Het gehalte aan droge stof (DS) is een belangrijke parameter in de water- en afvalwatertechnologie en beschrijft het aandeel vaste stoffen in een medium in verhouding tot het totale gewicht. Het wordt uitgedrukt als percentage (%) of in gram per kilogram (g) en beschrijft de massa van de resterende vaste stoffen nadat het water volledig is verwijderd door verdamping.
Het drogestofgehalte geeft belangrijke informatie over de consistentie van slib, suspensies of concentraten en is een basis voor de evaluatie, planning en optimalisatie van processen in water- en afvalwaterbehandeling.
Inhoudsopgave
Technische achtergrond
Het drogestofgehalte omvat de totale massa van vaste stoffen, die kunnen bestaan uit anorganische en organische componenten:
Organische bestanddelen:
- Afbreekbare stoffen zoals biomassa, vetten, eiwitten en koolhydraten.
- Gekenmerkt door rioolslib, organisch afval of industriële residuen.
Anorganische bestanddelen:
- Mineralen, metalen, zouten en anorganische neerslagproducten.
- Vaak gebruikt bij chemische afvalwaterbehandeling of bij de behandeling van residuen van drinkwaterbehandeling (bijv. kalkslib).
Het drogestofgehalte wordt bepaald door al het vrije en gebonden water bij een bepaalde temperatuur (meestal 105 °C) in het laboratorium te laten verdampen.
Bepaling van het drogestofgehalte
Gravimetrische methode
De gestandaardiseerde procedure volgens DIN EN 12880 wordt in verschillende stappen uitgevoerd:
- Een bepaald monster van het te analyseren medium wordt gewogen.
- Het monster wordt gedroogd in een droogoven bij 105 °C totdat er geen massaverandering meer optreedt.
- Het gedroogde monster wordt opnieuw gewogen.
- Het quotiënt van het vochtige en het gedroogde monster wordt gevormd.
Thermogravimetrie
- Geautomatiseerde processen maken gebruik van thermogravimetrische analysers die continu de verandering in massa tijdens het drogen meten.
Inline meetsystemen
- Moderne sensoren meten het drogestofgehalte in realtime, bijvoorbeeld met microgolf- of NIR-technologie (nabij infrarood), vooral in industriële processen.
Het belang van het drogestofgehalte in de praktijk
Procesbesturing in afvalwaterbehandeling
- Het drogestofgehalte van zuiveringsslib is een belangrijke indicator voor de efficiëntie van processen zoals:
- Slibstabilisatie: Een hoger drogestofgehalte betekent dat er minder water in het slib achterblijft, wat stabilisatie en opslag vergemakkelijkt.
- Slibontwatering: De prestaties van centrifuges, bandpersen of kamerfilterpersen worden beoordeeld op basis van het gehalte aan droge stof.
Afbeelding: Onze ALMA CFP kamerfilterpers voor het ontwateren van slib uit afvalwaterzuiveringsinstallaties
Evaluatie van grondstoffen en residuen
- Het drogestofgehalte wordt gebruikt om slib en residuen te classificeren, vooral voor gebruik of verwijdering:
- Biogasproductie:
- Het drogestofgehalte is cruciaal voor het doseren van substraten en het bepalen van de gasopbrengst.
- Verbranding:
- Een hoog drogestofgehalte vermindert de energie die nodig is voor het drogen vóór thermisch gebruik.
- Biogasproductie:
Dimensionering van systemen
- Het ontwerp van pompen, tanks en leidingen is sterk afhankelijk van het drogestofgehalte:
- Niedriger TS-Gehalt (< 5 %): Schlammeigenschaften ähneln Flüssigkeiten; Transport mittels Kreiselpumpen.
- Gemiddeld drogestofgehalte (5-15 %): Pompeigenschappen veranderen; speciale excentrische wormpompen vereist.
- Hoog drogestofgehalte (> 15 %): Behandeling van vaste stoffen is vereist; transportsystemen zoals schroeftransporteurs of transportbanden.
Milieuvereisten
- Het drogestofgehalte is een relevante parameter om te voldoen aan de wettelijke vereisten:
- Verordening zuiveringsslib:
- Definitie van grenswaarden voor de droge stof in zuiveringsslib die geschikt is voor gebruik in de landbouw.
- Verwijdering van residuen:
- Minimumvereisten voor het gehalte aan droge stof vóór storting of gebruik.
- Verordening zuiveringsslib:
Proces voor het verhogen van het drogestofgehalte
1. drainageproces
- Doel: Het watergehalte verlagen en het drogestofgehalte verhogen.
- Mechanische processen:
- Centrifuges: Hoge ontwateringsprestaties, droge stof gehalte van 20-30 % haalbaar.
- KamerfilterpersenMaximale ontwatering met drogestofwaarden tot 40%.
- Bandpersen: Geschikt voor grote volumestromen, TS-waarden tussen 15 en 25%.
- Thermische processen:
- Direct drogen (bijv. trommeldroger) om drogestofwaarden > 90 % te bereiken.
2. verdichtingstechnologieën
- Schroefpersen: Mechanische vermindering van het watergehalte door verdichting.
- Hydrocyclonen: Scheiding van vaste stoffen en vloeistoffen door middel van centrifugale kracht.
3. conditionering van slib
- Vlokmiddel:
- Toevoeging van polymeren of coagulanten (bijv. ijzer- of aluminiumzouten) om de draineerbaarheid te verbeteren.
- Kalkstabilisatie:
- Toevoeging van ongebluste kalk (CaO) of gehydrateerde kalk (Ca(OH)2) om water te binden en het slib te stabiliseren.
Foto: Decanteercentrifuge voor het ontwateren van slib uit onze anaerobe biogasinstallatie ALMA BHU GMR
Voordelen van het controleren van het drogestofgehalte
Verhoogde efficiëntie:
- Geoptimaliseerde processen in slibbehandeling en waterzuivering.
- Lager energieverbruik bij thermische gebruiksprocessen.
Kostenbesparing:
- Minimalisatie van transport- en afvoerkosten dankzij een lager watergewicht.
Voordelen voor het milieu:
- Vermindering van het volume en de massa van reststoffen die moeten worden afgevoerd of gerecycled.
Conclusie
Het drogestofgehalte is een essentiële parameter in industriële water- en afvalwatertechnologie. Het dient niet alleen als indicator voor de kwaliteit van slib en residu's, maar vormt ook de basis voor procesoptimalisatie en efficiënt gebruik van hulpbronnen. Gerichte controle en aanpassing van het drogestofgehalte maakt een efficiënt ontwerp van ontwaterings-, transport- en verwerkingsprocessen mogelijk, wat zowel economische als ecologische voordelen biedt. Door gebruik te maken van moderne technologieën en chemische additieven kunnen fabrieksexploitanten het drogestofgehalte effectief controleren en hun processen duurzaam optimaliseren.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
