Sporen zijn chemische verbindingen die in zeer lage concentraties (tussen micro- en nanogrammen per liter) voorkomen in water- en afvalwatersystemen. Ze zijn afkomstig van verschillende bronnen, zoals medicijnresten, pesticiden, industriële chemicaliën of cosmetica. Ondanks hun lage concentraties kunnen ze een aanzienlijke impact hebben op het milieu en de gezondheid, aangezien veel spoorstoffen persistent zijn, zich ophopen in organismen of hormonale effecten hebben.
Herkomst en toegangswegen
- Farmaceutische residuen: Deze komen in het afvalwater terecht via excreties of het weggooien van verlopen medicijnen.
- Pesticiden en herbiciden: ze komen in het oppervlaktewater en grondwater terecht via landbouwtoepassingen.
- Industriële chemicaliën: verbindingen zoals geperfluoreerde en polygefluoreerde alkylverbindingen (PFAS) zijn afkomstig van industriële processen.
- Consumentenproducten: Stoffen uit cosmetica of huishoudchemicaliën dragen ook bij aan de verontreiniging met spoorstoffen.
Technische uitdagingen
Sporenstoffen vormen een bijzondere uitdaging omdat ze moeilijk te detecteren zijn in lage concentraties en vaak niet afdoende verwijderd kunnen worden met conventionele methoden. Ze kunnen ecosystemen verstoren, bijvoorbeeld door de voortplanting van waterorganismen aan te tasten of door resistentie bij micro-organismen te bevorderen.
Inhoudsopgave
Behandelingsproces voor de verwijdering van sporenelementen
1. adsorptie met actieve kool
Actieve kool, vooral in korrelvorm (GAC) of als poeder (PAH), wordt vaak gebruikt om spoorstoffen te verwijderen. De poreuze structuur van actieve kool zorgt voor een groot specifiek oppervlak waarop de moleculen van de spoorstoffen kunnen adsorberen. Dit proces is bijzonder doeltreffend voor organische verbindingen en lipofiele stoffen.
Afbeelding: Onze ALMA FIL AK actieve koolstoffilters
2. ozonisatie
Ozon is een sterk oxidatiemiddel dat organische spoorstoffen kan omzetten in minder schadelijke verbindingen of ze volledig kan mineraliseren. Ozonisatie is bijzonder geschikt voor spoorstoffen zoals hormonen, farmaceutische producten en pesticiden.
3. Geavanceerde oxidatieprocessen (AOP)
AOP's combineren oxidatiemiddelen zoals ozon of waterstofperoxide met UV-straling om hydroxylradicalen te genereren. Deze zeer reactieve radicalen oxideren op efficiënte wijze een groot aantal organische sporen.
Foto: UV-reactor in combinatie met de dosering van ozon of waterstofperoxide in ons ALMA OXI UV-systeem
4. membraanproces
- Nanofiltratie (NF) en omgekeerde osmose (RO) zorgen voor een fysieke barrière tegen spoorstoffen. Ze scheiden de opgeloste moleculen op basis van hun grootte en lading.
- Micro- en ultrafiltratie kunnen worden gebruikt in combinatie met adsorptieprocessen of biologische systemen om de efficiëntie te verhogen.
Foto: Ons ALMA OSMO Process omgekeerde osmose systeem voor het verwijderen van PFAS, geïnstalleerd in de ALMA MODUL technische ruimte container
5. biologische processen
- Geactiveerd slib proces en MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor): Sommige micro-organismen zijn in staat om bepaalde sporenstoffen af te breken.
- Biofiltratie: In biofiltersystemen zoals de ALMA BHU BioFil kunnen biofilms gericht worden gebruikt om specifieke sporenstoffen te elimineren.
Afbeelding: 3D-ontwerp van ons ALMA BioFil Compact biofiltratiesysteem
6. chemisch-fysische behandeling
CP-systemen combineren verschillende fysisch-chemische processen om effectief sporenelementen uit afvalwater te verwijderen. Processen zoals precipitatie, flocculatie, neutralisatie, filtratie en oxidatie worden gebruikt. De efficiëntie van deze methode is vooral duidelijk bij de voorbehandeling van industrieel afvalwater dat hoge concentraties verontreinigende stoffen bevat.
Voordelen:
- Zeer flexibel in het verwijderen van organische en anorganische sporen.
- Effectieve voorbehandeling voor downstreamprocessen zoals membraantechnologie of biologische systemen.
Toepassingen in diverse industrieën
Farmaceutische industrie
Het afvalwater is vaak verontreinigd met farmaceutische residuen die worden behandeld met membraanprocessen of AOP.Chemische industrie
Hier komen verschillende organische spoorstoffen voor die efficiënt kunnen worden verwijderd door combinaties van ozonisatie en actieve kool.Gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallaties
Steeds vaker wordt een vierde behandelingsfase toegepast om sporen te verwijderen en de waterkwaliteit duurzaam te verbeteren.Kunststofproductie en recycling
Afvalwater van de kunststofproductie bevat vaak additieven en microplastics. Sporen zoals weekmakers of vlamvertragers kunnen effectief worden verwijderd met gecombineerde processen zoals adsorptie van actieve kool en membraantechnologie.Verwijderingsbedrijf
CP-systemen en AOP's spelen een belangrijke rol bij de behandeling van gevaarlijk vloeibaar afval zoals afgewerkte olie of oplosmiddelen om gevaarlijke sporenstoffen af te breken.Galvanische industrie
Galvanische industrie produceert afvalwater met sporen van zware metalen en organische complexvormers, die worden verwijderd met chemisch-fysische en membraanprocessen.- Oppervlaktebehandeling
Oppervlaktebehandeling omvat processen zoals verven, coaten en metaalafwerking, die afvalwater genereren dat sporenelementen bevat zoals oplosmiddelen, zware metalen en organische verbindingen. Chemicaliën zoals cyaniden of chromaten worden vooral gebruikt bij galvaniseren. Chemisch-fysische processen zoals CP-systemen en membraanprocessen worden hier gebruikt.
Conclusie
Sporenstoffen vormen een belangrijke uitdaging voor de moderne water- en afvalwatertechnologie. Ze vereisen het gebruik van geavanceerde technologieën en een gerichte combinatie van processen om hun schadelijke effecten op het milieu te minimaliseren. ALMAWATECH biedt uitgebreide oplossingen voor de verwijdering van spoorstoffen, aangepast aan de specifieke vereisten van verschillende industrieën en toepassingen.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
