STOWA- Rapport Koolstofbronproducten bij nageschakelde denitrificatie.

Inleiding

Bij het STOWA is een rapport over koolstofbronnen verschenen, deze worden gebruikt bij de biologische denitrificatie.

Melspring International B.V. uit Velp levert maar liefst 3 van de 4 duurzame en aanbevolen producten en is daarmee de meest gespecialiseerde en uitgebreide leveranciers in de Benelux.

Theorie

Bij elke rioolwaterzuivering zit in het influent ammoniak/ammonia .
Dit wordt bij de klassieke biologische zuivering met een actief slib systeem, speciale bacteriën  en beluchting omgezet naar nitriet en vervolgens naar nitraat in de nitrificatie:

NH4 -> NO2 -> NO3

Om het stikstof te verwijderen maken we gebruik van het omgekeerde proces:  denitrificatie.

Bij dit proces wordt het nitraat afgebroken naar o.a. stikstofgas, hetgeen vluchtig is en daarmee makkelijk zichzelf afvoert :

NO3 -> NO2 -> NO -> N2O -> N2 ^

Voorwaarden denitrificatie:

1)      temperatuur > 8 gr C
2)      anaerobe omstandigheden, geen zuurstof
3)      PH tussen 7 en 8,2
4)      denitrificerende bacteriën
5)      toevoeging van een koolstofbron

Bij de externe bron werd uit kostenoverwegingen  tot nu toe vaak methanol als vooral goedkoop middel gebruikt, echter met toenemend inzicht wordt het  zeer giftige en corrosieve gedrag van methanol  niet prettig en veilig voor de medewerkers van de RWZI geacht, vandaar dat alternatieve koolstofbronnen onderzocht en getest zijn.

Belangrijke modern beoordelingscriteria.

Van belang zijn de volgende zaken:

Veiligheid voor het personeel
Het is belangrijk dat een product niet giftig bij inademen of bijtend is(lage pH waarde).
Geschiktheid van het product
Procestechnisch: de concentratie van het product (kg CZV/kg product), de relatieve hoeveelheid  kg CZV nodig per kg NO3, de snelheid van werking,de yield (slibaangroei) en het gevaar van schimmelvorming op het filter spelen een rol.

Fysische eigenschappen:
De viscositeit bij lage temperatuur en corrosieve eigenschappen die de opslag en dosering duur maken.
Prijs per verwijderde kg NO3
Hoeveel is nodig van het betreffende product qua CZV waarde, ratio CZV/kg NO3 en welk effect hebben de chemische/fysische eigenschappen op het totale kostenplaatje(lage pH).
Beschikbaarheid en prijsstabiliteit
Het product dient liefst nog vele jaren beschikbaar te zijn (olie en gas zijn eindig) en liever niet een afvalproduct van een industriële productie die bij wisselende economische omstandigheden weer uit de markt verdwijnt of sterke prijsfluctuaties kent.

Zuiverheid van het product
Omdat het doseermiddel in inmiddels relatief schoon effluent gedoseerd wordt zal het product als het veel  P, N of zware metalen bevat weinig effectief zijn, het middel is dan erger dan de kwaal. Het zou zeker nog wel effectief kunnen zijn maar men voegt vervuilende stoffen toe.
Milieu en duurzaamheidsaspecten.
Te denken valt aan 2 zaken: milieu-neutrale productie van de koolstofbron en een niet te lange transportafstand van het te gebruiken product naar de eindbestemming.  

Onderzoek

Uit het Stowa onderzoek is gebleken dat er grote verschillen zijn tussen de diverse producten op de markt qua veiligheid, snelheid, beschikbaarheid en prijs.

De Melspring producten die onderzocht werden:

De onderzochte producten:                              pH       CZV-NO3      CZV conc.

Carbo BE          bio ethanol       Cat.1               > 5         nb            1.500.000
Carbo CAC       glycerine           Cat.1               12          nb            2.000.000               
Carbo CAC+     glycerine           Cat.1               10          nb            1.000.000
Carbo BWB-60  glycerine           Cat.2               6 – 8      nb               950.000
Carbo BWB-80  glycerine           Cat.2               6 – 8      nb            1.300.000
Carbo M-70      suiker               Cat.2               6 – 7      nb            1.000.000       
Acetol 380        acetaat             Cat.3               < 4        3              1.400.000
Acetol 300        acetaat + Alc     Cat.3               6 – 7      2.5           1.500.000
Acetol 80          acetaat             Cat.3               4           3 – 4        1.000.000
Azijnzuur 70%                          Cat.3               4           3,6              770.000
(Cat.1 Prijs/kg CZV 0,1-0,25, Cat.2 Prijs/kg CZV 0,25-0,40. Cat.3 Prijs/kg CZV >0,40)

 
Voor Acetolen geldt dat de BZV beschikbaarheid per kg CZV bijzonder gunstig is, voor de biologische werking is relatief weinig nodig.
Met Acetol 80 zijn in Nederland bijzonder goede resultaten bereikt: NO3 – N  < 1 mg/l.

Neem voor meer info contact op met:

Hans Neuteboom
Senior Product Specialist Water Care
mob. 06-29041234