De samenvatting van milieutechnologie I gaat over de waterzuivering. Zo komt in het eerste deel de eigenschappen en de verschillende vormen van water voor als ook de hydrologische kringloop. Pas in het volgende deel wordt concreet gesproken over de waterzuivering. Zo worden de onderdelen van een wa...
Noem de verschillende eigenschappen van water en wat zijn de gevolgen
Answer: - Polaire eigenschap: Goed oplosmiddel voor polaire stoffen
- Reagens in cellulaire metabolisch processen: Watermolecule kan reageren met CO2 ter vorming van glucose in plantencellen
- Hoog kookpunt en stolpunt, hoge verdampingswarmte, hoge smeltwarmte en hoge soortelijke warmte: dempen de invloeden in zomer en winter en zorgen voor een gematigd klimaat
- Hoge oppervlaktespanning: wolk en neerslagvorming en capillaire opstijging grondwater
- Relatie Temperatuur - dichtheid: ijs drijft op water
2.
Bespreek de verschillende soorten water
Answer: - Afvalwater onderverdeeld in:
A) Huishoudelijke afvalwater : grijs water - zwart water
B) Koelwater
C) Bedrijfsafvalwater
- Bodemwater
- Grondwater: Artesisch - Freatisch
- Oppervlaktewater
- Regenwater
- Hemelwater
- Brakwater
- Rivierwater = Zoetwater
- Zeewater = Zoutwater
3.
Leg het verschil uit tussen Freatisch en Artesisch water en teken dit
Answer: Freatisch water =
Is het water dat zich bevindt in een poreuze bodem, in direct contact met het aardoppervlakte, maar wordt gescheiden door een ondoordringbare laag
Samenstelling hangt af van het gesteente
Artesisch water=
Grondwater tussen 2 ondoordringbare lagen
Samenstelling hangt af van de bron
4.
Licht het belang toe van water in onze samenleving
Answer: - Huishoudelijke water
- Drinkwater
- Koelwater voor industriële processen
- Recreatie
- Scheepsvaart
- Visserij
5.
Aan welke kwaliteitseisen moet drinkwater voldoen
Answer: - Kleurloos en helder
- Geen schadelijke stoffen
- Niet - radioactief
- Geurloos
- Zacht aanvoelend
6.
Geef 5 voorbeelden van factoren die het drinkwater negatief beïnvloeden
Answer: Zoetwater is namelijk zeer belangrijk in verband met de bereiding van drinkwater, verbouwen van gewassen voor de voedselvoorziening en industrie
8.
Bespreek en teken de hydrologische kringloop
Answer: De kringloop word aangedreven door zonne- instraling en zwaartekracht Er valt regen, sneeuw, hagel en mist Op aarde zelf is er al oppervlaktewater en grondwater aanwezig Een deel van het gevallen water drinkt in de bodem, ander deel verdampt Water in plassen, moerassen, meren en rivieren verdampen Water in de bodem verdampt voor een deel en het ander deel wordt doorgegeven aan de planten. De zon zorgt hier als bron voor de verdamping
9.
Hoe wordt drinkwater in Vlaanderen verdeeld
Answer: De drinkwater verdeling wordt toevertrouwd aan gemeenten. De gemeenten zelf vertrouwen dit dan toe aan instanties zoals de Watermaatschappij van de federale overheid (De Watergroep) die de taak heeft om kwaliteitsvol en voldoende water te verdelen aan de verbruikers
10.
Hoe wordt drinkwater geproduceerd en welke bronnen worden gebruikt
Answer: De gebruikte bronnen zijn:
Grondwaterwinning
Oppervlakte capaciteit
De bovenste lagen van het grondwater worden door particulieren gebruikt, terwijl de onderste lagen door watermaatschappijen gebruikt worden. Dit komt om het water meer kwaliteitsvol is en minder verbeteringen moet ondergaan
Bij grondwater zal na het winnen van ruwwater een behandeling volgen waarbij het omgezet wordt tot reinwater (drinkbaar water) dat voldoet aan bacteriologische, fysische en chemische kwaliteitsnormen
Voor oppervlaktewater is dit complexer. Eerst komt het water door rooster waarbij de vaste bestanddelen tegengehouden worden. Daarna volgen de microzeven zorgen voor het tegenhouden van microscopische bestanddelen. Dan worden vlokkingsmiddelen toegevoegd die binden aan de onzuiverheden en via bezinking of flotatie gescheiden worden. Hierna volgt een zandfilter om de resterende vlokken tegen te houden.
