere gehalogeneerde chemicaliën. De AOX-vervuiling kan worden geminimaliseerd door alternatieve reinigingsmiddelen te gebruiken en door behandeling met actieve koolfilters.
AOX-analyse
Het AOX-gehalte in water wordt bepaald door een monster te nemen en dit vervolgens chemisch te analyseren in het laboratorium. De organische halogeenverbindingen worden uit het monster geadsorbeerd door actieve kool en vervolgens bepaald door verbranding en meting van de halogeenionen. De gemeten waarde wordt uitgedrukt in µg/L of mg/L en geeft een indicatie van de totale belasting van gehalogeneerde organische verbindingen in het afvalwater.
Conclusie
AOX is een belangrijke parameter bij de behandeling van industrieel afvalwater die verontreiniging door gehalogeneerde organische verbindingen aangeeft. Deze verbindingen vormen een potentiële bedreiging voor het milieu en daarom is de reductie ervan cruciaal. Processen zoals het Fentonproces, actieve koolfiltratie, ozonatie en precipitatie- en vlokvormingsprocessen bieden effectieve manieren om AOX uit afvalwater te verwijderen. Industrieën moeten voldoen aan AOX-limieten om het milieu te beschermen en de waterkwaliteit te waarborgen.
