C.V.I. 1.1 Milieuzorg; Water en afvalwater in slachterijen en de vleesverwerkende industrie

C.V.I. § 1.1 Milieuzorg; Water en afvalwater in slachterijen en de vleesverwerkende industrie

1

MILIEUZORG

1.1

WATER EN AFVALWATER IN SLACHTERIJEN EN DE VLEESVERWERKENDE INDUSTRIE

Auteur : ing. H.J. Bakhuizen

juli 1995

blad 1 van 19


I NHOUDS OPGAV E

2

1

INLEIDING

3

2

WATERVOORZIENING EN -BESPARING

3

2.1

Watervoorziening

3

2.2

Waterkwaliteitsbewaking

4

2.3

Waterbesparing

4

3

AFVALWATERVERVUILING

5

4

LOZINGSVERGUNNINGEN EN -VOORWAARDEN

6

5

TARIEVEN EN HEFFINGEN

7

5.1

Leiding- en grondwater

7

5.2

Verontreinigingsheffing

8

5.3

Rioolrecht

8

6

HET VOORKÓMEN VAN VERVUILING

8

7

AFVALWATERBEHANDELING

9

7.1

Zeefvoorzieningen

9

7.2

Vetafscheiders

9

7.3

Fysisch-chemische zuivering door middel van coagulatie/flocculatie en flotatie/precipitatie

11

7.4

Biologische zuivering

11

7.5

Overige zuiveringstechnieken

14

8

SLIBVERWERKING EN SLIBAFZET

15

9

WANNEER ZELF 'ZUIVEREN'

17

10

LITERATUUR

18

blad 2 van 19


1

INLEIDING

Afvalwater ontstaat wanneer grond- en hulpstoffen en reinigingsmiddelen in water terecht komen. In veel gevallen is dit een gerichte en nauwelijks te vermijden activiteit. Te denken valt aan het reinigen van apparatuur of het lozen van overtollig (kook)vocht. In een aantal gevallen is het technisch gezien mogelijk om dit te vermijden, maar is het om onder andere financiële redenen nog onvoldoende interessant. Gedacht kan bijvoorbeeld worden aan het lozen van afgewerkte pekel. Het ontstaan van afvalwater is in meer of mindere mate beheersbaar, door het treffen van procesgeïntegreerde maatregelen, zowel in technische als organisatorische zin. Wanneer een beheersbare situatie is ontstaan kan worden gewerkt aan de beperking ervan. Het treffen van preventieve maatregelen heeft een hoog financieel- en het hoogste milieurendement. Verspilling van grond- en hulpstoffen, alsmede van water en reinigingsmiddelen wordt voorkomen en tevens wordt bespaard op lozings- of zuiveringskosten. In dit deel dat over water en afvalwater in slachterijen en de vleesverwerkende industrie gaat, wordt achtereenvolgens ingegaan op watervoorziening en waterbesparing, afvalwatervervuiling, lozingsvoorwaarden en -vergunningen en de belangrijkste heffingen en tarieven die te maken hebben met water en afvalwater. Vervolgens komen het voorkómen van afvalwatervervuiling en afvalwaterbehandeling aan bod.

2

W ATERVOORZIENING EN -BESPARING

2.1

W atervoorziening

Water is een essentiële hulp- c.q. grondstof in slachterijen en de vleesverwerkende industrie. Het kunnen beschikken over voldoende en betrouwbaar water is een belangrijke voorwaarde voor de bereiding van hoogwaardige voedingsmiddelen. De keuze van de watervoorziening bij de bedrijven is historisch gegroeid en veelal gebaseerd op de beschikbaarheid van grondwater voor eigen winning of de aankoop van leidingwater. Eigen grondwaterwinning Bij een waterbehoefte van meer dan circa 100.000 m3 per jaar is een eigen grondwaterwinning te overwegen. Bij een lagere waterbehoefte is een aansluiting op de openbare watervoorziening aan te bevelen. Met behulp van de resultaten van geohydrologisch onderzoek is inzicht te verkregen in de kwantitatieve en kwalitatieve beschikbaarheid van grondwater voor eigen winning. Veelal is een aanvullende waterbehandeling (ontijzering en/of ontharding) vereist alvorens het water voor hoogwaardige toepassingen kan worden aangewend. Vanwege de toenemende bedreigingen vanuit de milieuproblematiek (verdroging, vermesting, vervuiling) in relatie tot de steeds hoger gestelde kwaliteitseisen aan het (proces)water, moet steeds vaker met beperkingen van eigen grondwaterwinning rekening worden gehouden. Het beleid van de overheid is erop gericht om het gebruik van grondwater voor laagwaardige toepassingen (bijvoorbeeld koelwater) terug te dringen en waterbesparing bij hoogwaardige toepassingen (bijvoorbeeld proceswater) te stimuleren. Door deze ontwikkelingen doen de bedrijven steeds vaker een beroep op leidingwateraankoop. Aankoop leidingwater Door een aansluiting op de openbare watervoorziening is het bedrijf verzekerd van voldoende water van een gegarandeerde kwaliteit. Voor de levering moet het bedrijf voldoen aan de aansluit- en leveringsvoorwaarden van het waterleidingbedrijf. Bij de afname van het waterleidingbedrijf kan een keuze worden gemaakt tussen een directe (ononderbroken) levering, dat wil zeggen gebruik maken van de druk en de capaciteit van het waterleidingbedrijf, of een onderbroken levering. Door het toepassen van een reservoir kunnen piekafnames worden opgevangen en er kan met een lagere geclaimde uurcapaciteit worden gewerkt. Hierdoor wordt een lager vastrechttarief verkregen. Er is een ontwikkeling gaande dat bij levering van proceswater het leverende waterleidingbedrijf bij slachterijen en de vleesverwerkende industrie een onderbroken levering vereist.

blad 3 van 19


De reden hiervan is de mogelijkheid van contaminatie van het distributienet door het bedrijf volledig uit te sluiten. Voor sanitaire en huishoudelijke doeleinden wordt zonder onderbreking geleverd.