Actieve koolfilter zorgt voor de verwijdering van ongewenste organische bestanddelen die een slechte geur of smaak veroorzaken en tot slot volgt chlorering
Content preview
MILIEUTECHNOLOGIE I
INHOUD
Water ............................................................................................................................................................... 7
Eigenschappen van water.............................................................................................................................. 7
Soorten water ............................................................................................................................................... 8
Kwaliteitseisen drinkbaar water............................................................................................................... 10
Functies van water ...................................................................................................................................... 10
Waterbevoorrading ........................................................................................................................................ 11
Waterbeschikbaarheid ................................................................................................................................ 11
Hydrologische kringloop (vochtbalans) ........................................................................................................ 11
Evolutie van het waterverbruik in Vlaanderen ............................................................................................. 12
Waterverbruik door huishoudens ............................................................................................................ 13
WATERVERBRUIK in de industrie ............................................................................................................. 13
Waterverbruik in de landbouw ................................................................................................................ 13
Drinkwatervoorziening in Vlaanderen.......................................................................................................... 14
Drinkwaterproductie ................................................................................................................................... 15
Bronnen voor drinkwater ........................................................................................................................ 15
Moderne drinkwatertechnieken .............................................................................................................. 18
Watercollectie ................................................................................................................................................ 18
Watercollectie ............................................................................................................................................ 18
Hemelwater ............................................................................................................................................ 18
Huishoudelijk afvalwater ......................................................................................................................... 21
Industrieel afvalwater ............................................................................................................................. 21
Waterafvoer ............................................................................................................................................... 22
Transport afvalwater ............................................................................................................................... 22
2 Soorten: Gemengd en gescheiden rioolstelsel ....................................................................................... 23
A) Gemengd rioolstelsel ................................................................................................................. 23
Gescheiden rioolstelsel............................................................................................................................ 25
Industrieel waterafvoer ........................................................................................................................... 26
Waterverontreiniging...................................................................................................................................... 26
Algemeen ................................................................................................................................................... 26
Waterzuivering ............................................................................................................................................... 31
Het zelfreinigend vermogen van rivieren ..................................................................................................... 31
Zuivering van huishoudelijk afvalwater ........................................................................................................ 33
Natuurlijke zuivering ............................................................................................................................... 33
1
, Individuele behandeling afvalwater (IBA) ................................................................................................. 33
Septische tank ..................................................................................................................................... 33
Werking en ontwerp septische tank ..................................................................................................... 34
Ontwerp septische tank....................................................................................................................... 35
Voor – en nadelen septische tank ........................................................................................................ 35
Helofytenfilter ......................................................................................................................................... 36
1) Vloeiveld.................................................................................................................................... 36
2) Horizontale helofytenfilter ......................................................................................................... 37
3) Verticale helofytenfilter ............................................................................................................. 38
Biobed................................................................................................................................................. 38
Rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) ..................................................................................................... 39
Schematische voorstelling (Van buiten kennen) ................................................................................... 39
Actief – slibproces en oxidatiebedden ..................................................................................................... 41
Zuivering van industrieel afvalwater ............................................................................................................ 42
Collectieve zuivering................................................................................................................................ 42
Individuele zuivering ............................................................................................................................... 42
Fysische en chemische procedés.............................................................................................................. 43
Primaire waterzuivering: mechanisch – fysische zuivering ............................................................................... 52
Algemeen ................................................................................................................................................... 52
Roosters.................................................................................................................................................. 52
