INLEIDING TOT MILIEUTECHNOLOGIE :
PARTIM WATER
1. LESAANPAK, LEERDOELSTELLINGEN EN EXAMEN
Uitleg over het vak → zie aparte ppt.
2. INTRODUCTION TO ENIRONMENTAL POLLUTION MANAGEMENT
2.1 ENVIRONMENTAL POLLUTION, TECHNOLOGY, CLEANTECH AND SUSTAINABLE
DEVELOPMENT
Duurzame ontwikkeling = voorzien in de behoeften/noden van het
heden op een wijze zonder de behoeften van toekomstige generaties in
gevaar te brengen.
3 pijlers: People (sociale aspecten), Planet (milieuaspecten), Profit
(economische aspecten
Milieuverontreiniging:
• Verspilling / verwijdering van:
o Gassen (bv. rookgassen)
o Vaste stoffen (bv. vast
afval)
o Vloeistoffen (bv.
afvalwater…)
• En/of blootstelling aan:
o Straling
o Geluid
Into or onto:
• De planeet / milieu: bodem,
atmosfeer, water, biota
• Mensen
1
,De kadering van het milieuwetenschap. Dat gaat over de wetenschap van alles wat te maken heeft met
het functioneren van een verstoord en een onverstoord milieu. Je moet heel goed de kwaliteit van lucht,
water, bodem… kunnen meten en opvolgen. Dat slaat ook op de kwaliteit van vloeistofstromen,
gasstromen, vaste stromen afval, straling en geluid. Dat is een kwaliteitmonitoring op het vlak van
fysische, chemische en biologische parameters. Microbiologische, maar ook toxicologische (humane en
eco). Als we dit goed begrijpen, en we begrijpen wat bepaalde storingen veroorzaakt. Dan kunnen we
nadenken over eventuele oplossingen. Dan gaan we naar engineering: zeer toegepast processen gaan
uitdenken die een probleem gaan oplossen. En dan kom je vaak bij technologie. Technologie is een
concrete oplossing/proces om een bepaalde stroom / bepaalde milieucompartiment aan de slag te
gaan. Dit zijn concrete machines, installaties, oplossingen die we kunnen loslaten op het probleem. Als
we naar natuurproblemen kijken, zijn engineering en technologie cruciaal om duurzame ontwikkeling
te realiseren.
De verschillen in technologische
benadering. Links:
milieutechnologie en rechts:
cleantech. Beiden streven ernaar
onze leefomgeving zo gezond
mogelijk te maken en te houden.
Technologie = de toepassing van
wetenschappelijke kennis voor
een praktisch doeleinde. Als dat
praktisch doeleinde de
milieuwereld is, die rondom ons zit, dan is dat milieutechnologie. Dat is een eerder curatieve aanpak.
Hierbij zit je al reeds met afval. Cleantech is duurzame technologie. Daar gaan we veel meer kijken naar
een preventieve aanpak: emissies gaan vermijden.
Curatieve aanpak Preventieve aanpak
Behandeling: end-of-pipe controle van emissies Hulpbronnenefficiënte processen voor de
naar lucht, water en bodem productie van materialen, chemicaliën, energie,
voedsel, water,...
Remediëren van het verontreinigde milieu bv. Gebruik maken van herbruikbare
vervuilde bodem, rivier remediëren energiebronnen
Historisch lineaire processen (Vervuiling Minimale productie van schadelijke afvalstromen
verplaatsen naar slipstroom, en slipstroom moet en emissies
vervolgens behandeld worden), maar
tegenwoordig toenemende aandacht voor
recycling
Circulariteit met betrekking tot bruikbaare
zijstromen/bijproducten
2
,Duurzame engineering en duurzame
milieutechnologie → 3R-strategie
• Reduce: eerst inzetten op reductie → als we
minder grondstoffen nodig hebben, is impact
op milieu al veel lager. Bv. minder
verpakkingsafval, waterbesparende
spoelfuncties in toiletten, watervrije
urinoirs…
• Recycle: hergebruiken van materialen die we
vanuit afvalstromen/nevenstromen kunnen
halen. Resource recovery: herwinnen van
grondstoffen uit afvalstromen.
• Remove: lineaire benadering. We zorgen
ervoor dat naar wat we naar het milieu brengen, zo weinig mogelijk schadelijke componenten
bevatten. Bv. gezuiverd afvalwater lozen in het milieu.
Beter eerst reduceren, dan recycleren en dan finale verwerking. Er gebeurt een afweging op de
duurzaamheidsaspecten die economisch, sociaal en eoclogisch gerelateerd zijn. In de praktijk weegt de
kostenefficiëntie nog door op de keuzes die moeten gemaakt worden.
