In Nederland waren waterschappen reeds in de Middeleeuwen verantwoordelijk voor het waterbeheer. De Nederlandse regering droeg in de jaren negentig de verantwoordelijkheid voor het zuiveren van afvalwater op aan de bestaande waterschappen en koos in het kader van de Richtlijn Stedelijk Afvalwater voor verwijderingspercentages per gebied. Vijfentwintig regionale waterschappen zuiveren anno 2011 het stedelijk afvalwater en zorgen ervoor dat ze in hun regio minstens 75% van de hoeveelheid stikstof en fosfor uit het afvalwater verwijderen.
In 1990 bedroeg de rioleringsgraad 96%.[21] Deze steeg tot 99,6% in 2008 door verdere inspanningen in het kader van de richtlijn stedelijk afvalwater. In 2006 werd 78% van de hoeveelheid stikstof en 82% van de hoeveelheid fosfor uit het afvalwater verwijderd.[22]
De Europese Unie maakt een onderscheid tussen kwetsbare en niet kwetsbare gebieden. Nederland past net zoals Vlaanderen overal de strengere normen voor kwetsbare gebieden toe. De richtlijn stedelijk afvalwater werd in de Nederlandse wetgeving opgenomen in het lozingsbesluit stedelijk afvalwater van de Wet verontreiniging oppervlaktewateren, de Wet Milieubeheer en in het Lozingenbesluit Afvalwater Huishoudens. Op 22 december 2009 werd de bestaande wetgeving rond het waterbeleid grotendeels samengevoegd in de Waterwet, die onder andere invulling geeft aan de kaderrichtlijn water.
In verband met de Coronacrisis in Nederland worden door de waterschappen in de zuiveringsinstallaties wekelijks metingen verricht om de lokale mate van besmetting door het SARS-CoV-2 virus aan te tonen. Er wordt gekeken of de metingen vaker kunnen plaatsvinden. De monsters moeten overal vandaan naar het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu voor analyse. Daarbij gaat het om 24-uurs monsternames. Met speciale apparatuur wordt er 24 uur lang elk uur een monster genomen. Van al deze monsters wordt vervolgens een analyse gemaakt. Met deze methode wordt voorkomen dat de meting slechts een momentopname is.
Het zuiveringsproces wordt opgedeeld in enkele processtappen:
- Primaire zuivering, gericht op verwijdering van deeltjes op basis van hun grootte en soortelijke massa
- Secundaire zuivering (biologische zuivering), gericht op verwijdering van organische stoffen
- Tertiaire zuivering (biologische zuivering), gericht op verwijdering van nutriënten
- Quaternaire zuivering (nazuivering), gericht op verwijdering van specifieke stoffen
Primaire zuivering
Gedurende de primaire zuivering wordt met enkele technieken het afvalwater gezuiverd van (vaste) stoffen op basis van hun fysische eigenschappen. Het gaat bijvoorbeeld om blikjes, plastic, bladeren, vet en zand. Het proces begint er meestal mee dat het influent via een influentgemaal wordt opgepompt naar het hoogste punt in de installatie, waarna het door de werking van de zwaartekracht langs een aantal tanks wordt geleid. Eerst worden de grove deeltjes met roosters verwijderd, waarna met een voorbezinktank kleinere deeltjes verwijderd worden. Soms zijn er speciale voorzieningen om vetten of grote hoeveelheden zand, leem of klei af te vangen.
Secundaire zuivering
Na de fysische zuivering van het afvalwater volgt de biologische zuivering. Daarbij wordt het organisch materiaal, ook wel de koolstof-vuilvracht genoemd, afgebroken. Diverse soorten micro-organismen waaronder bacteriën gebruiken het organisch materiaal als voedsel. Dit materiaal bevat bijvoorbeeld menselijke afvalproducten zoals fecaliën. De micro-organismen produceren een soort slijmlaag die hen bescherming biedt en de zwevende organische deeltjes absorbeert. Omdat de micro-organismen zich voeden met dit afval, zullen ze toenemen in aantal, waardoor extra biologisch slib gevormd wordt. Dit zogenaamde secundaire slib is het belangrijkste bijproduct dat ontstaat bij de zuivering van afvalwater en vormt samen met het roostergoed, zand en eventueel primair slib uit de primaire zuivering de afvalproducten van een rwzi.
Een actief-slibinstallatie is de meest toegepaste vorm van rioolwaterzuivering en wordt hier besproken. De secundaire zuivering wordt hierbij gestart door het mechanisch gezuiverde afvalwater in contacttanks te mengen met biologische slibvlokken die aan het einde van de biologische zuivering uit de nabezinktanks worden gehaald. Eventueel zijn speciale selectortanks aanwezig die voorzien zijn van een goed mengsysteem voor de bevordering van de bezinkbaarheid van het slib. Bij de secundaire zuivering maakt men gebruik van een beluchtingstank en een nabezinktank.
