Milieumicrobiologie, les 4

• Milieumicrobiologie
• MBO
• Studiejaar 2

Milieumicrobiologie

LBM4.2

Les 4 

Schooljaar 2022-2023

Planning 

datum	week	onderwerp		datum	week	onderwerp
do 9/2	7.1	Start, ophalen voorkennis		do 23/3	7.6	Biofilms en Schimmels
do 16/2	7.2	Kringlopen		do 30/3	7.7	Uitloop/herhaling/proeftoets
do 23/2	7.3	Watervervuiling		do 6/4	7.8	Toets
do 2/3	-	Voorjaarsvakantie		do 13/4	7.9	Toets inkijken
do 9/3	7.4	Waterzuivering		do 20/4	7.10	Oogstweek/herkansing
do 16/3	7.5	Quorum sensing

Deze les 

• Opdracht vorige les nakijken (begrippen opdracht)
• Uitleg waterzuiveringsprocessen 
• Slip en methaanvorming
• Opdracht 
• Afsluiting 

Opdracht vorige les 

Nakijken

Waterzuiveringsprocessen 

3 processtappen: 

1. De primaire zuivering (mechanische zuivering)
2. De secundaire zuivering (biologische zuivering)
3. De tertiaire zuivering (chemische zuivering)

Primaire zuivering 

Ook wel mechanische zuivering 

Afvalwater wordt gezuiverd van (vaste) stoffen op basis van hun fysische eigenschappen

• grove deeltjes -> roosters 
  
• kleinere deeltjes -> voorbezinktank 
  

Secundaire zuivering

Organisch materiaal wordt afgebroken door micro-organismen!
Toename aantallen 

• extra biologisch slib (secundair slib)
  

Beluchtingstank 

• extra zuurstof
• mixer
  

Na-bezinktank 

Tertiaire zuivering

Uitbreiding van de secundaire zuivering -> verwijdering van nutriënten met chemische en microbiologische methoden.

Overzicht van de processen in

waterzuivering:

 Van plas tot plas

https://youtu.be/exyKOrMUrws

Tertiaire zuivering: stikstof

Tertiaire zuivering: stikstof

Stikstofverwijdering:

• Ammonium wordt (met zuurstof) omgezet in nitriet en nadien nitraat
  
• Nitraat wordt (zuurstofarm) omgezet in stikstofgas
  

• Afwisselend beluchten:
• anoxische tank

https://youtu.be/pJwXF_C9wMg

Tertiaire zuivering

Fosfaatverwijdering 

Fosfaat accumulerende bacteriën (Phosphate Accumulating Organisms, PAO) kunnen fosfaat opslaan als polyfosfaat.

Hoe? -> biologische fosfaatverwijdering 

Tertiaire zuivering

Biologische fosfaatverwijdering:

hongerfase: zuurstofloos en nitraatarm water

PAO's geven grote hoeveelheden fosfaat aan het water/slib mengsel.

feestmaalfase: beluchting van actief slib levert eenovervloed aan zuurstof, nitraat en voedingsstoffen

PAO’s nemen een overmaat aan fosfaat op en slaan dit op als polyfosfaat. 

Tertiaire zuivering

Biologische fosfaatverwijdering met PAO's is niet overal mogelijk.

Alternatieven:

• Chemische reactie tot ijzer- of aluminiumfosfaat -> nabezinktank
• Chemische reactie tot struviet (magnesiumammoniumfosfaat -> fosfaaterts, kan worden hergebruikt
  

Slib: het belangrijkste bijproduct

Gedroogd als brandstof in cementovens of elektriciteitswinning

• Grootste hinderpaal: slib bevat meer dan 99% water, moet worden ingedikt en gedroogd
  

https://youtu.be/WJWoMGWTnvM

Slibvergisting

• Onder anaerobe omstandigheden afbraak tot methaan (biogas) en koolstofdioxide

Methaanvorming

Hoofdstuk 4.4 over Methaanvorming slaan we over, voor geïnteresseerden volgen hierna nog wel dia's hierover.

Opdracht

Wie ben ik, in de waterzuivering

Wie raadt het eerst zijn/haar woord?

Stel om beurten een vraag die met ja of nee kan worden beantwoord door de rest, raad en win!

Gebruik hierbij hoofdstuk 4 tot en met 4.3

(bladzijden 21 t/m 26)

Afsluiting

Volgende week:

• Quorum sensing 

Methaanvorming

Filmpje

https://www.youtube.com/watch?v=3yW4xB6HVFU 

(Engels)

https://www.youtube.com/watch?v=jvsaB8QTUfg&t=32s

(Nederlands) 

Methaanvorming

Ook wel de anaerobe vergisting

Vergisting is een biologisch proces waarbij, onder zuurstofloze omstandigheden, organische stoffen door micro-organismen worden afgebroken tot onder andere methaan en koolstofdioxide.

Onderdeel van de koolstofkringloop

Methaanvorming

Onder anaerobe omstandigheden vindt methaanvorming plaats

Het anaerobe vergistingsproces is onder te verdelen in vier stappen (zie volgende dia)

Methaanvorming

Methaanvorming

Hydrolyse: grote ketens zoals vet, koolhydraten en eiwitten omgezet in minder lange ketens zoals suikers, aminozuren en vetzuren

Acidogenese: de producten uit de hydrolyse omgezet naar eenvoudige verbindingen zoals bijvoorbeeld alcoholen, koolzuur, ammonia, koolstofdioxide en waterstofsulfide. 

Methaanvorming

Acetogenese: de acidogenese producten worden omgezet in acetaat, waterstof, azijnzuur, carbonaat en koolstofdioxide.

Methanogenese: hier zetten methaanvormende bacteriën acetaat, carbonaat, formiaat, methanol en waterstof om naar methaan, water en koolstofdioxide. 

Methaanvorming

Het biogas kan gebruikt worden om elektriciteit en warmte op te wekken, buiten het gas blijft een residu over. Dit kan gebruikt worden als compost of meststof.

biogasinstallatie = vorm van afvalverwerking

Opdracht 

Beschrijf het waterzuiveringsproces.