Het is geen geheim dat water een must is voor productieverwerkingsfabrieken. Of de bron nu landelijk of gemeentelijk is, het water moet worden gefilterd en getest om veilig te zijn, een probleem dat meer aandacht heeft gekregen vanwege de loodcrisis in het drinkwater van Flint, Michigan.
De huidige drinkwater- en afvalwaterzuiveringsinstallaties worden geconfronteerd met een groot aantal uitdagingen in een poging om gemeenschappen van schoon, veilig water te voorzien. Bezuinigingen op gemeentebegrotingen, overheidsregelgeving en de behoefte aan complexe risicobeheerplannen vormen elke dag een uitdaging voor faciliteiten.
Robert Gilliam is CEO van het in Oklahoma gevestigde AquaCycle Management, een groep die aanvankelijk werd ontwikkeld om apparatuur te leveren die is ontworpen om injectiebronwater uit fracking-operaties voor olie en aardgas te filteren en dit terug te brengen naar oppervlaktegebruik in de landbouw. Extra filter- en vergunningsfasen zorgen ervoor dat het water het openbare watersysteem kan binnendringen met toegestane goedkeuringen en voortdurende tests.
“Veel van de filtratie die nu in de waterverwerkende industrie als geheel plaatsvindt, maakt gebruik van membraan en/of keramiek”, zei hij. “In ons geval gebruiken we een mengsel van de twee om de vereiste/gewenste waterkwaliteit te maximaliseren, en vervolgens kan onze operator magnesium, selenium of een verscheidenheid aan additieven toevoegen om het water te produceren dat we aan de eindgebruiker willen leveren.”
Gilliam benadrukt dat water voortdurend moet worden getest; dat wil zeggen dat er geen afwijkingen zijn van de testprotocollen die zijn opgesteld bij de eerste tests van de apparatuur.
“Dit wordt ondersteund door mandaten van zowel staats- als federale instanties. Elke verandering kan onmiddellijk worden gedetecteerd en de oorzaak van de verandering kan worden geïdentificeerd en aangepakt”, zei hij. “Dit omvat het testen op een compleet panel van vaste stoffen, troebelheid, zoutgehalte en sporenelementen uit leidingen, interne defecten aan apparatuur, enz.”
Het gefilterde en verwerkte water vóór eventuele toevoegingen of aanpassingen moet binnen de minimale tolerantieafwijkingsniveaus vallen. ‘Afwijkingen kunnen simpelweg niet worden toegestaan’
zei Gilliam. “Alle documentatie moet bewaard blijven en we raden aan om grafieken in kaart te brengen voor onmiddellijke visuele identificatie van wijzigingen.”
May Wu, hoofdonderzoeker voor waterduurzaamheidsanalyse voor het Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois, merkt op dat water een must is voor een productverwerkingsfabriek. Of de bron nu landelijk of gemeentelijk is, het water moet worden gefilterd en getest om veilig te zijn.
"De huidige waterfiltratietechnieken zouden in staat moeten zijn om de ongewenste deeltjes uit het water te filteren tegen bescheiden kosten, afhankelijk van uw behoefte", zei Wu. “In gemeentelijke voorzieningen wordt de waterkwaliteit dagelijks gemonitord. Bronwater wordt geselecteerd op basis van een reeks richtlijnen. Samen met desinfectietechnieken kan het ruwe water na behandeling voldoen aan de EPA-regelgeving en veilig zijn om te drinken en te gebruiken in productieverwerkingsfabrieken.”
Wat de lozing van stedelijk afvalwater betreft, volgen standaardpraktijken verschillende belangrijke componenten in het water. Organische stoffen – uitgedrukt als biologisch zuurstofverbruik (BZV), chemisch zuurstofverbruik (CZV) en vaste stoffen – worden doorgaans getest voordat ze worden geloosd.
"In tertiaire zuiveringsinstallaties worden nitraat en fosfor verder verminderd", zei Wu. “Het gebruik van gemeentelijk afvalwater voor de productie wordt gereguleerd door de deelstaatregering. Meestal wordt een tertiaire behandeling van het afvalwater toegevoegd en gedesinfecteerd om teruggewonnen water te produceren, dat als alternatief water kan worden gebruikt.”
