Drinkwater maken uit een beek

katchum

Stel ik wil een draagbare machine hebben om water te drinken uit een beek.

Waar zou jij op letten bij het ontwerpen van die machine?

Dit zijn de eisen voor drinkwater:

Al: < 200 microg/l

kleur: 20 mg/l Pt/co

Fe: <200 microg/l

Mn: < 50 microg/l

Na: < 150 mg/l

SO4: <150 mg/l

Zn: <3 mg/l

NH3: <0,2 mg/l

E COLI: moeten volledig dood zijn

Cl: 150 mg/l

Hardheid totaal: <2,5 mmol/l

H2CO3: >60 mg/l

pH 7-9,5

O2 >2mg/l

totale pesticiden < 0,5 microgr/l

Fenolen zorgen voor smaak en reuk vanaf 0,01 tot 0,1 mg/l

leidingwater (microg/l): As: 12 Cd: 0,5 Cr: 2 Cu: 40-700 Hg: 0,95 Pb: 2 Ni: 2-10

Dit zit er in een beek:

oppervlaktewater, totaal aan pesticiden (parathion HCH dieldrin) < 5microg/l

fenol: 3,2 microgram/l.

7,1 mg/l zuurstof.

COD 47 mg/l

BOD 6,92 mg/l

Voor nitraat was de grens 50 mg/l

NH4-N 3,0 mg stikstofatomen/l

orthoPO4 0,6 mg P-atomen/liter

PAK's zijn begrensd op 100 ng/l

PCB's staan op grenswaarde 7 ng/l

Arseen: 30 microgram/l

50 microgram/l voor lood, cr, cu, ni

200 microgram/l voor Zn

Cd: 1microgr/l

Hg 0,5 microg/l

Fe, Mn: 200 microg/l

O2 >5mg/l

Analyse geeft:

Slechte afwijkingen voor: Cu, Zn, As, Cd, NH4+, pesticiden.

Geen info over: bacterien, BOD, PAK, PCB, geur: H2S, Chloor, kleur.

Methodes die ik kan bedenken:

Microfiltratie, nanofiltratie/osmose

Actieve kool

Zeoliet

Chloortoevoeging/desinfectie via UV-stralen???

Luchtstripping

Precipitatiestoffen toevoegen

Uitgesloten:

Distillatie, te veel energie nodig.

Niet te veel toevoegstoffen, is niet praktisch voor zo'n draagbaar ding.

Effecten:

-actieve kool verwijdert ook pesticiden

-Eerst moet er een zeef komen van 0,5 - 1 mm om microfiltratie mogelijk te maken

-Microfiltratie: >0,1 mm. Bacterien = weg, maar niet volledig.

-desinfectie met Cl nodig (eventueel chloortablet maar niet erg praktisch), UV-lampen moeilijk te installeren in zo'n draagbare machine

-nanofiltratie tot 1 nm = ontharden, ontkleuren en micropolluenten maar hoge drukken nodig...

nanofiltratie reinigt: pesticiden, zware metalen, hardheid water en nitraten.

-een beluchte actieve koolfilter verbruikt 1,5 kg per kg verwijderde COD.

een onbeluchte actieve koolfilter verbruikt 2,5 kg actieve kool per kg verwijderde COD. Ik zou dus zeker beluchten om ook nog stripping mee in rekening te brengen tegen de ammoniak, H2S...

-fosfaten kunnen geprecipiteerd worden met Al-zout, maar dat is niet erg praktisch voor de gewone gebruiker.

---------------

Iemand enige suggesties? Probleem is vooral opgelost ammonium.

JanMeut

Lijkt me een lastige opgave.

Het punt is dat een verstandig drinkwaterbedrijf eerst op zoek gaat naar geschikt water om dit van te maken. Dus niet het meest vervuilde water dat er beschikbaar is, maar bijvoorbeeld relatief schoon bronwater. In plaats van het gehalte aan aluminium met zuivering op het goede niveau te krijgen gaan ze op zoek naar water dat van nature al aan dit lage niveau voldoet.

In zo'n geval kijk je gewoon naar die zaken waar je water niet aan voldoet. Bijvoorbeeld: het bevat teveel nitraten? Dan schuif je een biofilter tussen waarin de nitraten worden omgezet in stikstof en zuurstof.

In een "algemene" machine zie ik weinig heil.

katchum

Stel dat we een maand gaan kamperen en we willen een machine hebben waar we altijd water mee kunnen maken. Motoren hebben batterijen nodig. Ik zou dan eerder gaan voor een soort handgedreven pomp.

Een biofilter zou te lang duren voor een instant water - draagbare machine.

Een ander voorstel is misschien een centrifugale roerder installeren in een cilindervomig vat met micromembraanwand. Door eraan te draaien kan je al het water persen door dat membraan.

Als je dan nog eens ervoor zorgt dat er actieve kool en zeoliet in dat cilindrisch vat zit zou het al veel bacterien, pesticiden en BOD kunnen verwijderen. Zeoliet zal de NH4+ kunnen verminderen. Om ervoor te zorgen dat het micromembraan lang intakt blijft kan je een Chloortablet eerst toevoegen om de bacterien te doden.

Bij het draaien aan die hendel kan je ook nog een deel van de energie afsplitsen naar een persbeluchter die je bij het draaien aanwakkert. Dat zal een deel NH4+ en H2S verwijderen.

Proces:

Eerste stap is water scheppen uit de beek, de bacterien doden met een chloortablet. En dan het water ingieten in de machine door een maas van dikte ~ 0,1-1 mm.

Tweede stap is de cilinderwand afsluiten en gewoon roeren met persbeluchting zodat de actieve kool, zeoliet en persbeluchter hun werk kunnen doen. De chloor zou nu geadsorbeert moeten worden op de actieve kool zodat de vieze smaak weg gaat.

Derde stap is de wand openen en het water centrifugeren door het micromembraan.

Wat je nu hebt is gekleurd water met fosfaten, nitraten, zware metalen, weinig zouten en nog resten van bacterien die door dat micromembraan gepasseerd zijn.

Je kan nanofiltratie gebruiken, maar je hebt dan wel een hoge druk nodig dan. Tientallen bar?

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Drinkwater maken uit een beek

Drinkwater maken uit een beek

Re: Drinkwater maken uit een beek

Re: Drinkwater maken uit een beek