Actief slib
Het actief slib bestaat uit een brede waaier van organismen, van eencellige tot meercellige organismen, en van organismen die leven van de afvalstoffen in het afvalwater tot organismen die zich voeden met andere organismen in het slib.
Tertiaire zuivering
De tertiaire zuivering is een uitbreiding van de secundaire zuivering en omvat de verwijdering van nutriënten, zoals stikstof- en fosforverbindingen uit het afvalwater. Tertiaire zuivering vindt plaats in dezelfde tanks als secundaire zuivering. Voor tertiaire zuivering zijn er echter extra voorzieningen nodig, waaronder een aangepaste sturing van de beluchting, voorzieningen om het water terug te pompen van het einde van de beluchting naar het begin, aparte zuurstofloze tanks of onbeluchte zones in een beluchtingstank, etc. Er kan echter ook gebruik worden gemaakt van zandfilters als tertiaire zuivering, waarbij eventuele achtergebleven zwevende deeltjes verwijderd kunnen worden. Hierbij wordt de vuile stroom middels zand gefilterd tot <5 mg/liter. Het meest voorkomende systeem is het continufilter waarbij het door de filtratieproces vervuilde zand gereinigd wordt in een continu proces.
Quaternaire zuivering
Zandfiltratie (door middel van een continu gewassen zandfilter) wordt na de biologische zuivering op rwzi Bree toegepast voor de verwijdering van nitraat in het effluent
Quaternaire zuivering of nazuivering is bijkomende doorgedreven zuivering voor het verkrijgen van heel zuiver water. Zandfiltratie, ultrafiltratie, ozonisatie en uv-behandeling zijn voorbeelden van quaternaire waterzuiveringstechnieken. Met deze methoden kan men onder andere de gehaltes aan zwevende stoffen naar ultralage niveaus brengen of de hoeveelheid ziekteverwekkende kiemen verlagen. Quaternaire zuiveringstechnieken vindt men normaal gezien niet terug op een rwzi.
Drinkwaterbereiding is een praktische toepassing van quaternaire zuivering. Drinkwater wordt tot op heden vooral gemaakt uit grondwater en oppervlaktewater. Er is echter steeds meer bezorgdheid omtrent de beschikbaarheid en het gebruik van deze waterbronnen. Effluent van rwzi's wordt daarom in toenemende mate gebruikt voor de drinkwaterbereiding. Dit gebeurt vooral in streken met waterschaarste, bijvoorbeeld in Sydney.
Slibverwerking
Micro-organismen staan in voor een belangrijk deel van de zuivering van het afvalwater. Bij dit proces groeien de organismen aan: het slib neemt toe in volume en is ook het belangrijkste nevenproduct van afvalwaterzuivering. Het spuislib dat vanuit de waterzuivering weggepompt wordt bevat zo'n 3-8 g (of 0,3-0,8%) biomassa per liter water. Deze biomassa biedt verschillende mogelijke toepassingen, waaronder gebruik als hernieuwbare brandstof in cementovens of elektriciteitswinning.
Slibontwatering is de belangrijkste hinderpaal voor onder andere hergebruik als brandstof, aangezien het spuislib meer dan 99% water bevat. Het slib wordt in opeenvolgende stappen ingedikt en gedroogd in gravitaire indikkers, zeefbandpersen, filterpersen, centrifuges en slibdrooginstallaties.
"Eigenschappen van RWZI - Joure
Bouwjaar 1976
Type Carrousel
Biologische capaciteit 69.000 i.e. à 136 gr. TZV / dag
62.560 i.e. à 150 gr. TZV / dag
47.000 i.e. à 54 gr. TZV / dag
Hydraulische capaciteit RWA 1.440 m3 / uur"
(
visit link)
Eng
In the Netherlands, water boards were already responsible for water management in the Middle Ages. In the 1990s, the Dutch government assigned the responsibility for purifying waste water to the existing water boards and opted for removal percentages per area in the context of the Urban Wastewater Directive. In 2011, twenty-five regional water boards purify urban waste water and ensure that they remove at least 75% of the amount of nitrogen and phosphorus from the waste water in their region.
In 1990 the sewage rate was 96%.[21] This increased to 99.6% in 2008 due to further efforts under the Urban Waste Water Directive. In 2006, 78% of the amount of nitrogen and 82% of the amount of phosphorus was removed from the wastewater.[22]
The European Union makes a distinction between sensitive and non-sensitive areas. Like Flanders, the Netherlands applies the stricter standards for vulnerable areas everywhere. The Urban Wastewater Directive was included in Dutch legislation in the Urban Wastewater Discharge Decree of the Pollution of Surface Waters Act, the Environmental Management Act and the Discharge Decree on Wastewater for Households. On 22 December 2009, the existing water policy legislation was largely merged into the Water Act, which, among other things, implements the Water Framework Directive.