Reinigen van het rooster...................................................................................................................... 53
Zeven ...................................................................................................................................................... 54
Trommelzeven .................................................................................................................................... 54
Zeefbocht ............................................................................................................................................ 55
Theorie van bezinking ................................................................................................................................. 55
Bezinking van stilstaand water................................................................................................................. 56
Continue bezinking .................................................................................................................................. 56
Rechthoekige bezinkingsbekkens met horizontale stroming ................................................................. 56
Storende factoren en hun oplossingen ............................................................................................. 57
Ronde bezinkingsbekkens met horizontale stroming ................................................................................ 58
Bezinkingsbekken met verticale doorstroming ......................................................................................... 58
Bezinkingsbekken met platenpakket ........................................................................................................ 59
Indeling van het bezinkingsprocessen in klassen .......................................................................................... 59
4 Klassen ................................................................................................................................................. 59
Zandvangers ............................................................................................................................................... 61
Algemeen principe .................................................................................................................................. 61
1) Klassieke horizontale zandvangers ................................................................................................... 62
2
, 2) Beluchte horizontale zandvanger ..................................................................................................... 63
Horizontaal doorstromende DORR – zandvanger ..................................................................................... 63
Vet – en olieafscheiding .............................................................................................................................. 64
Principe ................................................................................................................................................... 64
Shell Parallel Plate Separator ............................................................................................................... 64
Bezinkingsbekkens ...................................................................................................................................... 65
Principe................................................................................................................................................... 65
Rechthoekige bezinkingsbekkens met horizontale doorstroming ............................................................. 65
Ronde bezinkingstanks met horizontale stroming .................................................................................... 66
Bezinkingsbekkens met verticale doorstroming ....................................................................................... 66
Secundaire waterzuivering: biologische zuivering ............................................................................................ 67
Definities .................................................................................................................................................... 67
Actief slibproces.......................................................................................................................................... 71
Principe ................................................................................................................................................... 71
Microbiologie van actief slibsysteem ....................................................................................................... 71
De stofwisseling van de bacteriën ............................................................................................................ 72
Reacties in actief slib ........................................................................................................................... 73
Het mengregime ..................................................................................................................................... 73
Actief slib proces in de praktijk ................................................................................................................ 73
Volledige vermenging .......................................................................................................................... 73
Trapsgewijze zuurstoftoevoer .............................................................................................................. 74
Trapsgewijze beluchting ...................................................................................................................... 74
Contactstabilisatie ............................................................................................................................... 75
Oxidatiesloten (Examen: oxidatiesloten – oxidatiebedden) ...................................................................... 75
Discontinue oxidatiesloten .................................................................................................................. 76
Continu oxidatiesloten......................................................................................................................... 76
Oxidatiesloten met functiesplitsing tussen aeratie en bezinking ........................................................... 77
Type Kettingkast .............................................................................................................................. 77
Klassieke nabezinking ...................................................................................................................... 77
Carrousel ......................................................................................................................................... 78
Beluchting door zuivere zuurstof ............................................................................................................. 78
Deep shaft proces ................................................................................................................................... 79
Beluchtingssystemen............................................................................................................................... 80
Persluchtbeluchters............................................................................................................................. 80
Luchtcompressoren ......................................................................................................................... 80
Ventilatoren - INKA systeem ................................................................................................................ 81
Oppervlaktebeluchters ............................................................................................................................ 82
3
, Borstelbeluchters of rotoren................................................................................................................ 82
Turbine- of puntbeluchters .................................................................................................................. 82
Zuurstofoverdrachtsnelheid .................................................................................................................... 83