Sustainable Development Goals (SDG’s) van de VN. De rode omranding: ongeveer de helft steunen
deels/volledig op cleantech en milieutechnologie.
SDG 6: clean water and sanitation. Zes deelstoellingen.
3
, 2.2 UANTWERPEN RESEARCH TEAM SUSTAINABLE WATER, NUTRIENTS AND FOOD
Geen te kennen leerstof. (zie ppt indien interesse)
3. WATER PARAMETERS RELEVANT FOR WASTEWATER TREATMENT
3.1 CHEMISTRY RECAP: MOLAR MASS
“CHNOPS”, oftewel C, H, N, O, P en S zijn de zes belangrijkste elementen in
biomassa en milieutechnologie. Elk atoom heeft een molaire massa (g/mol).
Die molaire massa gebruiken we om naar het aantal mol of gram te gaan.
Reacties worden voornamelijk uitgedrukt in mol.
Voorbeelden van moleculen:
• Koolhydraten bevatten C, H, O
• Eiwitten bevatten C, H, N, O, S
• Vetten bevatten C, H, O, P
• Nucleïnezuren (DNA & RNA) bevatten C, H, N, O, P
Molar mass of CcHhOoNnPpSs (g/mol) = c . 12 + h . 1 + o . 16 + n . 14 + p . 31 + s . 32
Voorbeeld glucose: C6H12O6: 6 . 12 + 12 . 1 + 6 . 16 = 180 g/mol → 1 mol glucose = 180 gram glucose
3.2 PH, ACIDS EN BASES
Water valt uiteen in een proton (H+, zuur) en een
hydroxide-ion (OH-, base): H2O + H2O ↔ OH- + H3O+
Hydronium-ion H3O+ = Water + Proton, dus
vereenvoudigd: H2O ↔ OH- + H+
Schaal om aan te geven hoe zuur of basisch (=
alkalisch) een oplossing op waterbasis is: 'kracht of
potentieel van' pH = - log10 [H+] → concentratie
protonen is bepalend voor pH
• Hoe hoger (resp. lager) de
protonconcentratie, hoe lager (resp. hoger) de pH-waarde
• Bij 25°C is de pH-waarde van zuiver water 7 (neutraliteit)
o pH <7: zuur
▪ Hoe meer protonen, hoe zuurder water, hoe lager pH (negatieve logaritme)
o pH >7: basisch
o Afvalwater moet tussen pH 6-9,5 zitten (zie groene pijl)
4
PARTIM WATER
1. LESAANPAK, LEERDOELSTELLINGEN EN EXAMEN
Uitleg over het vak → zie aparte ppt.
2. INTRODUCTION TO ENIRONMENTAL POLLUTION MANAGEMENT
2.1 ENVIRONMENTAL POLLUTION, TECHNOLOGY, CLEANTECH AND SUSTAINABLE
DEVELOPMENT
Duurzame ontwikkeling = voorzien in de behoeften/noden van het
heden op een wijze zonder de behoeften van toekomstige generaties in
gevaar te brengen.
3 pijlers: People (sociale aspecten), Planet (milieuaspecten), Profit
(economische aspecten
Milieuverontreiniging:
• Verspilling / verwijdering van:
o Gassen (bv. rookgassen)
o Vaste stoffen (bv. vast
afval)
o Vloeistoffen (bv.
afvalwater…)
• En/of blootstelling aan:
o Straling
o Geluid
Into or onto:
• De planeet / milieu: bodem,
atmosfeer, water, biota
• Mensen
1
,De kadering van het milieuwetenschap. Dat gaat over de wetenschap van alles wat te maken heeft met
het functioneren van een verstoord en een onverstoord milieu. Je moet heel goed de kwaliteit van lucht,
water, bodem… kunnen meten en opvolgen. Dat slaat ook op de kwaliteit van vloeistofstromen,
gasstromen, vaste stromen afval, straling en geluid. Dat is een kwaliteitmonitoring op het vlak van
fysische, chemische en biologische parameters. Microbiologische, maar ook toxicologische (humane en
eco). Als we dit goed begrijpen, en we begrijpen wat bepaalde storingen veroorzaakt. Dan kunnen we
nadenken over eventuele oplossingen. Dan gaan we naar engineering: zeer toegepast processen gaan
uitdenken die een probleem gaan oplossen. En dan kom je vaak bij technologie. Technologie is een
concrete oplossing/proces om een bepaalde stroom / bepaalde milieucompartiment aan de slag te
gaan. Dit zijn concrete machines, installaties, oplossingen die we kunnen loslaten op het probleem. Als
we naar natuurproblemen kijken, zijn engineering en technologie cruciaal om duurzame ontwikkeling
te realiseren.
