project

SCREENCAP

Expert(s):
dr.ing. Kees Roest, dr. Theo van den Hoven, dr. Gerard van den Berg, Bianca van der Wolf

  • Startdatum
    01 nov 2014
  • Einddatum
    31 okt 2017
  • Opdrachtgever
    Europese Commissie
  • samenwerkingspartner(s)
    Waterschap Aa & Maas en CirTec

De essentie van het innovatieve concept van Screencap is terugwinning van vaste stoffen uit ruw afvalwater op basis van deeltjesgrootte in plaats van op basis van dichtheid. De partners Waterschap Aa en Maas, CirTec en KWR Watercycle Research Institute hebben het Screencap-onderzoeksproject op de rioolwaterzuivering (RWZI) Aarle-Rixtel afgerond. Het project werd gesubsidieerd door de Europese Unie en had als doel het bevorderen van de grootschalige marktintroductie van de fijnzeeftechnologie. De belangrijkste resultaten van het onderzoek zijn dat met inzet van de fijnzeeftechnologie de benodigde beluchtingsenergie met 15% afneemt, de slibproductie met 10% afneemt en de capaciteit van de RWZI met 10% toeneemt.

Belangrijke doelen van Sceencap zijn 1) een eerste gevalideerde toepassing op volle schaal van de fijnzeeftechnologie als voorbehandeling in een biologische afvalwaterzuiveringsinstallatie en 2) het overwinnen van obstakels in de markt zodat het concept en de technologie in Europa en daarbuiten kan worden toegepast. In het onderzoek zijn de prestaties van de fijnzeefinstallatie en de impact van de fijnzeefinstallatie op het zuiveringsproces onderzocht. In dit project is het concept voor het eerst op volle schaal toegepast, waarbij de impact op het zuiveringsproces is vastgesteld. Dat is gedaan bij de Nederlandse RWZI Aarle Rixtel. De RWZI Aarle-Rixtel kent de unieke situatie dat het twee identieke afvalwaterbehandelingsstraten heeft.

RWZI Aarle-Rixtel met twee identieke afvalwaterbehandelingsstraten (voordat fijnzeven zijn geïnstalleerd).

De fijnzeefinstallatie is ingebouwd in een van de twee behandelstraten, waardoor de impact van de fijnzeven op de bedrijfsvoering nauwkeurig gemonitord en met de ‘conventionele’ behandelstraat vergeleken kon worden.

Screencap: terugwinning van vaste stoffen uit ruw afvalwater op basis van deeltjesgrootte in plaats van op basis van dichtheid, waardoor de waterzuivering efficiënter wordt en er een product wordt gewonnen met verschillende toepassingsmogelijkheden.

Screencap: terugwinning van vaste stoffen uit ruw afvalwater op basis van deeltjesgrootte in plaats van op basis van dichtheid, waardoor de waterzuivering efficiënter wordt en er een product wordt gewonnen met verschillende toepassingsmogelijkheden.

 

Veel voordelen met een enorme impact

Bij de start van het project was de verwachting dat fijnzeven van influent een significant positieve bijdrage levert aan processen in de verdere verwerkingsketen, wat de afvalwaterzuivering efficiënter maakt en waardoor er een product (voornamelijk cellulose) wordt gewonnen dat kan worden gevaloriseerd. De behandeling van rioolwater met fijnzeven wordt in Noorwegen al jarenlang toegepast als fysische zuivering van rioolwater. Een nieuwe toepassing van fijnzeven is als voorbehandelingsstap van influent voordat het aan een biologische zuivering wordt gevoed, om meer zuiveringscapaciteit op de RWZI te verkrijgen. De gevolgen voor het zuiveringsproces waren echter niet exact bekend. Het gaat dan om parameters zoals het luchtdebiet voor beluchting van het actief slib en de spuislibproductie, de bezinking en ontwatering van slib, de effluentconcentraties en het energiegebruik.

