NIEUW SANITATIE DICHTBIJ of VERAF?

NIEUW SANITATIE DICHTBIJ of VERAF?

Mark van Loosdrecht Bioprocestechnologie TU-Delft 1

RIONEDdag – Februari 2007

RIOLERING / RWZI - 1 Systeem Samenstelling Debiet Temperatuur

2 RIONEDdag – februari 2007

1

VERANDERINGEN - Warmtewinning: Kouder afvalwater

- Afkoppelling: Betere behandeling - Regeling debiet: Betere behandeling - Zeewater als ‘tweede water’: Sulfaat - Behandeling bij de bron voor communaal afvalwater :andere samenstelling


Afvalwater Overig 8,2 (6%)

Faeces en urine: 1,1 % van het huishoudelijk afvalwater

Was 27,6 (20,4%)

WC spoeling 39,3 (28,8%)

Wastafel 4,2 (3,1%)

Faeces & urine 1,5 (1,1%)

Vaat 5,8 (4,3%)

Koken 2,0 (1,5%)

Douche en bad 47,3 (34,9%)

liter/dag (%)


2

Afvalwater naar de rwzi •

1,5 liter urine and faeces (100 %)

•

+ 130 liter drinkwater

•

+ 130 liter regenwater (0,5 %)

•

+ 100 liter oppervlaktewater / grondwater etc. (0,3 %)

(1,1 %)


In die 0,3 % zitten •

90 % van het organisch materiaal (CZV)

•

98 % van de pathogenen

•

80 – 95 % van de N, P, K

•

95 % van de hormoonverstorende stoffen

•

99 % van de medicijnresten 6

RIONEDdag – februari 2007

3

AANDEEL URINE …. bevat

Stikstof Grijs water 0,44 (3,4%)

85 % van alle N

Faeces 1,5 (11,5%)

Fosfaat Grijs water 0,3 (18%)

Faeces 0,6 (35%)

50 % van alle P 70 % van alle K … Urine 11 (85%)

Urine 0,8 (47%)

(g/d & %)


WAAROM SEPARATE COLLECTIE - Grondstoffen hergebruik (nutrienten) - Energie/CO2 - Hormonen, Medicijnen etc. - Water hergebruik - Optimalisatie RWZI


4

Hergebruik Nutrienten N Fertilizer Produced

N Fertilizer Applied

100

N in Crop

N In Feed

47

31

94

-6

-47

-16

N Consumed

N in Store

7

-24

4

-3

4% van de geproduceerde stikstof beland in het de voeding. Vegetarisch: 14 % Urine in NL: 20 % Mensen, 80 % Veeteelt 9 RIONEDdag – februari 2007

Hergebruik Nutrienten • Urine in NL: 20 % Mensen, 80 % Veeteelt • Stikstof terugwinning kost ongeveer evenveel als industriele ammonium product • Fosfaat is eindige grondstof, Stikstof niet • Er zijn eenvoudige methodieken om fosfaat op rwzi terug te winnen


5

Energie Vermogen: - Waterketen - RWZI - TV stand-by - Video stand-by - Telefoon

20-25 Watt 6 Watt 10 Watt 14 Watt 6 Watt


WAAROM SEPARATE COLLECTIE - Grondstoffen hergebruik (nutrienten) - Energie/CO2 - Hormonen, Medicijnen etc. ?? - Water hergebruik Î Zeker als water moet worden ontzout met omgekeerde osmose - Optimalisatie RWZI-Riolering


6

Urine versus Zwart Water Deze bijdrage vooral gericht op urine omdat: - Separate collectie urine geeft direct aantal voordelen voor bestaande rwzi/riool - Eenvoudiger uit te voeren - Eventueel transitietechnologie - Voordelen voor urine + faeces behandeling beperkter 13 RIONEDdag – februari 2007

Urine inzameling MODERNE INZAMELING


7

Urine Inzameling - Historie Eerste ideen uit midden jaren 90 met name Zweden, Zwitserland, Nederland VROM milieuprijs in 1998 Promotie onderzoek Jac Wilsenach 2000-2004 (TUDelft-STOWA) Introductieprogramma (STOWA) 2004 - …….

