PROJECT  
Aquarama 79 – maart 2018

Hergebruik, ook een valabele optie voor ‘wassend water’

De waterzuivering optimaliseren en online de waterkwaliteit monitoren: het zijn thema’s waar de industrie meer dan ooit – en terecht – veel belang aan hecht. Medio december organiseerde Vlakwa (Vlaams Kenniscentrum Water) in samenwerking met TNAV en het project Intelsens hierover een thema-avond bij Wasserij Klaratex in Wevelgem, een bedrijf dat zelf volop bezig is de productieprocessen op een duurzame manier te reorganiseren.

Dr. Dries Parmentier, researcher bij Noah Water Solutions, was een van de sprekers. Dat bedrijf maakt via een licentieovereenkomst gebruik van een door dr. Hannu Suominen uit Finland gepatenteerde reactor. Die verwijdert door elektrocoagulatie-flocculatie zware metalen uit het afvalwater. Noah Water Solutions voert hierover nog verder onderzoek met de universiteiten van Antwerpen en Gent.

“Het systeem functioneert op basis van een moleculaire zeef van ijzeroxide”, verduidelijkt Dries Parmentier. “De organische vervuiling en bacteriën worden tegengehouden en ingesloten door de ijzer- of aluminium oxidekristallen. De metaalzouten in het afvalwater binden mee in deze kristalstructuur en vormen zo een slib. Het water kan vrij doorheen deze structuur migreren. Kleine hoeveelheden van gevormd waterstofgas duwen het slib naar het oppervlak. Aan de positief geladen elektrode krijgen we reacties van aluminium- of ijzerionen, die zich binden met alle vervuiling in het afvalwater. Aan de negatief geladen elektrode krijgen we reacties van waterstofgas. Hierdoor gaan emulsies breken en krijgen we een opwaartse stuwing van het gevormde slib.”

In de reactor wordt het afvalwater gepompt door de ruimte tussen de twee coaxiale elektrodes. “De zogenaamde ‘opofferingselektrode’, gemaakt uit ijzer of aluminium, zorgt – afhankelijk van de pH – voor de ontwikkeling van metaalioncomplexen”, vervolgt dr. Parmentier. “De geproduceerde metaalionen reageren met water ter productie van metaalhydroxiden, die colloïdale deeltjes en vervuilingen mee integreren, adsorberen en coprecipiteren. De binnenste inerte elektrode produceert veel fijne waterstofbellen die een drijvend effect veroorzaken. Ze is uitgerust met kleine gaatjes, die nuttig zijn om de elektrode te reinigen indien nodig. Uiteindelijk drijft de ijzer-aluminium hydroxide door het geproduceerde waterstofgas. Er is wel een gravitaire, maar geen mechanische scheiding.”

Het systeem maakt het mogelijk om de lozingsnorm op een goedkopere manier te halen. “In de compacte reactor is de behandelingstijd van korte duur. Voorts zorgt deze aanpak voor minder slibproductie in vergelijking met een chemische behandeling. Dat systeem staat in voor een grondige desinfectie en levert geen extra chlorides in het afvalwater op. De ijzer-aluminium hydroxides hebben veel affiniteit met de meeste negatief geladen deeltjes (organische vervuiling, bacteriën,…), fosfaten, zware metalen, fluoriden en cyaniden.”

Project Deknudt Mirror Works

Deze aanpak werd toegepast voor de verwijdering van zware metalen (tin en zilver) bij spiegelproducent Deknudt Mirror Works. Hiervoor werd een consortium opgericht, bestaande uit technologieleverancier Noah Water Solutions, de eindgebruiker en UGent campus Kortrijk. Het project werd ondersteund door Vlakwa en leverde een aantal positieve conclusies op.

“De condities zijn gedefinieerd om de lozingsnorm voor tin en zilver in één stap te halen. Mits aanpassing van de pH en de conductiviteit, lukte dat ook”, aldus Dries Parmentier. “Via kleine aanpassingen aan de vloktoren kunnen we komen tot een automatische verwijdering van het slib. Bovendien zijn de verbruikskosten laag (0,36 à 0,71 €/m³).”

Andere voordelen zijn onder meer de reductie van extra chemicaliën, de lage onderhoudskosten en het feit dat het elektrochemisch proces makkelijk te automatiseren is.

Open Call-project

Wasserij Klaratex is gespecialiseerd in de verhuur en het onderhoud van werkkledij. De Wevelgemse onderneming werkt vooral voor de industrie en de voedingssector. Om het waterverbruik te laten dalen en de mogelijkheden tot hergebruik te verkennen, startte het een Open Call-project (MBR-RO).