2.2

W aterkwaliteitsbewaking

Het belang van chemisch en microbiologisch betrouwbaar water in slachterijen en de vleesverwerkende industrie mag duidelijk zijn. Vanuit diverse regelgevingen wordt aandacht besteed aan de normen voor de samenstelling van het te gebruiken water alsmede de controle hierop. Genoemd kunnen worden de E.G.-richtlijn 80/778 van 15 juli 1980, de Vleeskeuringswet van 25 maart 1987, de Warenwet van 10 december 1992, de Instructie wateronderzoek Rijksdienst voor de keuring van Vee en Vlees en dergelijke. Het uitgangspunt voor de controle op de kwaliteit van het gebruikte water is de "RVV-instructie wateronderzoek ten behoeve van de (pluimvee)vleesbe- en verwerkende bedrijven". De afgelopen jaren zijn regelmatig wijzigingen in deze regelgeving doorgevoerd, die veelal ten koste gaan van de duidelijkheid. Inmiddels is een proces op gang gekomen waarbij de overheid zich terughoudend wil opstellen en de bedrijven wijst op de eigen verantwoordelijkheid met betrekking tot het gebruik van water. Dit leidt ertoe dat met name de bedrijven met een eigen grondwaterwinning op eigen initiatief een visie moeten ontwikkelen met betrekking tot de beheersing van de kwaliteit van het te gebruiken water.

2.3

W aterbesparing

Vanwege de verdrogingsproblematiek worden bedrijven met een eigen grondwaterwinning steeds vaker geconfronteerd met een beperking van de onttrekkingsvergunning. Daarnaast met een toename van de waterkosten. Waterbesparing is daarom met name bij wijzigingen in de inrichting en de procesvoering steeds vaker een aandachtspunt. Voor waterbesparing kan het volgende plan van aanpak worden gehanteerd: 1 Inzicht krijgen in de waterhuishouding via blokschema's en een gedetailleerde tekening van het distributienet per watersoort; 2 Kwantificering van het waterverbruik met behulp van bestaande informatie (capaciteit, draaiuren e.d.); 3 Opstellen en uitvoeren van een meetprogramma en het opstellen van de waterbalans; 4 Uitvoering van sanering en optimalisatie (zo mogelijk te combineren met energiebesparing); 5 Vaststellen normen en streefwaarden (specifiek waterverbruik d.w.z. per eenheid produkt); 6 Invoeren managementsysteem. Voorbeelden van enkele waterbesparende maatregelen: - spaarkoppen en muntsysteem op de wasplaats - transportgoten schuin plaatsen - opstellen werkinstructie schoonmaken - waterdruk verlagen - pauze-/geleideschakelaars op sproeikoppen - verdampingscondensor op koelmachine - optimalisatie waterbehandeling zoals b.v. spoelfrequentie en spoelduur van ontijzering en ontharder Een aanwezig spanningsveld bij waterbesparing is hygiëne. Door de toenemende eisen bij de be- en verwerking van vlees en vleesprodukten is vaak frequenter en/of langduriger reinigen vereist, hetgeen leidt tot een toename van het waterverbruik.

blad 4 van 19


3

AFVALWATERVERVUILING

De vaststelling van de vervuilingsgraad vindt plaats door het zuurstofverbruik voor de natuurlijke afbraak te meten. Aangezien het hier gaat om zuurstofverbruik ten gevolge van bacteriewerking, spreekt men van het biochemisch zuurstofverbruik (BZV). Bij deze bepaling wordt een monster afvalwater met zuurstof verzadigd en gedurende 5 dagen bij 20EC in een afgesloten fles in het donker bewaard. Aan het begin en aan het eind wordt de hoeveelheid zuurstof in het monster bepaald. Het verschil tussen deze beide waarden is de hoeveelheid zuurstof die de aërobe bacteriën hebben gebruikt voor de omzetting van de organische stoffen. De uitkomst (het BZV-getal) wordt uitgedrukt in milligram per liter (mg/l). De BZV-bepaling wordt met name toegepast op het gezuiverde afvalwater (effluent) afkomstig van een (biologische) afvalwaterzuiveringsinstallatie. Een bezwaar van de BZV-bepaling is, dat alleen de hoeveelheid opgeloste organische bestanddelen wordt vastgesteld. In afvalwater komen echter ook onopgeloste organische bestanddelen voor die bijdragen aan de vervuiling van het afvalwater. Deze bestanddelen worden in de korte tijd van de bepaling niet door bacteriën aangetast, zodat ze bij de BZV-bepaling niet worden gemeten. In verband hiermee wordt voor de bepaling van de vervuilingsgraad van het afvalwater meestal het chemisch zuurstofverbruik (CZV) gemeten. Bij deze bepaling wordt langs chemische weg met behulp van kaliumbichromaat vastgesteld hoeveel zuurstof nodig is om alle in het afvalwater aanwezige organische stoffen (opgelost en niet opgelost) om te zetten. Het CZV-getal wordt eveneens uitgedrukt in mg/l. Omdat bij de CZV-bepaling ook onopgeloste delen worden meegenomen is deze bepaling ook geschikt voor het ongezuiverde afvalwater. In het afvalwater komen ook gereduceerde stikstofverbindingen (eiwitten, ammoniak e.d.) voor. Voor de afbraak van deze stikstofverbindingen is ook zuurstof nodig. Deze hoeveelheid zuurstof wordt niet vastgesteld bij de CZV-bepaling. Voor de bepaling van het stikstofgehalte maakt men gebruik van de Kjeldahl-stikstof bepalingsmethode. Aangezien voor 1 gram stikstof 4,57 gram zuurstof wordt verbruikt, kan uit het stikstofgehalte het zuurstofverbruik door de aanwezige stikstofverbindingen berekend worden: grammen zuurstof = 4,57 x grammen stikstof. Als reken-eenheid voor de vervuilingsgraad van afvalwater is het begrip inwoner-equivalent (i.e.) !tegenwoordig meestal vervuilingseenheid (v.e.) genoemd! ingevoerd. Een v.e. geeft de hoeveelheid afvalstoffen weer, die één persoon per etmaal produceert en afvoert met het huishoudelijke afvalwater: een v.e. is de gemiddelde watervervuiling per persoon per etmaal (136 g zuurstofverbruik). Het aantal v.e. van afvalwater wordt berekend aan de hand van het chemisch zuurstofverbruik en het stikstofgehalte volgens de zogenaamde Rijksformule:

v.e. '

