Doeltreffende behandeling uitdagende afvalwaters
Doeltreffende behandeling uitdagende afvalwaters
De installatie voor Belgoprocess werd bewust zo compact mogelijk gebouwd.
De waterzuivering wordt eerst volledig opgebouwd en getest in de ateliers van Purazur.
Voor de biologische behandeling viel de keuze op een SBR.
De behandeling van afvalwaters van nucleaire sites of stortplaatsen is geen sinecure en stelt bepaalde bedrijven, zoals Niras-Belgoprocess en Ekosto, voor stevige uitdagingen. Zij gingen in zee met Purazur voor een doeltreffende behandeling. Het dochterbedrijf van DEME bereidt uitgekiende oplossingen voor die binnenkort zullen worden geplaatst bij de respectieve ondernemingen.
Belgoprocess is een dochter van de overheidsinstelling Niras. De in Dessel gevestigde onderneming specialiseert zich in de veilige en maatschappelijk verantwoorde verwerking van radioactieve afvalstoffen en in de ontmanteling van nucleaire installaties. In 2017 schreef het bedrijf een overheidsopdracht uit om een beperkte hoeveelheid licht radioactief afvalwater te behandelen. Dat water is verrijkt met stikstof (in de vorm van nitraat) en moet na een behandeling kunnen worden geloosd op de bestaande waterzuivering.
Gecontroleerde zone
“Belgoprocess beschikte al over een fysico-chemische waterzuiveringsinstallatie”, legt Daan Beheydt, procesingenieur bij Purazur, uit. “Die leent zich evenwel niet voor de behandeling van het licht radioactieve nitraatrijke afvalwater, daarvoor is een biologische behandeling de betere optie. De radioactieve componenten verzamelen zich daarbij in het biologische slib. Door de radioactiviteit van het slib, mag het zeker niet uitspoelen en gebruiken we membraanfiltratie.”
Dit project was om diverse redenen een hele kluif voor Purazur. “De installatie moet worden geplaatst in een bestaand gebouw met verschillende erg kleine ruimtes en beperkte toegangsmogelijkheden. Daarom was het noodzakelijk vooraf alles (inclusief de ruimtes zelf) gedetailleerd in 3D uit te tekenen. De grootste uitdaging is het feit dat de installatie moet worden voorzien in een gecontroleerde zone van een bestaand gebouw. De strenge procedures van Belgoprocess zorgen ervoor dat niet iedereen daar zomaar binnen kan komen, integendeel. Hoe minder tijd je op de site spendeert, hoe beter. We kozen dan ook om zoveel mogelijk off site te werken.”
“De grootste uitdaging: de installatie moet worden voorzien in een gecontroleerde zone van een bestaand gebouw.”
Opbouw
Daarom opteerde Purazur ervoor om de volledige, bewust zo compact mogelijk gehouden installatie in het eigen atelier op te bouwen en daar ook alles zowel mechanisch, elektrisch als softwarematig te testen. “Pas als de constructie bij ons volledig is goedgekeurd, kunnen we gaan denken aan de montage ter plaatse. Dan moeten we de installatie bij ons eerst volledig demonteren (gedurende circa één week), om vervolgens alles bij Belgoprocess op te bouwen (binnen een tijdspanne van twee tot drie weken). De tests gebeuren op gewoon water en doorsnee slib, omdat het uiteraard onmogelijk was om op onze site radioactief water te testen. Op dat vlak krijgen we wel heel wat ondersteuning van Belgoprocess, dat in het eigen lab ook een batterij tests uitvoert. De installatie zal pas worden in gebruik genomen als ook de tests met radioactief water erop wijzen dat ze performant functioneert.”
