Samenvatting resultaten Technologiecluster endotoxinen en waswater

Samenvatting resultaten Technologiecluster endotoxinen en waswater René Jurgens, Suzanne Spaan, Piet Jacobs Contact: René Jurgens ([email protected]; 088 86 62733)

2 TNO TC endotoxinen en waswater

Project onderdeel van programma rond endotoxinen Blootstelling nog tot 100 - 1000 x norm, vele emissiepunten Doorlopend dossier Ministerie SZW en Inspectie SZW

Hoewel veel geïnvesteerd in maatregelen, effect van deze maatregelen en ”return on investment” onbekend Duidelijk probleem! Bewezen slimme oplossingen nodig! Parallel uitgevoerd met project ‘Aanpak endotoxinen aan de bron – een schone start’ Meer inzicht in de bron + lijst met kansrijke mitigatietechnieken Deels parallel met twee andere TCs Kennis opgedaan en gedeeld tussen projecten  synergie!


Aanpak TC Endotoxinen & waswater • In nauwe samenwerking met branche-organisatie NAO

• Systeeminventarisatie • Vaststellen opbouw watersystemen en risicopunten door bedrijven aan de hand van een door TNO verstrekte bedrijfsenquete

• Endotoxinen wwaarden in water en nabijgelegen lucht middels monstername en analyse • Uitwerking en interpretatie informatie door TNO • Kennisoverdracht workshop • Verder onderzoek naar knelpunten en oplossingen • Eerste testen met waterbehandeling • Evaluatie workshop • Brede kennisverspreiding


Uitkomsten enquetes Aanpak mbt waterstromen en blootstellingspunten varieert per bedrijf Geen duidelijke trend te zien voor de kleinverpakkers of industrieël

verwerkers Bedrijfsvoering in 4 categorieën in te delen: bezinking + flocculatie (en hergebruik) Enkel bezinking (en hergebruik en/of lozing) Variant op 1: Wassen, bezinking voor zandverwijdering + kleibad + 2e wassen >> bezinking Variant op 1: >> Bezinking + toepassing van ozon


Uitkomsten enquetes Meeste bedrijven (9 vd 10) gebruiken bron/leidingwater en passen hergebruik van water (recirculatie) toe

4 v/d 9 bedrijven passen 24/7 hergebruik toe 4 bedrijven passen hergebruik voor een aantal dagen toe 1 bedrijf vult s’ochtends en leegt s’avonds Ratio hergebruikt water/ton product is voor 3 bedrijven in zelfde ordergrootte, 1 bedrijf ligt hoger en 1 bedrijf recirculeert aanzienlijk meer water/ton product. Vers water/ton product ligt aanzienlijk lager (>10x kleiner) Analyses nodig om samenstelling hergebruikt water voor en na behandeling in kaart te brengen


Risicopunten blootstelling (met name m.b.t. waswater) Uitvoer wasser Leesband/leesruimte

Viltdoeken/droogrollen Zandzeven Kleibaden In algemeen: nevels en stof in de lucht vormen grootste risico voor blootstelling aan endotoxinen. Nevels komen vooral voor waar aardappels sterk in beweging zijn (bijv. rollen, stuiteren, vallen in water)


Uitkomsten analyses: Gemiddelde niveau’s Locatie

Type grond

Industriele verwerking - Voor behandeling Zand / loss

Industriele verwerking - Na behandeling Kleinverpakking - Voor behandeling

Klei / zand

Kleinverpakking - Na behandeling

EC

pH

Troebelheid

CZV

2,3

7,1

86

915

2,3

7,0

150

983

0,8

7,0

48

89

0,97

6,8

233

90

In algemene zin: Type grond en procesvariaties hebben sterke invloed Zandgrond > kleigrond Twee significante (positieve) relaties: Meest sterk:

Geleidbaarheid (EC) ↔ CZV

Beperkte mate:

pH ↔ CZV

Overige relaties niet significant


Uitkomsten analyses: Gemiddelde niveau’s Endotoxinen-niveaus in proceswater (in EU/ml) 8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0 Indust. - Voor behandeling

Indust. - Na behandeling

Kleinverp. - Voor behandeling

Kleinverp. - Na behandeling

NB: Geobserveerde verschillen met name door verschillen in type grond en procesvariaties (industriele verwerking: zand/loss; kleinverpakking: klei/zand)


Uitkomsten analyses: Snelheid opbouw endotoxinen Meetset met monsters genomen in de ochtend en middag erg klein (8 uitvoer, 8 invoer)  resultaten dus alleen indicatief In algemene zin: Geen significante verschillen tussen ochtend- en middagwaarden vastgesteld (geldt zowel voor en na behandeling) Procesvariaties hebben sterke invloed op niveaus (trendbepaling daarom niet mogelijk)  beter beeld vraagt extra metingen


Uitkomsten analyses: Afhankelijkheid endotoxinen niveau van type behandeling en schaalgrootte Type behandeling en schaalgrootte lijkt weinig tot geen invloed te hebben op endotoxinen-niveau Type grond lijkt belangrijke rol te spelen: zand 4 tot 5x meer endotoxinen t.o.v. klei  vergelijkbare toename in water 1 bedrijf valt positief op (lage waarde ondanks zand)  3-4x hoger watervolume per ton verwerkt product