“Andere doelstellingen waren om nog beter aan de milieunorm te voldoen, rekening houdend met de wisselende samenstelling van ons afvalwater, dat regelmatig zware metalen bevat. Ook de mogelijkheid om ondiep grondwater en regenwater over de waterzuivering te sturen en de invloed van het ‘nieuwe’ water op ons wasproces, de machines en de piping verdienden een grondig onderzoek”, zegt afgevaardigd bestuurder Piet Dermaux.

De uitdaging voor Veride, specialist in waterzuivering uit Geel, bestond erin één systeem te ontwerpen voor alle waterbehandelingen bij het bedrijf. “De installatie moet kunnen meegroeien met de wasserij (capaciteit van 3 m³/h schaalbaar tot 6 m³/h) en mocht geen lawaai- of geurhinder veroorzaken, omdat het bedrijf zich in een woongebied situeert”, zegt projectleider Ward De Wachter.

De Hydro®-installatie combineert een actiefslibbehandeling met een tweetraps membraanfiltratie. “We werken hiervoor met robuuste Kubota-plaatmembranen (die zwevende stoffen zoals slib en ijzer weerhouden) en ‘low fouling’ RO-membranen, voor het weerhouden van de zouten. De installatie moet het mogelijk maken om op oppervlaktewater te lozen en op termijn een hergebruikgraad van 80 procent te bereiken.”

Ook Christeyns, leverancier van wasmiddelen bij Klaratex, was via het consortium nauw bij het project betrokken. “Dat was belangrijk, want een wijziging in de samenstelling van het bedrijfswater stelt ook andere eisen aan de wasmiddelen. Waar Klaratex vroeger werkte met grondwater, wordt tijdens het project gewerkt met een mix van grond- en RO-water, om op termijn volledig naar RO-water over te schakelen. Gebruik van membraantechnologie vereist silicaat- en silicoonvrije wasmiddelen. De belangrijkste uitdaging voor ons is de verwijdering van fosfonaten. We zijn op goede weg om daarin te slagen. Aangezien het de ambitie is om niet langer op het riool, maar op oppervlaktewater te lozen, moeten we aan strengere lozingsnormen voldoen”, aldus Hans De Block, business development manager van Christeyns.

VITO bekeek voor dit project de economische haalbaarheid van waterhergebruik. “Voor grotere bedrijven lukt dat wel, maar voor kleinere ondernemingen is dit een uitdaging”, weet Peter Cauwenberg, ‘team leader water technology’ bij VITO. “Een kostenbatenanalyse leert dat de kosten voor waterbereiding bij hergebruik een stuk hoger liggen (kosten voor elektriciteit, analyses, manuren van de operator,…), maar je betaalt veel minder heffingen en er is ook gevoelig minder gas nodig om water op te warmen. Ook op chemicaliën kan je fors besparen. Uiteraard gaat zo’n installatie wel gepaard met een stevige investering. We kwamen tot de conclusie dat de watergerelateerde kosten gedurende de eerste tien jaar quasi gelijk zijn aan een aanpak zonder hergebruik, maar nadien wel een groot jaarlijks voordeel opleveren. Bij lozing op oppervlaktewater is het voordeel maximaal.”

Investeren in hergebruik geeft het imago van de onderneming wel een boost, wat belangrijk is in een tijdperk waarin steeds meer bedrijven liefst partnerships aangaan met firma’s die duurzaam ondernemen. “Hergebruik biedt ook het voordeel dat je als bedrijf veel minder bezorgd hoeft te zijn over heffingen, die in de toekomst vermoedelijk nog zullen stijgen.”

Mathieu Decraene, ‘operations manager’ bij Klaratex, is alvast verheugd over de eerste resultaten. “Het elimineren van de mineralen, hoofdzakelijk de verdienste van de RO-installatie, verhoogt de ‘witheid’ van ons linnen. Bovendien hebben we hierdoor ook minder spui, water- en energieverbruik. We verbruiken ook veel minder gas in de stoomketel en zien dat het verhogen van heffingen en energieprijzen ervoor zal zorgen dat de terugverdientijd van de installatie (aanvankelijk begroot op tien jaar) lager zal liggen. Deze investering helpt ons ook in het streven om een energieneutrale wasserij te worden, onze ecologische voetafdruk te verlagen en zo onze verantwoordelijkheid voor de volgende generaties te nemen.”

Door Bart Vancauwenberghe

“Deze aanpak zorgt voor minder slibproductie in vergelijking met een chemische behandeling.”

“Het elimineren van de mineralen, hoofdzakelijk de verdienste van de RO-installatie, verhoogt de ‘witheid’ van ons linnen.”