Q × (CZV % 4,57× Kj&N) 136

Voor vergaand gezuiverd afvalwater (BZV < 20 mg/l) mag de volgende formule worden gebruikt:

v.e. '

waarbij:

Q CZV BZV Kj-N

Q × (3,33× BZV % 4,57× Kj&N) 136

= hoeveelheid geloosd afvalwater in m3/etmaal = chemisch zuurstofverbruik in mg/l = biochemisch zuurstofverbruik in mg/l = Kjeldahl-stikstof in mg/l

blad 5 van 19


4

LOZINGSVERGUNNINGEN EN -VOORWAARDEN

De Wet verontreiniging oppervlaktewateren (Wvo) is simpel en doeltreffend: het is verboden om zonder vergunning met behulp van een werk (riool, zuivering, goot, pijp etc.) schadelijke of verontreinigende stoffen in oppervlaktewater te brengen. De hierop gebaseerde vergunningen en vergunningsvoorwaarden worden voor een groot deel bepaald door de aard van de lozing. Vleesverwerkende bedrijven dienen een Wvo-vergunning bij de waterkwaliteitsbeheerder aan te vragen bij een directe lozing op oppervlaktewater en bij lozing op de riolering (indirecte lozing) indien meer dan 5.000 v.e. en/of 500 m3 afvalwater en koelwater per dag wordt geloosd (zie ook § 9). In de andere gevallen kan worden volstaan met een vergunning gebaseerd op de gemeentelijke lozingsverordening (LVR). V anaf 1 januari 1995 is de LVR een onderdeel van de vergunning in gevolge de Wet milieubeheer geworden. Bij de lozing op oppervlaktewater moet rekening worden gehouden met de volgende voorwaarden (tabel 1): Tabel 1

Indicatieve lozingseisen bij lozing op oppervlaktewater parameter

lozingseis

biochemisch zuurstofverbruik (BZV)

< 10-20 mg/l

totaal stikstof

< 10-15 mg/l

totaal fosfaat

< 1-2 mg/l

temperatuur

< 25-30EC

pH

6,5-8,5

chloride

< 200 mg/l

onopgeloste bestanddelen

< 0,3 ml/l < 10 mg/l

Bij lozing op de riolering dient men te voldoen aan de eisen die worden gesteld in de gemeentelijke lozingsverordening riolering of die door de waterkwaliteitsbeheerder (Wvo) worden gesteld. Deze verordening kan per gemeente verschillen. Ook per waterkwaliteitsbeheerder komen verschillen voor. De gemeentelijke lozingsverordening is in veel gevallen gebaseerd op de model verordening van de Vereniging van Nederlandse Gemeenten. Het is bijvoorbeeld verboden om: - giftige stoffen of verbindingen daarvan dan wel explosieve en brandgevaarlijke stoffen te lozen; - oliën, vetten en andere niet met water mengbare stoffen te lozen; - afvalstoffen uit slachterijen of vleesverwerkende bedrijven te lozen; - bezinkbare, zwevende en drijvende stoffen te lozen; - afvalwater te lozen met een temperatuur hoger dan 30EC; - afvalwater te lozen met een pH lager dan 6,5 c.q. hoger dan 10; - afvalwater te lozen met een chloridegehalte van meer dan 300 mg/l; - afvalwater te lozen met meer dan 100 - 200 mg onopgeloste stof/l; - afvalwater te lozen met meer dan 100 - 200 mg plantaardig of dierlijk vet/l.

De normen kunnen afhankelijk van de situatie en de aard en omvang van de lozing zowel worden gebaseerd op representatieve etmaalmonsters als op steekmonsters. Bij Wvoplichtige bedrijven zijn de normen tevens afhankelijk van de 'doelmatige werking' van de rioolwaterzuivering van de waterkwaliteitsbeheerder. Daarnaast dient men bij de ge-

blad 6 van 19


meente in het algemeen een aansluitvergunning aan te vragen wanneer de vervuilingswaarde groter is dan 100 v.e. of het geloosd volume hoger is dan 25 m3 per dag. Gelet op het voorgaande worden in de meeste gevallen de volgende basisvoorzieningen (zie § 7, afvalwaterbehandeling) vereist: 1 een vetafscheider; 2 een slibvanger; 3 een zeefvoorziening.

5

TARIEVEN EN HEFFINGEN

5.1

Leiding- en grondwater

Van circa 60 bedrijven zijn de gemiddelde waterkosten voor een eigen grondwaterwinning vastgesteld op ƒ 0,15 per m3 voor onbehandeld grondwater en ƒ 0,45 per m3 voor behandeld (ontijzering, ontmanganing, nitrificatie) grondwater (bron: IMd Industriële Milieudiensten, 1993). De kostenposten waarmee hierbij rekening wordt gehouden zijn: - aanschaf en onderhoud winput, pomp en distributie - behandeling (energie, doseringen e.d.) - kwaliteitsbewaking (in- en extern) - provinciale grondwaterheffing - rioolrecht - kosten vergunningaanvraag en leges. In tabel 2 is een overzicht van de gemiddelde waterkosten van circa 20 bedrijven vermeld waarin tevens leidingwatertarieven zijn verwerkt. Het gaat om bedrijven uit de voedingsen genotmiddelenindustrie met een waterverbruik variërend van circa 100.000 m3 per jaar tot circa 500.000 m3 per jaar. (bron: IMd Industriële Milieudiensten, 1993).

Tabel 2

Overzicht waterkosten grondwater

Gem. prijs Range

leidingwater

1993

1991

1992

1993

0,40

0,90

0,95

1,24

0,15-1,00

n.b.

n.b.