Voor de biologische behandeling viel de keuze op een SBR (Sequencing Batch Reactor). “Zo’n systeem laat toe om een beperkt debiet te behandelen. Om te vermijden dat er slib door kan gaan, is de installatie uitgerust met vlakke plaatmembranen. Het biologisch slib, dat permanent zal aangroeien, wordt van het water afgescheiden in een centrifuge. De vaste fractie wordt vervolgens opgevangen in hermetisch afsluitbare zakken. Doordat het radioactieve materiaal volledig in het biologische slib terechtkomt, zal het effluent volledig vrij zijn van radioactieve stoffen en kan dit probleemloos worden geloosd op de bestaande waterzuivering.”
Purazur haalde het project binnen via een overheidsopdracht. “Uiteraard speelde de prijs daarin wel een bepaalde rol, maar hier was die factor absoluut ondergeschikt aan het veiligheidsaspect. Voor de klant is het van primordiaal belang dat de installatie perfect werkt. Daarom gingen ze in zee met een partner die veel belang hecht aan een allesomvattende aanpak. Cruciaal tijdens de voortgang van dit project, was de intense communicatie tussen Belgoprocess en onszelf”, besluit Daan Beheydt.
Door Bart Vancauwenberghe
Foto’s Purazur
www.deme-group.com/nl/purazur/
Ekosto
Enkele jaren geleden al plaatste Purazur een waterbehandelingsinstallatie bij Ekosto nv in Sint-Gillis-Waas. Dit bedrijf benut er de ruimte die vrij kwam door kleiontginning als berging voor gevaarlijke en niet-gevaarlijke bodemachtige afvalstoffen, met als finale bestemming de aanleg van een gloednieuw golfterrein (Wase Golf).
“Gedurende het grootste deel van het jaar, functioneert onze fysico-chemische installatie er prima, waardoor het water er wordt gezuiverd tot een niveau dat het probleemloos mag worden geloosd”, verklaart Jan Hendrickx, eveneens procesingenieur bij Purazur. “We hadden evenwel gemerkt dat er periodiek problemen opdoken met het stikstofgehalte van het percolaatwater, alsook occasioneel andere parameters. Vooral gedurende het najaar en de wintermaanden hadden we daarmee te maken.”
Op zoek naar een relevante oplossing, wisten ze bij Purazur al snel dat een biologische behandeling geen optie was. “Ten eerste bevat het water geen voeding voor een biologie. Secundo leent een biologie zich niet voor een periodieke behandeling: het duurt even voor een biologie opgestart raakt en vervolgens leg je dat proces ook niet zomaar stil. In ons lab hebben we verschillende alternatieven getest, zoals ionenwisseling, maar uiteindelijk viel de keuze op de combinatie van een ultrafiltratie met omgekeerde osmose. Die aanpak is stilaan een ‘klassieker’ voor de bereiding van proceswater, maar wordt doorgaans nog niet zo vaak ingezet voor de behandeling van afvalwater, wat bij dit project dus wel het geval is.”
Daar waar de focus van de UF-RO bij proceswaterproductie of afvalwaterhergebruik vooral op de kwaliteit van het permeaat ligt, is het bij dit project vooral van belang de hoeveelheid concentraat zoveel mogelijk te beperken, gezien de afvoer van het concentraat een grote kost met zich mee zal brengen en er jammer genoeg ter plaatse toch geen hergebruikopties zijn voor het gezuiverde afvalwater. “We willen die stroom tot maximaal tien procent beperken en bij voorkeur zelfs onder vijf procent krijgen, maar dat is wel heel ambitieus.”
Sinds begin juni staat op de terreinen van Ekosto een pilootinstallatie. “Op basis van die resultaten zullen we kunnen zien hoe ver we kunnen gaan in de opconcentratie van het afvalwater. Dat moet binnenkort leiden tot de bouw van een full scale UF-RO, die alleen zal draaien in de periode dat het echt noodzakelijk is. De piloot behandelt momenteel circa 3 m³/h, de capaciteit van de full-scale installatie zal tegen de 10 m³/h aanleunen”, besluit Jan Hendrickx.