Uitkomsten analyses: Gemiddelde niveau’s Meetwaarden in water en lucht Type grond

Endotoxinen in water direct na wasser (in EU/ml) (gemiddelde)

Endotoxinen in lucht direct na wasser (in EU/m3) (gemiddelde)

Zand

6600

230

Klei

1400

33-66

Betreft twee bedrijven met vrijwel gelijk hergebruikt water /product ratio Vergelijkbare concentraties in lucht (100-300 EU/m³) worden ook op andere locaties in bedrijf gevonden (zoals zandzeven, droogrollen, kleibaden) Grondtype lijkt groot effect te hebben op invoer endotoxinen Relatie tussen lucht en water lijkt aanwezig (n.b. beperkt aantal metingen!)


Endotoxinen-niveaus: water versus lucht Niveaus in water EU/ml

Niveaus in lucht EU/m3 250

7000

6000 200 5000 150

4000

3000

100

2000

50 1000 0

0 Zand (groot)

Klei (klein)

Zand (groot)

Klei (klein)


Vergelijking met (deel) resultaten uit project ‘Aanpak endotoxinen bij de bron – schone start’

Belangrijk aandachtspunt zijn viltdoeken  zeer lage frequentie van vervanging / reiniging  mogelijk herbesmetting aardappelen emissie endotoxinen naar de lucht


Technische oplossingen voor endotoxinen verwijdering uit waswater Literatuur: Endotoxinen zijn extreem hardnekking (taai, elastisch en temperatuur bestendig). Bijv. >1 uur boven 200 °C nodig voor afbraak Waswater bevat allerlei componenten naast endotoxinen, zoals loof, steentjes, zand, klei, zetmeel, bacteriën, kiemen Voorbehandeling is in vrijwel alle gevallen nodig, bestaande uit bijv: Voorfiltratie (zeeftrommel, zeefbocht,….) Zand verwijdering (hydrocycloon) Klei/leem verwijdering met lamellenseparator (incl coagulant)


Voorbehandeling (voorfiltratie + zandverwijdering) Voorfiltratie middels zeefbocht/zeeftrommel Resultaat:

Verwijdering van grove delen > 2 mm.

Zand verwijdering middels hydrocycloon systemen Resultaat

Verwijdering van zand (> 85% droge stof)

Effect: minder ophoping, minder slijtage, minder biologische activiteit


Geoptimaliseerde voorbehandeling (test lamellenseparator) Klei, leem etc. verwijdering middels lamellenseparator Resultaat

Verwijdering van klei, leem etc. (> 95% droge stof).

Voordelen:

Meer dan 90% verlaging van bacteriologische kiemdruk in het water.

Voorlopige conclusies op basis van eerste tests in praktijk (uitgevoerd door Van Antwerpen Watertechnologie): Verlaging van endotoxinen tot > 98% in recyclebaar water mogelijk (3861  64 EU/ml) Water 100% recyclebaar.


Voorbeeld: Voor en na lamellenseparator


Aanvullende behandelingsstappen Na voorbehandeling (zeefbocht, zandverwijdering + lamellenseparator) kunnen extra stappen ingezet worden, zoals:

Ionenwisseling Membraanfiltratie (ultra/nano-filtratie) Aanvullende filtratie (zand/actief kool adsorptie) In-situ gegenereerde waterstofperoxide (Perox-site) Slibontwatering UV Inzet voor verschillende doelen mogelijk (samenspel met intensiteit voorbehandeling): Verder zuiveren water / desinfectie Back-up bij incidenten Deelstroom behandeling


Samenvatting bedrijfsenquetes, analyses en testen waterbehandeling Duidelijke overschrijding gezondheidskundige advieswaarde in lucht (90 EU/m³), met name bij zandgrond aardappelen Endotoxinen in water en lucht lijken gekoppeld, analyse uitkomsten laat een factor 1: 20-30 zien (EU/ml in water versus EU/m³ in lucht) Belangrijkste bron endotoxinen in wassysteem lijkt invoer vanuit binnenkomend product te zijn, type grond heeft sterke invloed op niveau Endotoxinen reductie tot onder ca. 1500 EU/ml in water lijkt benodigd >95% reductie endotoxinen in water lijkt mogelijk met geoptimaliseerde voorbehandeling (lamellenseparator)


Algemene tips Opslag van gezuiverd water zoveel mogelijk beperken om achteruitgang van kwaliteit te voorkomen, opslag luchtdicht uitvoeren Continue recirculatie door zuiverings processen wordt sterk aangeraden Dode hoeken voorkomen Voldoende hoge water stroomsnelheid in leidingen (hoge turbulentie) Let op met inval licht en lokale hoge temperaturen in de buurt van leidingwerk en opslagtanks  hoge temperatuur bevordert bacteriegroei en vergroot daarmee kans op vrijkomst van endotoxinen


Vervolg: demonstratie integraal mitigatie concept Voorschoning

Werklucht binnen norm

Waswater-behandeling

Luchtbehandeling

Schoner en beter product

= endotoxinen

Samenvatting resultaten Technologiecluster endotoxinen en waswater

Recommend Documents