Zweden: Veel ecowijken Zwitserland: Veel onderzoek 15 RIONEDdag – februari 2007

Geavanceerde Nutrientenverwijdering Voorbeeld AFVALWATERZUIVERING (BCFS) HARDENBERG SRT = 13d, Vreac = 10 000m3 QB=33600m3/d QA=13200 m3/d

Qin 13500 m3/d

Anaerobic

Contact

R1 1,200 m3

R1b 800 m3

QC=50400 m3/d Anoxic

Mixed

Aerobic

R2 1200 m3

R3 3400 m3

R4 3400 m3

O2=0.5 g/m3

O2=2.0 g/m3

Qrec=10200 m3/d

Clarifier C 2800 m3

Qeff

Qexc 16


8

Concentrations/Loads

Effect van Urine Scheiding op N & P verwijdering in geavanceerde RWZI 11,0 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0

Q_in = 13500 m3/d

Aut (N.T.S.)

AerR3 = 2 gO2/m3

Ntot-eff

Xtss = 5000 g/m3 NO3-eff NH4-eff N2-eff (10 kg/d) Psol_eff

0

20

40

60

80

100

Urine separation (% of total) 17 RIONEDdag – februari 2007

Nieuwe Behandelingsconcepten Wastewater

Aerobic reactor

Clarifier

Pre thickener

Effluent

CO2, CH4 Anaerobic digester

Post thickener

Dewatering

Urine

Struvite Struvite precipitater thickener MgO

Incineration N2 Sharon reactor

Anammox reactor

Struvite sludge 18


9

Effluent Concentration 3

Final effluent concentration (g/m )

(SRT = 0.8d) 10 8

Ntot

6

NH4

4

Ptot

2 0 50

60

70

80

90

100

Urine separation % 19 RIONEDdag – februari 2007

Energie behoefte voor separate urine & afvalwater behandeling Enet = Edew + Einci + Epump + Emix + Eheat + Eaer - ECH4 Urine separation

0

50

65

75

85

%

Digested sludge m 2111

1917

1888

1881

1760

kg/d kg/d

Urine influent

0

45000

58500

67500

76500

[Ntot]effluent

7

12

6

2

1

15239

-6204

-5671

-5467

-4907

MJ/d

6.2

-1.6

-1.5

-1.4

-1.3

W/pers

Total Energy


10

Conclusie Afvalwatersysteem: Geen noodzaak voor 100 % invoering van separate collectie 50-80 % Separate Collectie van Urine lijkt voldoende Richten op kantoren, appartementen, etc.


Mogelijkheden voor separate urine behandeling 1. Mineralen terugwinning (struviet) 2. Locale behandeling lijkt voorwaarde 5 - 7 W/p in urine separation & transport 3. Mogelijkheid om uitbreiding centrale rwzi te voorkomen 4. Denitrificatie in Riool 5. Mogelijkheid om microverontreiniging te beperken 22 RIONEDdag – februari 2007

11

URINE APART INZAMELEN Nitrificatie (deels) Anammox

De-nitrificatie

23


URINE APART INZAMELEN? 50 % verdunning met spoelwater optimaal Nitrificatie: 50 % conversie Nitrificatie/Denitrificatie: 70 % Nitrificatie 50 % N-Eliminatie Nitrificatie/Anammox: 90 % N-Eliminatie Volume: 2-10 liter per persoon, afhankelijk van toiletspoeling 24


12

Projecten eind 2006: •

Project gereed

•

Urineproject in uitvoering

•

Urineproject in voorbereiding

•

Zwartwaterproject in uitvoering

•

Zwartwaterproject in voorbereiding

•

Mogelijke nieuwe initiatieven

•

Niet locatie gebonden project

Co-ordinatie STOWA 25 RIONEDdag – februari 2007

Ambachtshuis Meppel

• • • •

Acceptance Focus: urine Realisation 2005 finished 2006


13

Reuse of urine Enschede

• Nitrogen removal and nitrate recovery for application in pressure mains • Focus: urine • starting 2006


Informatie Bert Palsma STOWA – Utrecht vz. Koepelgroep Nieuwe Sanitatie Bjartur Zwart Grontmij – de Bilt secr. Koepelgroep Nieuwe Sanitatie Grietje Zeeman – WUR decentrale sanitatie Mark van Loosdrecht – TU Delft separate urinebehandeling 28 RIONEDdag – februari 2007

14

Conclusie Separate Urine Collectie heeft Zeker Voordelen. -

P-recovery Optimalisatie RWZI Bescherming riool Verminderd energieverbruik Microverontreiniging? Waterhergebruik?