0,85-2,10

5.5 %

38 %

Gem. stijging t.o.v. '91 Gem. stijging t.o.v. '92

33 %

Op 1 januari 1995 is een kostenstijging voor opgepompt grondwater doorgevoerd van circa ƒ 0,17 per m3. Dit als gevolg van het wetsvoorstel 'Verbruiksbelastingen op milieugrondslag'. Voor leidingwater bedraagt de stijging circa ƒ 0,40 per m3. Het gebruik van grondwater als grondstof voor leidingwater leidt tot de laagste tarieven. Voor gebruik van oppervlaktewater als grondstof gelden hogere variabele en in het bijzonder vaste kosten, vooral in verband met voorraadvorming en zuivering (mindere kwaliteit).

blad 7 van 19


Uitgaande van een huidig gemiddeld tarief voor drinkwater (voor kleinverbruikers) van ƒ 1,70 en een toekomstig tarief verwacht van ƒ 3,10 zal er in de komende 20 à 30 jaar een stijging optreden van ongeveer 80 %. De belangrijkste kostprijsverhoging zal in de periode tot 2000 optreden. Dit wordt voor een belangrijk deel veroorzaakt door maatregelen op het gebied van milieu (verdroging, milieu-effecten kunstmatige infiltratie, conditionering en afvalprodukten). De prijs van leidingwater voor bedrijven wordt sterk bepaald door de geclaimde uurcapaciteit (vastrecht) en de afgenomen hoeveelheid op jaarbasis.

5.2

Verontreinigingsheffing

De kosten die zijn gemoeid met het waterkwaliteitsbeheer van het oppervlaktewater worden opgebracht via de verontreinigingsheffing. De grondslag hiervoor is de vervuilingseenheid (v.e.). Er wordt afgerekend op basis van de Rijksformule en soms de hoeveelheid zware metalen. Voor kwik en cadmium geldt dan 10 v.e. per kilo en 1 v.e. per kilo voor de overige zware metalen zoals zink, koper, lood, chroom, nikkel, arseen, zilver, tin, enz. Jaarlijks wordt per waterkwaliteitsbeheerder het bedrag per v.e. vastgesteld. De hoogte verschilt sterk per waterkwaliteitsbeheerder. Het gemiddeld tarief in 1995 bedraagt circa ƒ 88,- per v.e. De komende jaren zal de verontreinigingsheffing verder stijgen, naar verwachting met zo'n 3-8 % per jaar.

5.3

Rioolrecht

Voor het geloosde afval- en koelwater is naast de verontreinigingsheffing het rioolrecht van belang. Deze heffing wordt ingesteld door de gemeente als eigenaar c.q. beheerder van het rioleringsstelsel. De hoogte van deze heffing varieert van geen heffing tot circa ƒ 1,- per m3. De heffingsgrondslag kan bestaan uit: 1 de hoeveelheid (m3) op de riolering geloosd water; 2 de grootte van het afvoerend oppervlak.

6

HET VOORKÓMEN VAN VERVUILING

Het afvalwater bevat hoofdzakelijk organische en eiwitachtige stoffen zoals bloed, vet, vleesdeeltjes, zetmeelachtige grondstoffen. De hoogte van de vervuiling wordt veelal bepaald door de mate waarin een bedrijf maatregelen heeft getroffen om de vervuiling (= vooral grondstofverlies) te beperken. In eerste instantie dienen maatregelen te worden genomen bij de bron. De vervuiling en het produktverlies kunnen bijvoorbeeld worden beperkt door: - bij het ontdooien van grondstoffen gebruik te maken van directe stoomverhitting; - bij pekelprocessen gebruik te maken van directe pekelinjectie; - een goede opslag van vaste stoffen en vloeistoffen; - een optimale wijze van vullen en ledigen van opslagtanks; - een goede verwijdering van produktresten uit produkttanks, produktketels, bewerkingsapparatuur, afvulapparatuur en leidingen alvorens wordt overgegaan tot een natte reiniging; - het aanbrengen van produktopvangmogelijkheden bij bewerkingsapparatuur en afvulapparatuur; - het droog verwijderen van grondstof- en produktresten op vloeren e.d. alvorens nat te reinigen; - het kookvocht/opgiet opvangen, herverwerken en aanwenden als veevoeder; - een optimaal intern transport, opslag en afzet van destructiemateriaal; - het inpassen van deelzuivering (zeefbocht) in verband met het voorkomen/beperken van uitlogen; - de aanwezigheid van goede werkvoorschriften per produktiestap; - medewerkers informeren omtrent (financiële) gevolgen van produktverlies en vervuilingsgraad van het afvalwater.

blad 8 van 19


De ervaring heeft geleerd dat vaak al door het treffen van eenvoudige maatregelen zowel het waterverbruik als de vervuiling (grondstofverlies, verontreinigingsheffing) worden verminderd. Interne sanering van afvalwaterstromen geeft een aanzienlijke besparing op de verontreinigingsheffing, maar ook een minder verlies aan grondstof en produkten en leidt daardoor tot een positief financieel saldo. In een aantal gevallen is de besparing op grondstof en produkten zelfs nog groter dan het financiële voordeel van de besparing op de verontreinigingsheffing. In tabel 3 wordt een aantal vervuilingswaarden weergegeven van de belangrijkste basisstoffen: Tabel 3

Vervuilingswaarden van de belangrijkste basisstoffen

aard van de vervuiling

7

vervuilingswaarde (v.e./kg verlies)

vet

22,0

eiwit

14,6

koolhydraat

7,8

bloed

2,5

AFVALW ATERBEHANDELING

In de vleesverwerkende industrie zijn mechanische, aërobe biologische zuivering en fysisch (-chemische) technieken de meest gebruikte waterzuiveringstechnieken. Deze behandelingstechnieken alsmede enkele andere vormen van afvalwaterzuivering worden kort uiteen gezet.

7.1

Zeefvoorzieningen

Om grove delen uit het afvalwater te verwijderen kunnen bijvoorbeeld zeven, zeeftrommels (figuur 1) of zeefbochten worden gebruikt. Gelet op de aard van het afvalwater in de vleesverwerkende industrie voldoen zeeftrommels in het algemeen het best. Een dergelijke voorziening dient om uitloging te voorkomen zo dicht mogelijk bij de produktieactiviteiten te worden geplaatst.