Een nieuwere benadering op het gebied van filtratie is de technologie voor voorwaartse osmose (FO), die onlangs door afvalwaterprofessionals is aanbevolen. De FO kan een vergelijkbaar bereik aan deeltjes wegfilteren als omgekeerde osmose (RO), met lagere operationele kosten.
“Andere nieuwe technologieën worden niet gebruikt in openbare watervoorzienings-/behandelingsfaciliteiten omdat ze ofwel onbetaalbaar zijn (dat wil zeggen een keramisch membraan, hoewel het superprestaties levert en bestand is tegen aangroei) of omdat ze zich in een vroeg ontwikkelingsstadium bevinden (dat wil zeggen een op nanomateriaal gebaseerd membraan),” zei Wu.
Accu-Tab/Axiaal is de fabrikant van het Accu-Tab-tabletchloreringssysteem, dat speciaal ontworpen chlorinators combineert met 68 procent 3-inch calciumhypochloriettabletten met gecontroleerde afgifte om consistente en controleerbare chloorresiduen te leveren.
Volgens de website van het bedrijf vermindert het Accu-Tab-systeem het risico op lekken en zijn er geen dure veiligheidssystemen nodig; alleen rubberen handschoenen en een veiligheidsbril zijn nodig om deze tablets te hanteren.
Het Accu-Tab-systeem wordt gebruikt in drinkwatertoepassingen voor primaire behandeling of externe boosterstations.
FSMA en filtratie
Als standaard technische praktijk moet het testen van ruw water worden uitgevoerd voordat de waterbron wordt geselecteerd. De nu geteste chemicaliën omvatten organische stoffen, vaste stoffen, bacteriën, zware metalen, kankerverwekkende stoffen, enz.
“Typische behandeling omvat filtratie, desinfectie (chlorering, PAA, UV, enz.)”, zei Wu. “Er kan een speciale behandeling nodig zijn om bepaalde zware metalen, kankerverwekkende stoffen en andere te verwijderen. Normaal gesproken wordt het niet aanbevolen om het water dat een hoog gehalte aan deze chemicaliën bevat, te gebruiken als bron voor waterwerken. Hetzelfde principe geldt voor een productverwerkingsfabriek.”
De Wet modernisering voedselveiligheid speelt een rol bij het versterken van de hoge technische standaard. Het zal de druk op de toezichthoudende instanties vergroten.
Wat u moet weten
Bij het testen van water is het per watersoort verschillend wat er gedaan moet worden. Als het om drinkwater gaat, omvatten tests de pH van het water, troebelheid, nitraat, zware metalen, organische stoffen en andere anorganische stoffen. De lokale overheid moet dergelijke testinformatie regelmatig (driemaandelijks of maandelijks) kunnen verstrekken.
"DuPage County publiceert bijvoorbeeld periodiek de testresultaten van kraanwater, en die zijn behoorlijk uitgebreid", zegt Wu. “Het waterkwaliteitsrapport bevat de testwaarde, de standaard toegestane bovengrens en of deze boven of onder de bovengrens komt.”
Particuliere milieulaboratoria hebben de mogelijkheid om de waterkwaliteit tegen een redelijke prijs te testen. De test kan binnen een week terugkomen.
Gemeentelijke instanties
De meeste gemeentelijke instanties controleren hun water door middel van bemonsteringen tussen één en drie keer per dag op een verscheidenheid aan verontreinigende stoffen, en experts uit de industrie raden aan allemaal dezelfde protocollen te gebruiken die gelden bij lokale waterbeheergroepen.
“Sommige gemeentelijke instanties testen voortdurend water, en als dat het standaardprotocol is, is dat hetzelfde protocol dat wij volgen”, zei Gilliam. “Vaak overtreft het water dat met onze apparatuur wordt geproduceerd de normen van lokale gemeentelijke of regionale waterschappen. Als dat het geval is, is het vaak verstandig om deze instanties te ontmoeten en te bepalen of ze aan de normen kunnen voldoen, en zo niet, de lokale autoriteiten te helpen manieren te vinden om minimumnormen te bereiken.”
– Keith Loria, VGN-correspondent