Gedurende het Screencap onderzoek is bepaald wat het effect van influent-fijnzeven is op het RWZI-proces. Daartoe is op één van de twee identieke, onafhankelijke zuiveringsstraten van de RWZI Aarle-Rixtel (capaciteit 272.000 inwonerequivalenten (i.e.)) een fijnzeefinstallatie bestaande uit 8 fijnzeven in bedrijf genomen. In de periode 13 oktober 2016 t/m 15 augustus 2017 heeft intensieve monitoring plaatsgevonden van de fijnzeefinstallatie en van beide zuiveringsstraten. Door de resultaten van de fijnzeef-zuiveringsstraat te vergelijken met de conventionele zuiveringsstraat is het effect van de fijnzeef-voorbehandeling op het RWZI-proces bepaald.

Voorafgaand aan het Screencaponderzoek is een nulonderzoek uitgevoerd, welke heeft bevestigd dat beide zuiveringsstraten bij aanvang van het Screencaponderzoek vergelijkbaar waren.

De belangrijkste prestaties van de fijnzeven en het effect op de belangrijkste parameters van de RWZI staan in onderstaande tabel 1 weergegeven.

Tabel 1: De belangrijkste prestaties van de fijnzeven en het effect op de belangrijkste parameters van het RWZI-afvalwaterzuiveringsproces van Aarle-Rixtel.

Parameter

 

Waarde
Verwijderingsrendementen (netto):  
ZS *) 20-25 %
CZV 10-15 %
BZV 15 %
N 2 %
P 2 %
Zeefgoedproductie 1275 kg ds/d
Energieverbruik **) 53 W/m3
   
Effect op RWZI proces:  
Effluent concentraties (CZV, N, P) vergelijkbaar
Slibbezinking (SVI) vergelijkbaar
Slibontwatering vergelijkbaar
Beluchtingsdebiet 15% reductie
Spuislibproductie 10% reductie
Capaciteit RWZI 10% toename

*) ZS analyse uitgevoerd volgens NEN 872 met een glasfilter met poriegrootte 1,2 µm

**) Totale energieconsumptie, inclusief de lokatiespecifieke pomp-stap. Zonder pomp-stap is mogelijk een energieneutrale of –positeve  installatie haalbaar.

Fijnzeefinstallatie op de RWZI Aarle-Rixtel.

Werking van een fijnzeef

Het effect van de fijnzeeftechnologie op het achterliggende zuiveringsproces toegepast op de RWZI Aarle Rixtel kan als volgt worden samengevat:

  • De fijnzeeftechnologie heeft geen negatief of positief effect op de uiteindelijke effluentkwaliteit: beide behandelstraten lieten een vergelijkbare effluent kwaliteit zien.
  • De fijnzeeftechnologie heeft geen effect op de slibbezinking. De SVI bleef vergelijkbaar voor beide straten.
  • De spuislibproductie in de straat met fijnzeven nam af met ongeveer 10%. Hierdoor is er een sterke afname van transportbewegingen in verband met de afvoer van geproduceerd surplus zuiveringsslib.
  • Buiten de afgenomen hoeveelheid slib, was geen effect merkbaar op de slibontwatering; het drogestofpercentage in het ontwaterde materiaal veranderde niet, maar  de chemicaliën behoefte was ongeveer 8% lager.
  • In de straat met toegepaste fijnzeeftechnologie was ongeveer 15% minder beluchtingsenergie nodig.
  • Het afgevangen fijnzeefmateriaal is goed vergistbaar en produceert 2-3 keer meer biogas in vergelijking met reguliere surplus slibkoek van RWZI Aarle-Rixtel.
  • De capaciteit van de RWZI neemt met ongeveer 10% toe door inzet van fijnzeeftechnologie.

Grote interesse vanuit de markt

Uit het hoge aantal feasibility studies blijkt een grote interesse vanuit de markt voor Screencap. Met de gedemonstreerde toepassing met behaalde positieve resultaten op RWZI Aarle-Rixtel is een goede gevalideerde referentie van de fijnzeeftechnologie op volle schaal verkregen. Dit zal verdere toepassing van de fijnzeeftechnologie binnen en buiten Europa mogelijk maken.

This project has received funding from the Eco-innovation initiative of the European Union; GA number ECO/13/630492/SI.2.681277 (www.screencap.eu).