In connection with the Corona crisis in the Netherlands, weekly measurements are taken by the water boards in the treatment plants to demonstrate the local degree of contamination by the SARS-CoV-2 virus. It is being examined whether the measurements can take place more often. The samples have to be taken from everywhere to the National Institute for Public Health and the Environment for analysis. This involves 24-hour sampling. A sample is taken every hour for 24 hours using special equipment. An analysis is then made of all these samples. This method prevents the measurement from being just a snapshot.
The purification process is divided into several process steps:
- Primary purification, aimed at removing particles based on their size and density
- Secondary purification (biological purification), aimed at removing organic substances
- Tertiary purification (biological purification), aimed at removing nutrients
- Quaternary purification (post-purification), aimed at removing specific substances
Primary purification
During the primary treatment, the waste water is purified from (solid) substances with a few techniques on the basis of their physical properties. This concerns, for example, cans, plastic, leaves, grease and sand. The process usually starts with the influent being pumped up via an influent pumping station to the highest point in the installation, after which it is guided past a number of tanks by the action of gravity. First, the coarse particles are removed with grids, after which smaller particles are removed with a pre-settling tank. Sometimes there are special facilities to catch fats or large amounts of sand, loam or clay.
Secondary purification
After the physical purification of the waste water, the biological purification follows. The organic material, also known as the carbon pollution load, is broken down. Various types of micro-organisms, including bacteria, use the organic material as food. This material contains, for example, human waste products such as faeces. The micro-organisms produce a kind of slime layer that protects them and absorbs the suspended organic particles. As the micro-organisms feed on this waste, they will increase in number, forming additional biological sludge. This so-called secondary sludge is the most important by-product that arises during the purification of waste water and, together with the screening material, sand and any primary sludge from the primary treatment, forms the waste products of a WWTP.
An activated sludge plant is the most commonly used form of sewage treatment and is discussed here. The secondary purification is started by mixing the mechanically purified waste water in contact tanks with biological sludge flakes that are removed from the secondary settling tanks at the end of the biological purification. If necessary, special selector tanks are available that are equipped with a good mixing system to promote the settleability of the sludge. Secondary purification uses an aeration tank and a secondary settling tank.
Activated sludge
The activated sludge consists of a wide range of organisms, from unicellular to multicellular organisms, and from organisms that live on the waste in the wastewater to organisms that feed on other organisms in the sludge.
Tertiary purification
Tertiary treatment is an extension of secondary treatment and includes the removal of nutrients such as nitrogen and phosphorus compounds from the waste water. Tertiary purification takes place in the same tanks as secondary purification. However, tertiary treatment requires additional facilities, including adapted aeration control, facilities to pump the water back from the end of the aeration to the beginning, separate anoxic tanks or de-aerated zones in an aeration tank, etc. also use is made of sand filters as tertiary purification, whereby any remaining suspended particles can be removed. The dirty flow is filtered by means of sand to <5 mg/litre. The most common system is the continuous filter, in which the sand contaminated by the filtration process is cleaned in a continuous process.
Quaternary Purge
Sand filtration (by means of a continuously washed sand filter) is applied after biological purification at WWTP Bree for the removal of nitrate in the effluent
Quaternary purification or post-purification is additional extensive purification for obtaining very pure water. Sand filtration, ultrafiltration, ozonation and UV treatment are examples of quaternary water purification techniques. These methods allow, among other things, to reduce the levels of suspended solids to ultra-low levels or to reduce the amount of pathogenic germs. Quaternary treatment techniques are normally not found at a WWTP.
Drinking water preparation is a practical application of quaternary purification. Drinking water is currently mainly made from groundwater and surface water. However, there is growing concern about the availability and use of these water resources. Effluent from WWTPs is therefore increasingly used for drinking water preparation. This mainly happens in regions with water scarcity, for example in Sydney.
Sludge processing
Micro-organisms are responsible for an important part of the purification of waste water. The organisms grow in this process: the sludge increases in volume and is also the most important by-product of wastewater treatment. The sewage sludge that is pumped away from the water treatment plant contains about 3-8 g (or 0.3-0.8%) biomass per liter of water. This biomass offers several potential applications, including use as a renewable fuel in cement kilns or electricity production.
Sludge dewatering is the main obstacle to, among other things, reuse as fuel, since the waste sludge contains more than 99% water. The sludge is thickened in successive steps and dried in gravity thickeners, screen belt presses, filter presses, centrifuges and sludge drying installations.
"Properties of WWTP - Joure
Year of manufacture 1976
Type Carousel
Biological capacity 69,000 p.e. à 136 gr. TZV / day
62,560 p.e. at 150 gr. TZV / day
47,000 p.e. at 54 gr. TZV / day
Hydraulic capacity RWA 1,440 m3/h"
(
visit link)