Ambachtshuis Meppel

• • • •

Acceptance Focus: urine Realisation 2005 finished 2006


15

Anders Plassen in Anderen

• Use of fertilizer • Focus: urine • Start; 2007


De Schoel Sleen

• Research into removing pharmaceuticals outof urine • Focus: urine • Plans ready 2006


16

Demonstratie decentrale sanitatie Sneek

UASB-reactor and vacuüm technique • Removal of nutriënts out of blackwater • Focus: black water • Started 2006 •


Kornwerderzand • Use of existing septictanks in desarconcept • Focus: black water and grey water • Start 2007?


17

Woldmeenthe Steenwijk • 35 appartments; urine collection • Focus: urine • Plans ready in 2006


Hogeschoolplassen Windesheim Zwolle

• Applied research urine deposits in piping • Focus: urine • Plans ready 2006


18

Pilot urinebehandeling Hengelo

• Nitrogen removal en nitrate recovery • Focus: urine • Started; 2006


Reuse of urine Enschede

• Nitrogen removal and nitrate recovery for application in pressure mains • Focus: urine • starting 2006


19

Waterschapskantoor Rijn&IJssel Doetinchem • Collection demonstration • Focus: urine • Start 2006


hospital Boxmeer • Toepassing en onderzoek verwerking urine • Focus: urine • Voorbereiding 2006 contactpersoon: Renze van Houten


20

Mesos hospital Leidserijn • Toepassing en onderzoek verwerking urine • Focus: urine • Voorbereiding 2006 Contactpersoon: Pieter de Bekker


Haga-hospital Den Haag • Source separation • First discussions 2006 Contactpersoon: Willy van Bragt


21

Haagse Kunstmest Leiden • Ervaring opdoen met struvietwinning • Urine uit plaspalen • Voorbereiding 2006 contactpersoon: Willy van Bragt / Harm Baten


3 fasen scheiding kantoor Rijnland Leiden • Realisatie urinescheiding en 3 fasen scheiding • Projectplan 2006

Contactpersoon: Harm Baten


22

ROC / Hoge School Zeeland Vlissingen • Realisatie urinescheiding en praktijkonderzoek toepassing urine(producten) • Projectplan 2006 Contactpersoon: Paul Ronteltap / Bas Kole


Urimob®

• Devellopment of mobile urine treatment • plan 2006 Contactpersoon: Margreet Mons / Jelle Roorda


23

Waterboard Reest en Wieden, Meppel • Urine divertion toilets • Demonstration / • ready 2006 Contactpersoon: Arjen van der Mark


KIWA office Nieuwegein • Urine diversion toilets • Demonstration / • ready 2006

Contactpersoon: Margreet Mons


24

UNESCO-IHE office Delft

• Waterless urinals • Demonstration / • Ready 2006 Contactpersoon: Elisabeth von Münch


Noordelijke Hogeschool Leeuwarden

• Aanleg infrastructuur


25

Meerstad Groningen

• Vooronderzoek toepassing van een vorm van brongescheiden sanitatie in nieuwe wijk


• Contactpersoon: Pi t P i

Nieuwveense Landen Meppel

• Voornemen toepassing urinescheiding in nieuwbouwwijk Contactpersoon: Arjen van der Mark / Caroline van de Bles


26

Harinxmaland Sneek

Contactpersoon: Brendo Meulman


Deventer

• Toepassing vacuumsanitatie bij toekomstgericht bouwen


27

Zonneterp Westland / Zuidplaspolder / Huissen

• Combination greenhouses energy and waste water • First ideas


28

NIEUW SANITATIE DICHTBIJ of VERAF?

Recommend Documents