7.2

Vetafscheiders

De gemeente of de waterkwaliteitbeheerder stelt in het algemeen als eis dat vetten uit het water dienen te worden verwijderd (zie § 4, lozingsvergunningen en -voorwaarden). Hiervoor kunnen vetafscheiders worden ingezet. In het algemeen zijn vetafscheiders ontworpen volgens DIN 4040 of NEN 7087. Deze normen houden echter geen rekening met het feit dat een (groot) deel van het vet niet als vrij, oproombaar, vet aanwezig is maar in verzeepte of geëmulgeerde toestand. Dit maakt een ruimere dimensionering noodzakelijk. Gehanteerd wordt in dergelijke gevallen: een oppervlaktebelasting van 2 m3/m2.h (DIN: 14,4) en een verblijftijd van minimaal 20 minuten (DIN: 3-5). Het is hierbij van belang dat emulgering zo veel mogelijk wordt voorkomen, de toevoer bij voorkeur zo gelijkmatig mogelijk is en dat niet vethoudende afvalwaterstromen buiten de vetafscheider om worden geleid. Het vet dat zich ophoopt in de vetafscheiders moet in verband met verzuring zo regelmatig mogelijk worden verwijderd. Het afscheidingsrendement kan worden vergroot door het vet met behulp van fijne luchtbellen te floteren. Een veel voorkomende techniek is de zogenaamde Dissolved Air Flotation. Hierbij worden vetdeeltjes door het inblazen van fijne luchtbellen afgescheiden (figuur 2).

blad 9 van 19


Figuur 1 Zeeftrommel

Figuur 2 Vetafscheiding met behulp van Dissolved Air Flotation

blad 10 van 19


7.3

Fysisch-chemische zuivering door /flocculatie en flotatie/precipitatie

middel van coagulatie-

Om het rendement van een flotatie-unit te vergroten kunnen de geëmulgeerde en colloidaal aanwezige deeltjes met behulp van coagulatiemiddelen worden uitgevlokt en gezamenlijk met de onopgeloste deeltjes worden afgescheiden. De technieken die hiervoor het meest worden toegepast zijn coagulatie/flocculatie en flotatie/precipitatie (figuur 3).

Figuur 3 Fysisch-chemische zuivering

Bij flotatie gaat de vlok door aanhechting van zeer fijne luchtbelletjes opdrijven waarna deze met behulp van een schraapmechanisme wordt verwijderd. Bij precipitatie wordt gebruikt gemaakt van de eigenschap dat grote deeltjes van hetzelfde materiaal gemakkelijker bezinken dan kleine deeltjes. Als coagulatiemiddelen worden anorganische vlokkingsmiddelen toegepast als kalk, ijzer- en aluminiumzouten (primaire vlokkingsmiddelen) en organische vlokkingsmiddelen (secundaire vlokkingsmiddelen). De werking van deze vlokkingsmiddelen berust op de beïnvloeding van de elektrische lading van de colloïdale deeltjes. Er treedt destabilisatie en flocculatie op en er worden grotere vlokken gevormd. Het resterende gezuiverde water wordt geloosd op de riolering of verder behandeld in bijvoorbeeld een biologische zuiveringsinstallatie. Het slib dat ontstaat bestaat vooral uit organische verbindingen en is daarom niet stabiel, zowel voor wat betreft de consistentie als ten aanzien van de rotbaarheid. Het is dan ook niet mogelijk dit slib gedurende langere tijd op te slaan. Dit bemoeilijkt de afzet. Een mogelijkheid is afzet naar destructie in combinatie met biologisch slib (zie hiervoor § 8). Na (mechanische) indikking, al of niet in combinatie met zuiveringsslib van de biologische zuivering, zijn er in principe de volgende afzetkanalen mogelijk: - destructie; - bodemverbetering/meststof; - veevoer; - stort; - opwerking.

7.4

Biologische zuivering

Aërobe biologische zuiveringssystemen Aërobe zuiveringssystemen worden breed toegepast, ook als nabehandeling van het in een fysisch-chemische trap voorbehandelde afvalwater. Bacteriën breken bij aanwezigheid van voldoende zuurstof de aangeboden verontreiniging af en nemen een belangrijk deel op om celmateriaal (slib) te vormen. Voorbeelden van aërobe zuiveringsinstallaties zijn onder meer actiefslibsystemen [zowel continu (figuur 4) als de in de vleesverwerkende industrie veel voorkomende discontinue/batchgewijze (figuur 5) systemen] en voor de vleesindustrie minder geschikte systemen zoals oxydatiebedden, biorotoren etc. Ook voorzuiveringsinstallaties waar het afvalwater wordt gezuiverd, door het te beluchten,

blad 11 van 19


behoren tot deze groep. Bij hoog belaste actiefslibsystemen (> 3 kg BZV/m3 reactorruimte per dag ) wordt circa 50% van de aangeboden vervuiling omgezet in nieuw celmateriaal. Er ont staat veel niet gestabiliseerd spuislib. Een nabehandeling van dit spuislib is vereist. In zeer laag belaste installaties is de slibproduktie een stuk lager. Het slib is tevens vergaand gemineraliseerd. Verder is een dergelijke installatie geschikt voor omzetting van Kjeldahl-stikstof in nitraat. Dit nitraat kan door denitrificatie worden omgezet in stikstofgas. Het al of niet vergaand gezuiverde water (effluent) wordt in de meeste gevallen geloosd op de riolering en soms op oppervlaktewater.