OC – waarde............................................................................................................................................ 83
Anaeroob actief slibproces .......................................................................................................................... 83
Anaerobe waterzuivering: 2 stappen ....................................................................................................... 84
Biologische behandelingsprocessen op hechtingsmaterialen voor bacteriële groei ...................................... 84
Oxidatiebedden....................................................................................................................................... 84
Indeling: laag en hoog belaste oxidatiebedden..................................................................................... 85
Vergelijking oxidatiebed - actief slibproces .............................................................................................. 85
Dompelschijven....................................................................................................................................... 86
Anaerobe filters ...................................................................................................................................... 87
Nabezinkingsbekken ................................................................................................................................... 87
Functie nabezinkingsbekken .................................................................................................................... 87
Lagunering .................................................................................................................................................. 87
Werking lagune ....................................................................................................................................... 89
Klimatologische factoren ......................................................................................................................... 90
Tertaire waterzuivering ................................................................................................................................... 91
Polijsten van het effluent ............................................................................................................................ 91
Zandfiltratie ............................................................................................................................................ 91
Microzeven ............................................................................................................................................. 92
N – verwijdering.......................................................................................................................................... 92
Biologische N verwijdering ...................................................................................................................... 93
Indeling van de biologische verwijderingssystemen ............................................................................. 94
Fysische en chemische verwijdering van N ............................................................................................... 96
verwijdering van NH3- en NH4+ ........................................................................................................... 96
Fysisch – chemische methode voor de verwijdering van NO3-................................................................... 98
Fosfaatverwijdering .................................................................................................................................... 99
Chemische Fosforverwijdering................................................................................................................. 99
Biologische P – verwijdering .................................................................................................................. 101
Phoredoxproces ................................................................................................................................ 102
UCT – proces ..................................................................................................................................... 102
Actieve fosfaatrecuperatie (Mogelijks examen) ..................................................................................... 103
Slibverwerking .............................................................................................................................................. 103
Slibhoeveelheden ..................................................................................................................................... 103
Volume en droge stofgehalte van slib .................................................................................................... 103
Ontwaterbaarheid van het slib .................................................................................................................. 104
4
, Bindingskrachten tussen water en slibdeeltjes ....................................................................................... 104
Slibverwerkingsschema (Van buiten kennen) ............................................................................................. 105
Slibindikking.............................................................................................................................................. 106
Slibstabilisatie ........................................................................................................................................... 107
Aerobe slibstabilisatie ........................................................................................................................... 107
Anaerobe slibgisting .............................................................................................................................. 107
Gistingsproces ................................................................................................................................... 107
Gasproductie......................................................................................................................................... 108
Uitvoering van anaerobe gisting ............................................................................................................ 108
Eén trapswerking............................................................................................................................... 108
Tweetrapswerking ............................................................................................................................. 109
Aerobe versus anaerobe stabilisatie ...................................................................................................... 110
Slibconditionering ( ................................................................................................................................... 110
Slibontwatering......................................................................................................................................... 111
Natuurlijke ontwatering (Droogbedden) ................................................................................................ 111
Principe van droogbedden ................................................................................................................. 111
Mechanische ontwatering (Type filters kunnen uitleggen) ..................................................................... 112
Vacuümfilters .................................................................................................................................... 112
Persfilter – Kamerfilterpersen ............................................................................................................ 113
Zeefbandpersen ................................................................................................................................ 114
Centrifuge ......................................................................................................................................... 115
