Workshop Edegem 21/04/05

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 1

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

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 2

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

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 3

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

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 4

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

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 5

Wat is activatie?

Thermisch proces in stappen1 - dehydratatie (verwijdering water)2 - carbonisatie (elementaire koolstof)3 - activatie (vergroten van intern oppervlak)

Resultaat = poriënmacroporiënmesoporiënmicroporiën

Workshop Edegem 21/04/05

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 6

Soorten actieve kool

naar oorsprongsteenkool, kokosnoot, hout, turf, ...

naar fysische vormpoeder, korrels, pellets, ...

naar activatieprocesstoom of chemisch

naar nabehandelingwassen, zeven, ontstoffen, impregnatie

Workshop Edegem 21/04/05

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 7

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

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 8

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

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 9

Fases van adsorptie transport vanuit bulkoplossing diffusie doorheen waterfilm transport door poriën en plaatjes eigenlijke fysische binding

adsorptiecapaciteitafhankelijk van adsorbans,

adsorbaat, concentratie, medium en contacttijd

Workshop Edegem 21/04/05

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 10

De keuze van de geschikte kool? Adsorptie-isothermen volgens Freundlich

x/m = K Cev 1/n

log x/m = log K + 1/n log Cevx/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

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 11

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 zuiveringstechniekVerzadiging van de koolAanwezigheid van zuurstofChemische oxidatie + katalysatieBiofilm + dragermateriaal

Workshop Edegem 21/04/05

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 12

Beluchte actieve kool filtratie (commerciële benaming : OXYCON®)

Een effectieve beluchting van een actieve kool filter

Synergetische werking van verschillende reactiesadsorptiechemische oxidatieprocessen - catalysatorbacteriegroei - bioregeneratie in situ (nutriënten)

Workshop Edegem 21/04/05

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 13

Voordelen beluchting

Gekende pluspuntenvast bed biologieactieve kool

Specifieke voordelen langere tot blijvende standtijdsnelle opstart en stabiele werkingafbraak recalcitrante moleculennitrificatie

Workshop Edegem 21/04/05

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 14

flowsheet

(1) influent (2) drukwaterpomp (3) aëratieunit

(4) zuurstofbevattend gas (5) actieve kool

filter (6) recirculatietank (7) effluent (overloop)

(7)

(1)

(6) (4) (5)

(2)

(3)

Workshop Edegem 21/04/05

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 15

Workshop Edegem 21/04/05

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 16

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 omvatactieve kool filter - 15m³ of 7000 kg actieve koolcirculatiedebiet 60m³/u bij ± 3bar4m³/u à 4 bar perslucht investering : € 49600 (2.000.000 bfr) excl. BTWof huur : € 2115 / maand (85.000 bfr / maand)

Workshop Edegem 21/04/05

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 17

Verloop influent-effluent

verloop COD

0

100

200

300

400

500

600

dag 5 8 11 14 20 47 52 56 68 73 77 82 87 91 96 10

310

811

2

aantal dagen

CO

D (

pp

m)

COD in

COD uit

norm COD

Workshop Edegem 21/04/05

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 18

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 = € 7700kool : 2,5x/jaar : 17500 kg x € 1,34/kg = € 23450/jper m³ = € 0,711 / m³ (= 28,7 bfr / m³)

Beluchte kool filter 2 (365 x 80 = 29200m³/j)elektriciteit : circulatiepomp 7,5kW + perslucht 1,5 kW

=> ±8kW x 24 x 365 x 0,11 = € 7700kool : 1x/jaar : 7000 kg x € 1,34/kg = € 9380/jper m³ = € 0,585 / m³ (= 23,6 bfr / m³)

Workshop Edegem 21/04/05

DESOTECACTIVATED CARBON

Pagina 19

Besluit

Actieve kool behandeling kan een belangrijk

element zijn met het oog op verdergaande zuivering en/of hergebruik van water