Figuur 4 Aërobe biologische zuivering (continu actiefslib systeem)

Het zuiveringsslib zoals dat bij de meeste systemen vrijkomt dient in gestabiliseerde vorm te worden afgezet. In hoeverre ontwatering plaats moet vinden is afhankelijk van een aantal factoren. Met name het afzetkanaal en de transportkosten zijn hierop van invloed (zie § 8). De belangrijkste voordelen van aërobe zuivering zijn: - hoog zuiveringsrendement (> 90%) is haalbaar; - bewezen, relatief eenvoudige en robuuste techniek; - geschikt voor stikstof- en fosfaatverwijdering (lozing op oppervlaktewater in principe mogelijk); - surplusslib van laag belaste systeem is vergaand gemineraliseerd en veroorzaakt geen stank meer; - zware metalen worden grotendeels uit het water verwijderd. Belangrijke nadelen zijn: - het proces vergt veel energie (beluchting); - bij vergaande zuivering zijn grote inst allaties nodig vanwege noodzaak tot lage belastingen; - er ontstaat een grote hoeveelheid vaak moeilijk te ontwateren slib; - slibbehandeling en -afvoer brengen steeds hogere kosten met zich mee; - de bedrijfsvoering is soms moeilijk beheersbaar. Overigens dient over het beheer van een afvalwaterzuiveringsinstallatie van welk systeem dan ook in geen geval te lichtzinnig worden gedacht. Maar al te vaak blijkt dat het succesvol functioneren van een zuiveringsinstallatie afhangt van de mate van aandacht voor het zuiveringsproces.

blad 12 van 19


Figuur 5 Aërobe biologische zuivering (discontinu actiefslib systeem)

Nieuwe ontwikkelingen bestaan met name uit varianten op bestaande systemen. Ontwikkelingen worden met name aangetroffen op het gebied van slib-op-drager technieken. Ook speciale reactoren met hogere omzettingssnelheden bieden perspectieven om een aantal van de belangrijke nadelen goeddeels te elimineren. Problemen als ruimte en slibproduktie worden hierbij met name aangepakt. Om de slechte afbreekbaarheid van bepaalde stoffen op te lossen of de beheersbaarheid te vergroten, kunnen specifieke micro-organismen worden ingezet al of niet in combinatie met sterkere oxydatietechnieken. Anaërobe biologische zuiveringssystemen Anaërobe zuiveringssystemen worden vooral toegepast bij het zuiveren van geconcentreerde afvalwaterstromen. Deze techniek maakt gebruik van de eigenschap dat bepaalde bacteriën onder zuurstofloze omstandigheden organische afvalstoffen afbreken en omzetten in biogas. Behalve het energierijke methaangas (55 - 70 %) en kooldioxyde (30 - 45 %) kan zich in dit biogas ook nog waterstofsulfide, H2S (< 1 %) bevinden. In de praktijk worden diverse uitvoeringsvormen aangetroffen. De belangrijkste is de Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor (figuur 6). Bij afvalwaterstromen met relatief veel vetten zoals in de vleesverwerkende industrie zijn nieuwe ontwikkelingen zoals de Expanded Granular Sludge Bed reactor (EGSB) meer geschikt. Bij het afbraakproces wordt weinig slib (minder dan circa 5 %) gevormd. Dit gaat zeker op wanneer dit proces wordt vergeleken met een aëroob biologisch zuiveringssysteem. De afzet van het gevormde zuiveringsslib is het algemeen vrij probleemloos. Door de recente afzetproblematiek is dit een van de grootste voordelen van anaërobe zuivering geworden.

blad 13 van 19


Figuur 6 Anaërobe biologische zuivering (UASB-reactor)

De overige voordelen van anaëroob zuiveren zijn: - hoge CZV-, BZV-belastingen zijn mogelijk, waardoor de installaties relatief klein kunnen blijven; - winning en benutting van biogas voor bijvoorbeeld verwarmingsdoeleinden is mogelijk; - nutriëntendosering (stikstof en fosfaat) is meestal niet noodzakelijk; - een groot deel van in de afvalwater aanwezige zware metalen wordt eruit verwijderd. Enkele nadelen van het anaëroob zuiveren zijn: - de techniek minder geschikt voor verdund afvalwater; - er vindt een minimale Kjeldahl stikstof- en fosfaatverwijdering plaats; - een temperatuur van het water van 25-35EC is noodzakelijk voor een hoge belasting en het verkrijgen van hoge rendementen; - het proces is gevoelig voor bepaalde toxische stoffen (bv. gechloreerde koolwaterstoffen) of andere, niet toxische componenten (vetten, kalk e.d.); - pH-conditionering is vaak noodzakelijk; - na een verstoring kan het herstel lang duren.

7.5

Overige zuiveringstechnieken

Belangrijke ontwikkelingen op dit punt worden met name aangetroffen in de categorie fysische en fysisch-chemische technieken. Deze technieken zijn gericht op verwijdering, vernietiging, ophoping of concentratie. Zonder volledigheid na te streven wordt hierna een aantal technieken weergegeven. Verwijderingstechnieken Technieken die hieronder vallen zijn ondermeer: - microfiltratie; - adsorptie (actief koolfilters); - magnetische scheiding. Vernietigingstechnieken De meest voor de hand liggende technieken zijn: - chemische (katalytische) oxydatie (ozon, waterstofperoxyde, UV); - natte oxydatie.

blad 14 van 19


Ophopingstechnieken Bekende technieken zijn: - ionenwisseling; - strippen. Nieuwe ontwikkelingen die op beperkte schaal in specifieke gevallen worden toegepast zijn bijvoorbeeld pertractie, pervaporatie en biosorptie. Concentratietechnieken Voorbeelden zijn: - omgekeerde osmose; - ultrafiltratie; - vriesconcentreren; - elektrodialyse. Voor veel zo niet de meeste van de hiervoor genoemde technieken zijn op dit moment in de vleesverwerkende industrie niet of nauwelijks haalbare toepassingsgebieden te vinden. Dit geldt zeker voor de kleinere bedrijven. Wanneer niet alleen wordt gekeken naar beperking van de afvalwaterheffing maar tevens naar bijvoorbeeld hergebruik van water en naar procesgeïntegreerde terugwinningstechnieken (bijvoorbeeld het terugwinnen van pekel) dan zal een aantal van deze technieken in de toekomst ook binnen deze sector worden ingezet.

