ACTIEVE KOOL IN VERDERGAANDE ZUIVERING EN HERGEBRUIK VAN WATER DESOTEC ACTIVATED CARBON ACTIEVE KOOL IN VERDERGAANDE ZUIVERING EN HERGEBRUIK VAN WATER Voordracht in het kader van de workshop en tentoonstelling – een organisatie van TNAV Johan Craeye Desotec Activated Carbon N.V. Workshop Edegem 21/04/05

Inhoud van deze voordracht DESOTEC ACTIVATED CARBON Inhoud van deze voordracht wat is actieve kool? definitie - soorten - kengetallen - adsorptie casestudy : beluchte actieve kool filtratie recuperatie percolaat klasse II stortplaats Workshop Edegem 21/04/05

DESOTEC ACTIVATED CARBON Inleiding Actieve kool = adsorptiemiddel voor organische moleculen met veel toepassingen Milieutoepassingen (water en lucht) Zuivering processtromen (gas en vloeistoffen) eliminatie van geur, smaak, kleur, detergenten, pesticiden, fenol, benzeen, gechloreerde koolwaterstoffen, solventen, oliën, … dechlorering, deozonisatie, … recuperatie afvalwater. katalysator chemische processen. Workshop Edegem 21/04/05

Wat is actieve kool? DESOTEC ACTIVATED CARBON Wat is actieve kool? Een microporeuze inerte koolstofvorm met een groot intern oppervlak basisstructuur ~ grafiet maar niet georganiseerde vorm oppervlaktevergroting door activatie Workshop Edegem 21/04/05

Wat is activatie? DESOTEC Thermisch proces in stappen ACTIVATED CARBON Wat is activatie? Thermisch proces in stappen 1 - dehydratatie (verwijdering water) 2 - carbonisatie (elementaire koolstof) 3 - activatie (vergroten van intern oppervlak) Resultaat = poriën macroporiën mesoporiën microporiën Workshop Edegem 21/04/05

Soorten actieve kool DESOTEC naar oorsprong naar fysische vorm ACTIVATED CARBON Soorten actieve kool naar oorsprong steenkool, kokosnoot, hout, turf, ... naar fysische vorm poeder, korrels, pellets, ... naar activatieproces stoom of chemisch naar nabehandeling wassen, zeven, ontstoffen, impregnatie Workshop Edegem 21/04/05

Kengetallen van actieve kool DESOTEC ACTIVATED CARBON Kengetallen van actieve kool specifiek of B.E.T. oppervlak joodgetal methyleenblauwgetal - stroop of molassegetal CTC-getal pH vochtgehalte asgehalte abrasie- of hardheidsgetal densiteit - schudgewicht chloorhalfwaardelengte mesh-size specifieke getallen Workshop Edegem 21/04/05

Wat is adsorptie? DESOTEC ACTIVATED CARBON Wat is adsorptie? fysisch verschijnsel waarbij moleculen aan vaste stof hechten verwijderings- of scheidingstechniek organische versus anorganische adsorptiemiddelen fysisorptie versus chemisorptie Workshop Edegem 21/04/05

Fases van adsorptie DESOTEC transport vanuit bulkoplossing ACTIVATED CARBON Fases van adsorptie transport vanuit bulkoplossing diffusie doorheen waterfilm transport door poriën en plaatjes eigenlijke fysische binding adsorptiecapaciteit afhankelijk van adsorbans, adsorbaat, concentratie, medium en contacttijd Workshop Edegem 21/04/05

De keuze van de geschikte kool? DESOTEC ACTIVATED CARBON De keuze van de geschikte kool? Adsorptie-isothermen volgens Freundlich x/m = K Cev 1/n log x/m = log K + 1/n log Cev x/m = belading (mg/g of %) Cev = evenwichtsconcentratie K en 1/n = productafhankelijke constanten hoe groter K, hoe groter capaciteit hoe kleiner 1/n (plattere curve), hoe sterker binding Doorbraakcurve Interferenties! Workshop Edegem 21/04/05

CASE STUDY (IMOG) DESOTEC ACTIVATED CARBON CASE STUDY (IMOG) Recuperatie van percolaat van een stortplaats als sanitair water en beregeningswater, na behandeling door een biologische zuivering en een beluchte actieve kool filtratie. Tertiaire zuiveringstechniek Verzadiging van de kool Aanwezigheid van zuurstof Chemische oxidatie + katalysatie Biofilm + dragermateriaal Workshop Edegem 21/04/05

Beluchte actieve kool filtratie (commerciële benaming : OXYCON®) DESOTEC ACTIVATED CARBON Beluchte actieve kool filtratie (commerciële benaming : OXYCON®) Een effectieve beluchting van een actieve kool filter Synergetische werking van verschillende reacties adsorptie chemische oxidatieprocessen - catalysator bacteriegroei - bioregeneratie in situ (nutriënten) Workshop Edegem 21/04/05

Voordelen beluchting DESOTEC Gekende pluspunten Specifieke voordelen ACTIVATED CARBON Voordelen beluchting Gekende pluspunten vast bed biologie actieve kool Specifieke voordelen langere tot blijvende standtijd snelle opstart en stabiele werking afbraak recalcitrante moleculen nitrificatie Workshop Edegem 21/04/05

flowsheet DESOTEC (1) influent (2) drukwaterpomp (3) aëratieunit ACTIVATED CARBON flowsheet (7) (1) (6) (4) (5) (2) (3) (1) influent (2) drukwaterpomp (3) aëratieunit (4) zuurstofbevattend gas (5) actieve kool filter (6) recirculatietank (7) effluent (overloop) Workshop Edegem 21/04/05

DESOTEC ACTIVATED CARBON Workshop Edegem 21/04/05

Toepassing bij stortplaats kl.II DESOTEC ACTIVATED CARBON Toepassing bij stortplaats kl.II 120m³/dag percolaat afvalwater 1ste fase : lozing riool : biologie + beluchte koolfiltratie  2de fase : lozing oppervlaktewater: extra beluchte koolfiltratie + tot 50m³ recuperatie voor sanitair en beregening v/d terreinen. installatie omvat actieve kool filter - 15m³ of 7000 kg actieve kool circulatiedebiet 60m³/u bij ± 3bar 4m³/u à 4 bar perslucht investering : € 49600 (2.000.000 bfr) excl. BTW of huur : € 2115 / maand (85.000 bfr / maand) Workshop Edegem 21/04/05

Verloop influent-effluent DESOTEC ACTIVATED CARBON Verloop influent-effluent Workshop Edegem 21/04/05

Exploitatiekosten per filter DESOTEC ACTIVATED CARBON Exploitatiekosten per filter Beluchte kool filter 1 (365 x 120 = 43800m³/j) elektriciteit : circulatiepomp 7,5kW + perslucht 1,5 kW => ±8kW x 24 x 365 x 0,11 = € 7700 kool : 2,5x/jaar : 17500 kg x € 1,34/kg = € 23450/j per m³ = € 0,711 / m³ (= 28,7 bfr / m³) Beluchte kool filter 2 (365 x 80 = 29200m³/j) kool : 1x/jaar : 7000 kg x € 1,34/kg = € 9380/j per m³ = € 0,585 / m³ (= 23,6 bfr / m³) Workshop Edegem 21/04/05

DESOTEC ACTIVATED CARBON Besluit  Actieve kool behandeling kan een belangrijk element zijn met het oog op verdergaande zuivering en/of hergebruik van water Workshop Edegem 21/04/05