Thermisch ontwatering (Drogen) ............................................................................................................... 116
Slibafvoer.................................................................................................................................................. 116
Composteren (Wat, hoe en uitvoeringen bespreken) ............................................................................. 116
Uitvoering van compostering van slib .................................................................................................... 117
compostHopen .................................................................................................................................. 117
Composteren in een reactor .............................................................................................................. 117
Verbranding slib .................................................................................................................................... 118
Afzetmogelijkheden van het behandelde slib ......................................................................................... 118
Eutrofiëring .................................................................................................................................................. 119
Stimulerende factoren .............................................................................................................................. 120
Bronnen van nutriënten ............................................................................................................................ 120
Gevolgen van eutrofiëring ......................................................................................................................... 121
Ecologische impact ................................................................................................................................ 121
Impact op de gezondheid van de mens .................................................................................................. 122
Socio-economische gevolgen ................................................................................................................. 122
Oplossingen voor eutrofiëring ................................................................................................................... 123
5
, Case studie eutrofiëring ............................................................................................................................ 123
Dode zones ........................................................................................................................................... 123
Algentoxines ......................................................................................................................................... 123
Schuimkoppen op het strand ................................................................................................................. 123
Begrippenlijst Milieutechnologie I ................................................................................................................. 124
6
,WATER
EIGENSCHAPPEN VAN WATER
• Door polaire eigenschappen is water een goed oplosmiddel voor polaire stoffen
• Reagens in veel cellulaire metabolische processen
o Kan in plantencellen gecombineerd worden met CO2 ter vorming van glucose
o Als water dissocieert in H3O+ of OH- speelt het een rol in het reguleren van de pH in de cel
• Hoog kook – en smeltpunt
• Hoge verdampingswarmte
o Verdampingswarmte = Hoeveelheid warmte die nodig is om een massa-eenheid stof van een
gecondenseerde toestand (vast, vloeibaar) in gas om te zetten
• Hoge soortelijke warmte
o Soortelijke warmte = Hoeveelheid warmte-energie om 1kg stof met 1°C te verhogen
• Hoge smeltwarmte
o Smeltwarmte = Hoeveelheid warmte die nodig is om een massa-eenheid vaste stof om te
zetten in een vloeistof
• Hoge oppervlaktespanning
• Merkwaardige relatie tussen dichtheid en temperatuur
o Hoogste dichtheid ligt tussen bij 4.1°C
o Tussen 0 en 4.1°C neemt de dichtheid toe bij stijging van de temperatuur
▪ De gevolgen van deze relatie is o.a. dat ijs drijft op water
▪ Bij vorst is er tot op het laatste moment vloeibaar water van 4.1°C op de bodem van
bevroren sloten
7
,SOORTEN WATER
Soort water Beschrijving
Afvalwater ➢ Water waar men zich van ontdoet of de intentie heeft om zich ervan
te ontdoen
Kan opgedeeld worden in:
➢ Huishoudelijk water
▪ Afvalwater dat alleen bestaat uit water dat afkomstig is van:
Normale huishoudelijke activiteiten , Sanitaire installaties,
Keukens, Reinigen van gebouwen, Wassalons
Binnen het huishoudelijk afvalwater wordt een onderscheid gemaakt tussen:
➢ Grijswater
▪ Water afkomstig van sanitaire installaties zoals douche,
keuken, lavabo
▪ Dit water is verontreinigd met zeepresten (Grijze kleur)
➢ Zwart water
▪ Water afkomstig van het toilet
▪ Dit water is verontreinigd met fecaliën en verkrijgt een
zwarte kleur na verloop van tijd
Koelwater ➢ Water dat in de nijverheid gebruikt wordt voor afkoeling en dat niet in
aanraking mag komen met af te koelen stoffen of andere
verontreinigde stoffen
Bedrijfsafvalwater ➢ Al het afvalwater dat niet voldoet aan de bepalingen van
huishoudelijk afvalwater of koelwater
Regenwater ➢ Water dat allerlei stoffen bevat die het op zijn weg heeft
meegenomen
▪ Vooral O2, CO2
Hemelwater ➢ Verzamelnaam voor regen, hagel en sneeuw
Oppervlaktewater ➢ Water van zeeën, oceanen, rivieren, kanalen, meren, plassen en
beken
Het is met de bodem in aanraking gekomen en heeft daaruit stoffen
opgenomen die gedeeltelijke opgelost zijn of er zweven vaste deeltjes
in
➢ Beschrijving volgens de wet:
o Het stilstaande of stromende zoet, brak of zout water dat
permanent of op geregelde tijdstippen op natuurlijke of
kunstmatige wijze een deel van het aardoppervlak inneemt
en dat deel uitmaakt van een waterhuishoudkundige systeem
8
,Bodemwater ➢ Het water dat aanwezig is in de onverzadigde zone tussen het
aardoppervlak en de grondwatertafel
Grondwater
➢ Al het water dat zich onder het bodemoppervlak in de verzadigde zone bevindt en dat in direct
contact met de bodem of ondergrond staat
Onderscheid gemaakt tussen:
➔ Freatisch water
o Is het water dat zich in een poreuze bodem bevindt en in direct contact staat met het
aardoppervlakte, maar tegengehouden wordt door een ondoordringbare laag
Tekening
➔ Artesisch water
o Is grondwater onderdruk
o Is bijvoorbeeld wanneer een watervoerende laag zich tussen 2 hellende
ondoordringbare lagen bevindt
• Als de bovenste ondoordringbare laag doorboort wordt, dan komt het
grondwater als gevolg van de druk naar boven
Tekening
Zeewater of ➢ Vormen de hoeveelheid en de aard van opgeloste stoffen een
zoutwater dynamisch biologisch en fysisch-chemisch evenwicht dat sinds de
geologische evolutie nooit aan grote schommelingen onderhevig is
geweest
Rivierwater of ➢ Zijn de oppervlaktewateren in het binnenland tot de plaats waarbij
zoetwater hoogtij en in een periode met gering zoetwaterdebiet, het
zoutgehalte doen stijgen als gevolg van de aanwezigheid van
zeewater
Brakwater ➢ Alle wateren waarvan het chloridegehalte op natuurlijke wijze de
600mg Chloor/l kan overschrijden
9
, KWALITEITSEISEN DRINKBAAR WATER
➔ De kwaliteitseisen van drinkbaar water zijn:
o Goed van smaak
o Geen schadelijke stoffen (bacteriën als toxische stoffen) die nadelig zijn voor de
gezondheid
o Geurloos
o Kleurloos en helder
o Geen zichtbare, zwevende deeltjes
o Niet radioactief
o Zacht aanvoelend
➔ Beïnvloedende factoren op kwaliteit van water:
o Smaak: NaCl
o Geur: NH3
o Kleur: Fe
o Besmetting: bacteriën
o Zachtheid: Ca2+
FUNCTIES VAN WATER
➔ Water wordt in onze samenleving gebruikt voor:
o Drinkwater voor de mens
o Huishoudelijk gebruik
o Industriewater voor productie – en koelprocessen
o Land – en tuinbouw voor veeteelt
o In de recreatie
o Voor hengelsport en beroepsvisserij
o Doorspoelen van polderwaters
o Terugdringen van zeewater
o Ontvangen, verwerken en afvoeren van afvalstoffen
o Scheepvaart (transport) en waterkrachtcentrales
10
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller matissem. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $5.97. You're not tied to anything after your purchase.