8

SLIBVERW ERKING EN SLIBAFZET

Het algemeen beleid voor beheersing van de slibafzet berust op vier uitgangspunten met een afnemende prioriteit: 1 preventie; 2 nuttige toepassing; 3 verwerken met energieterugwinning; 4 verwerken zonder energieterugwinning; 5 storten. Bij dit laatste item dient rekening te worden gehouden met een mogelijk verbod op het storten van brandbaar materiaal, dus ook zuiveringsslib, vanaf ongeveer het jaar 2000. De aanscherping van de mestwetgeving is sinds 1 januari 1993 ook merkbaar bij de afzet van zuiveringsslib naar de land- en tuinbouw. Op die datum is het Besluit kwaliteit en gebruik Overige Organische Meststoffen (BOOM) van kracht geworden. Het BOOM beperkt gefaseerd de gehaltes zware metalen die in zuiveringsslib voor mogen komen. Op 1 januari 1995 is het BOOM nogmaals aangescherpt (tabel 4). Tabel 4

Kwaliteitseisen zuiveringsslib

metaal zink (Zn) koper (Cu) lood (Pb)

toelaatbaar gehalte vanaf 1/1/95 (mg/kg droge stof) 300 75 100

chroom (Cr)

75

nikkel (Ni)

30

cadmium (Cd)

1,25

kwik (Hg)

0,75

arseen (As)

15

blad 15 van 19


Bovendien dient het organische stof gehalte tenminste 50 % van de drogestof te bedragen of de zuurbindende waarde op drogestof basis moet tenminste 25 zijn. Met ingang van 1 januari 1994 zijn daarnaast de in het BOOM genoemde uitrijverboden van kracht geworden. Gedurende een aantal maanden per jaar mag dan geen zuiveringsslib naar de landbouw worden uitgereden: Uitrijverbod op grasland < januari, oktober, november, december Uitrijverbod op bouw- en maisland < januari, september, oktober, november, december Onder invloed van de in het BOOM gestelde samenstellingseisen voor slib is de afzet naar de landbouw sterk verminderd. Het slib van veel bedrijven, juist ook in de vleesverwerkende industrie, voldoet niet aan de eisen die per 1 januari 1995 ingaan. Met name de gehaltes aan koper en zink worden overschreden. Daarnaast moet rekening worden gehouden met concurrentie van andere meststoffen (dierlijke mest, GFT-compost, kunstmest). Ook de beperking van de fosfaatgift (tabel 6) c.q. een heffing op overtreding daarvan zal de afzet van zuiveringsslib in de landbouw verder bemoeilijken. Dit heeft tot gevolg dat een nieuw afzetkanaal als alternatief voor de afzet in de landbouw moet worden ontwikkeld. De gebruiksnormen of doseringsvoorschriften stellen beperkingen aan de hoeveelheid zuiveringsslib die jaarlijks per hectare mag worden gedoseerd. Basis hiervoor is de Wet Bodembescherming. Indien voor meerdere jaren wordt gedoseerd mag de landbouwkundige bestemming niet worden veranderd. Ook stelt het BOOM een bodembemonsteringsplicht. De doseringsvoorschriften zijn weergegeven in tabellen 5 en 6. Voor slib dat niet meer in de landbouw kan toegepast moet een ander afzetkanaal worden gezocht. Te denken valt hierbij ondermeer aan verbranden, compostering, Vertech en fermentatie. Het composteren van zuiveringsslib komt op beperkte schaal voor maar staat nog in de kinderschoenen. Er zijn mogelijkheden aanwezig om het zuiveringsslib in combinatie met ander organisch afval te composteren. Ook voor slib afkomstig uit fysisch-chemische zuiveringsinstallaties kan compostering bij een gebrek aan andere gebruiksmogelijkheden een bruikbaar alternatief zijn. Door compostering wordt de rotbaarheid van dit slib verminderd waardoor opslag gedurende een langere periode mogelijk is en de afzetmogelijkheden daardoor worden vergroot. Het slib dient voor compostering te worden ontwaterd.

Tabel 5

Doseringsvoorschriften zuiveringsslib (tussen haakjes zijn de doseringsvoorschriften voor schoon slib weergegeven zoals die tot 1995 van toepassing zijn) vloeibaar zuiveringsslib (ton droge stof per ha)

steekvast zuiveringsslib (ton droge stof per ha)

bouw- en maisland

2 (5) ton per jaar

4 (10) ton per 2 jaar

grasland

1 (2,5) ton per jaar

2 (5) ton per 2 jaar

bestemming

overige grond

verboden

verboden

natuurterrein

verboden

verboden

blad 16 van 19


Tabel 6

Maximale fosfaatgift (kg P2O5 per ha per jaar) 1993

1994

1995

bouwland

125

125

125

maisland

200

150

125

grasland

200

200

175

overige grond

70

70

70

natuurterrein

0

0

0

Daarnaast kan slib worden gedroogd of verbrand. Een bijzondere vorm van verbranden is de Vertech-installatie. Hier wordt slib in een diepe ondergrondse schacht verbrand. Een voordeel hierbij is dat het slib in tegenstelling tot conventionele verbranding niet eerst behoeft te worden ontwaterd. Omdat deze vormen van slibverwerking veelal buiten het bedrijf plaatsvindt, gaat het te ver om op deze plaats diepgaand op deze technieken in te gaan. Een ander alternatief is het fermenteren van slib al of niet in combinatie met slachtafval. Zowel slib afkomstig van fysische-chemische als van biologische zuiveringsinstallaties kan door een fermentatieproces worden omgezet tot (een grondstof voor) veevoer. Belangrijk hierbij is dat geen componenten in het slib aanwezig zijn die het fermentatieproces verstoren of ongunstige voedingseigenschappen hebben. Gelet op de slibproblematiek en de kosten die ermee zijn gemoeid zijn preventietechnieken van groot belang. Tot ongeveer 1992 was de afzet van zuiveringsslib zo gemakkelijk, en dus goedkoop, dat hieraan weinig aandacht is besteed. Nu de slibafzet voor veel bedrijven in een ander (financieel) daglicht komt te staan, is het zinvol preventieopties nadrukkelijk bij de oplossing van het slibprobleem te betrekken. Ook is het zinvol te kijken of er mogelijkheden aanwezig zijn het gehalte van zware metalen (koper, zink) in het slib terug te dringen. Dit kan bijvoorbeeld via selectie van zink en koper houdende afvalwaterdeelstromen en deze saneren en/of behandelen voorafgaande aan de fysisch-chemische of biologische zuivering.

