Hoe Total Suspended Solids (TSS) in afvalwaterzuivering berekenen en verwijderen

1. Inleiding

Total Suspended Solids (TSS) zijn de deeltjes groter dan 2 µm die in suspensie blijven in het water en niet kunnen oplossen. TSS is een kritische parameter voor de waterkwaliteit en wordt vaak gereguleerd door lozingsvergunningen. Het beheersen van TSS binnen de toegestane limieten is essentieel voor het naleven van de milieuwetgeving, het beschermen van het waterleven en het vermijden van boetes.

2. Waarom TSS belangrijk is

2.1 Milieueffecten

• Verminderde opgeloste zuurstof
  Zwevende deeltjes verhogen de zuurstofbehoefte van micro-organismen, waardoor de opgeloste zuurstof (DO) afneemt en aquatische soorten onder stress komen te staan.
• Verstoring van het ecosysteem
  Hoge troebelheid blokkeert zonlicht, waardoor fotosynthese in waterplanten wordt belemmerd en voedselketens worden verstoord.

2.2 Gezondheids- en veiligheidsrisico's

• Ziekteverwekkers en toxines
  Bacteriën, virussen of zware metalen kunnen adsorberen aan deeltjes, wat risico's met zich meebrengt als ze worden ingeslikt.
• Problemen met drinkwater
  Water met een verhoogd TSS is ongeschikt voor directe consumptie zonder grondige behandeling.

2.3 Operationele en behandelingsuitdagingen

• Verstopping en slijtage
  Hoge TSS-niveaus veroorzaken abrasieve schade aan pompen, leidingen en filters, wat leidt tot veelvuldig onderhoud en stilstand.
• Verminderde behandelingsefficiëntie
  Overtollige vaste stoffen kunnen aerobe processen belemmeren en in ernstige gevallen leiden tot ongewenste anaerobe vergisting en methaanproductie.

3. Veel voorkomende bronnen van TSS in afvalwater

• Natuurlijke input - Bodemerosie, stormwaterafvoer, algenbloei.
• Industriële en stedelijke activiteiten - Afvalwater van fabricage, verwerking van voedsel en dranken, percolatiewater van stortplaatsen, afvloeiing van bouwterreinen.
• Biogeen materiaal - Bladeren, gras en organische detritus ingevoerd via rioolinlaten.

4. Relatie tussen TSS, BZV en CZV

Biochemisch zuurstofverbruik (BZV) meet de zuurstof die wordt verbruikt door bacteriën om organisch materiaal af te breken. Hogere TSS correleert vaak met een hoger BZV.
Chemisch zuurstofverbruik (COD) kwantificeert de zuurstof die nodig is om organische verbindingen chemisch te oxideren. Het verminderen van TSS verlaagt ook het CZV, waardoor de helderheid van het water en de beschikbaarheid van zuurstof verbeteren.

5. TSS verwijderingsrendement berekenen

Bepalen hoe effectief een behandelingsproces TSS verwijdert:

1. Meet de influent TSS-concentratie (TSS_i) en TSS-concentratie in het effluent (TSS_e) in mg/L.
2. Pas de formule toe:

Verwijderingsefficiëntie (%) =
(TSS_i - TSS_e) / TSS_i × 100

6. Methoden voor het verwijderen van TSS

6.1 Biologische behandeling

Aërobe behandeling maakt gebruik van zuurstof en micro-organismen om organische deeltjes te verteren, waarbij vluchtige gesuspendeerde vaste stoffen (VSS) of slib worden geproduceerd.
Anaërobe behandeling Werkt zonder zuurstof en zet organisch materiaal om in biogas.

Belangrijkste apparatuur: Diffusoren met fijne bellen en diffusoren met schijven verbeteren de efficiëntie van de zuurstofoverdracht in aerobe reactoren.

6.2 Coagulatie en flocculatie

Chemische toevoeging (bijv. polymeren, aluin) destabiliseert en aggregeert fijne deeltjes tot grotere vlokken.
Scheiding Door bezinking, zeven of filtratie worden deze vlokken verwijderd.

6.3 Fysieke filtratie

• Zeven en gaasfilters grote vaste stoffen op te vangen.
• Dieptefilters en zandfilters fijnere deeltjes te verwijderen.
• Tip: Gebruik roterende kleppen in plaats van zuigerafsluiters om slijtage aan afdichtingen te minimaliseren en vaste deeltjes pakking te voorkomen.

6.4 Oxidatieprocessen

Ozon, UVen hydroxylradicalen breken organische deeltjes af of vergroten ze, waardoor ze makkelijker te verwijderen zijn.

7. Beste praktijken voor TSS-beheer

• Regelmatige controle: Meet continu TSS om pieken vroegtijdig te detecteren.
• Broncontrole: Erosiebeheersing en voorbehandeling op industriële locaties implementeren.
• Procesoptimalisatie: Pas de coagulantdosering, hydraulische retentietijden en onderhoudsschema's voor diffusors aan.
• Geavanceerde technologieën: Verken membraanbioreactoren, elektrocoagulatie of oplossingen voor groene infrastructuur.