9

W ANNEER ZELF 'ZUIVEREN'

Bij vleesverwerkende bedrijven komt het vrijwel niet voor dat van overheidswege een bedrijf wordt verplicht om in eigen beheer (voor) te zuiveren vanwege de samenstelling van het afvalwater. Uiteraard moeten grove delen uit het afvalwater zijn verwijderd maar daar blijft het veelal bij. In de regel zal het afvalwater van dergelijke bedrijven slechts organische stoffen bevatten die in een zuiveringsinstallatie uitstekend kunnen worden afgebroken. Maar of zuiveren nu verplicht is of niet, het kan uit bedrijfseconomisch oogpunt buitengewoon interessant zijn om de afvalwaterheffing te verlagen. Reden genoeg hier nauwkeurig naar te kijken. In de eerste plaats dienen de mogelijkheden van procesgeïntegreerde maatregelen te worden nagegaan. In een industrieel produktieproces zijn grondstof- en produktverliezen nooit helemaal uit te sluiten. Deze verliezen leiden tot een directe verliespost en tot een hogere afvalwaterheffing. Uit een gerichte inventarisatie kunnen de belangrijkste vervuilingsbronnen duidelijk worden. Deze acties zijn niet alleen financieel het meest interessant maar hebben tevens het grootste totale milieurendement. Wanneer hier weinig winst (meer) valt te behalen, kan het zelf (voor)zuiveren worden overwogen. Van belang is in welke mate de exploitatiekosten worden goedgemaakt door de vermindering van de verontreinigingsheffing, dan wel hoe snel de investering wordt terugverdiend.

blad 17 van 19


Als ruwe vuistregel kan het volgende worden gehanteerd. In het algemeen is het voor bedrijven die meer dan 3.000 v.e. lozen interessant om te onderzoeken of zelf zuiveren loont. Voor bedrijven die meer dan 5.000 v.e. lozen is het uitvoeren van een uitgebreide haalbaarheidsstudie en (praktijk)onderzoek aan te bevelen omdat in de meeste gevallen een vorm van voorzuivering financieel interessant is. Voor bedrijven die meer dan 10.000 v.e. lozen is nader onderzoek naar een eigen zuiveringsinstallatie altijd op zijn plaats. Belangrijke informatie die hierbij dient te worden verzameld is: - is de vervuilingswaarde juist; - hoe ziet het lozingspatroon eruit; - zijn alle procesgeïntegreerde maatregelen benut; - wat zijn de toekomstprognoses; - wat zijn de (te verwachten) lozingsvoorwaarden; - is er geen sprake van een ontoelaatbare of onvoorziene verplaatsing van de problematiek of de kosten naar een ander milieucompartiment (bv. vast afval); - is er voldoende ruimte aanwezig; - is op alle niveaus de bereidheid aanwezig de zuiveringsinstallatie te bedienen en te onderhouden; - valt de kosten-baten analyse positief uit; - worden de exploitatielasten niet onderschat; - zijn er subsidiemogelijkheden; - zijn er beperkingen vanuit de overheid te verwachten. Deze zaken moeten nauwkeurig worden uitgezocht om achteraf niet met onaangename verrassingen te worden geconfronteerd.

10

LITERATUUR

1

ATV Lehr- und Handbuch der Abwassertechnik, Band VI: Organisch verschmutzte Abwässer der Lebensmittelindustrie, 1985 Baars, P.J. Wetgeving inzake waterig reinigen nu en in de toekomst, RIZA, 1992 Bakhuizen, H.J. Recente en toekomstige ontwikkelingen bij de zuivering van afvalwater Food Management, september 1993, 48-50 Dewachter, M.M.F. Provincies streven beperking van het waterverbruik na H2O, nr 5 1993 Gelderse Innovatie Centra, BECO Milieumanagement & Advies, IMd Micon Preventie van afval en emissies in de vleesindustrie, Eindrapport "Voorkomen is verdienen", 1993 Harmsen, G. Industriële afvalwaterbehandeling in de toekomst RIZA, 1992 Heusinkveld, G. Eigen grondwaterwinning voor (proces)watervoorziening; Hoe lang nog?, Voedingsmiddelentechnologie, nr 6 1992, 14-17 Heusinkveld, W.J. Afvalwaterlozing en -behandeling in slachterijen en vleesbe- en verwerkende industrie Voedingsmiddelentechnologie, nr 8 1989, blz. 29-31 Hiddink, J. Voorzuiveren werkt al snel kostenbesparend Milieumarkt, april 1992, blz. 29-31.

2

3

4

5

6

7

8

9

blad 18 van 19


10

11

12 13 14

15 16

17

18 19

20

21

Hiddink, J. Ontwikkelingen in het milieubeleid Voedingsmiddelentechnologie, 18 februari 1993, blz. 27-30. IMd Micon Water en afvalwater in slachterijen en vleesbe- en verwerkende industrie Voedingsmiddelentechnologie, nr 8 1989, blz. 26-27 Koot, A.C.J. Behandeling van afvalwater, 1980 Lettinga, G. en L.W. Hulshoff Pol Fysisch-chemische zuiveringsmethoden, 1992 Maas, A.M. Industrie dorstig naar kostelijk water Voedingsmiddelentechnologie, nr 25 1993, 48-49 NVA-Slibcommissie Slibwijzer, 1994 Pols, H.B. en J. Joziasse Manieren om water weer schoon te krijgen Land+Water, nr 8/9 1992, 89-94 Rudolph, K.-U. en K.-E. Köppke Entwicklungen und Tendenzen der industriellen Abwasserbehandlung Korrespondenz Abwasser, nr 6 1994, blz. 954-963 TNO, syllabus voorlichtingsmiddag 'Milieutechnologie in de vleesverwerkende industrie', 1993 Treurniet, D.M.L., Delpeut, M.J.M. en K. van 't Hof De werking van vetvangers in de vleesverwerkende industrie CIVO-rapport nr R5576, 1978 Treurniet, D.M.L. en H. Labots Recirculatie en hergebruik van water in slachterijen en vleeswarenbedrijven CIVO-rapport nr R5646, 1978 VEWIN Het waarom van waterbesparing, 1993

blad 19 van 19

C.V.I. 1.1 Milieuzorg; Water en afvalwater in slachterijen en de vleesverwerkende industrie

Recommend Documents