De verschillen in technologische
benadering. Links:
milieutechnologie en rechts:
cleantech. Beiden streven ernaar
onze leefomgeving zo gezond
mogelijk te maken en te houden.
Technologie = de toepassing van
wetenschappelijke kennis voor
een praktisch doeleinde. Als dat
praktisch doeleinde de
milieuwereld is, die rondom ons zit, dan is dat milieutechnologie. Dat is een eerder curatieve aanpak.
Hierbij zit je al reeds met afval. Cleantech is duurzame technologie. Daar gaan we veel meer kijken naar
een preventieve aanpak: emissies gaan vermijden.
Curatieve aanpak Preventieve aanpak
Behandeling: end-of-pipe controle van emissies Hulpbronnenefficiënte processen voor de
naar lucht, water en bodem productie van materialen, chemicaliën, energie,
voedsel, water,...
Remediëren van het verontreinigde milieu bv. Gebruik maken van herbruikbare
vervuilde bodem, rivier remediëren energiebronnen
Historisch lineaire processen (Vervuiling Minimale productie van schadelijke afvalstromen
verplaatsen naar slipstroom, en slipstroom moet en emissies
vervolgens behandeld worden), maar
tegenwoordig toenemende aandacht voor
recycling
Circulariteit met betrekking tot bruikbaare
zijstromen/bijproducten
2
,Duurzame engineering en duurzame
milieutechnologie → 3R-strategie
• Reduce: eerst inzetten op reductie → als we
minder grondstoffen nodig hebben, is impact
op milieu al veel lager. Bv. minder
verpakkingsafval, waterbesparende
spoelfuncties in toiletten, watervrije
urinoirs…
• Recycle: hergebruiken van materialen die we
vanuit afvalstromen/nevenstromen kunnen
halen. Resource recovery: herwinnen van
grondstoffen uit afvalstromen.
• Remove: lineaire benadering. We zorgen
ervoor dat naar wat we naar het milieu brengen, zo weinig mogelijk schadelijke componenten
bevatten. Bv. gezuiverd afvalwater lozen in het milieu.
Beter eerst reduceren, dan recycleren en dan finale verwerking. Er gebeurt een afweging op de
duurzaamheidsaspecten die economisch, sociaal en eoclogisch gerelateerd zijn. In de praktijk weegt de
kostenefficiëntie nog door op de keuzes die moeten gemaakt worden.
Sustainable Development Goals (SDG’s) van de VN. De rode omranding: ongeveer de helft steunen
deels/volledig op cleantech en milieutechnologie.
SDG 6: clean water and sanitation. Zes deelstoellingen.
3
, 2.2 UANTWERPEN RESEARCH TEAM SUSTAINABLE WATER, NUTRIENTS AND FOOD
Geen te kennen leerstof. (zie ppt indien interesse)
3. WATER PARAMETERS RELEVANT FOR WASTEWATER TREATMENT
3.1 CHEMISTRY RECAP: MOLAR MASS
“CHNOPS”, oftewel C, H, N, O, P en S zijn de zes belangrijkste elementen in
biomassa en milieutechnologie. Elk atoom heeft een molaire massa (g/mol).
Die molaire massa gebruiken we om naar het aantal mol of gram te gaan.
Reacties worden voornamelijk uitgedrukt in mol.
Voorbeelden van moleculen:
• Koolhydraten bevatten C, H, O
• Eiwitten bevatten C, H, N, O, S
• Vetten bevatten C, H, O, P
• Nucleïnezuren (DNA & RNA) bevatten C, H, N, O, P
Molar mass of CcHhOoNnPpSs (g/mol) = c . 12 + h . 1 + o . 16 + n . 14 + p . 31 + s . 32
Voorbeeld glucose: C6H12O6: 6 . 12 + 12 . 1 + 6 . 16 = 180 g/mol → 1 mol glucose = 180 gram glucose
3.2 PH, ACIDS EN BASES
Water valt uiteen in een proton (H+, zuur) en een
hydroxide-ion (OH-, base): H2O + H2O ↔ OH- + H3O+
Hydronium-ion H3O+ = Water + Proton, dus
vereenvoudigd: H2O ↔ OH- + H+
Schaal om aan te geven hoe zuur of basisch (=
alkalisch) een oplossing op waterbasis is: 'kracht of
potentieel van' pH = - log10 [H+] → concentratie
protonen is bepalend voor pH
• Hoe hoger (resp. lager) de
protonconcentratie, hoe lager (resp. hoger) de pH-waarde
• Bij 25°C is de pH-waarde van zuiver water 7 (neutraliteit)
o pH <7: zuur
▪ Hoe meer protonen, hoe zuurder water, hoe lager pH (negatieve logaritme)
o pH >7: basisch
o Afvalwater moet tussen pH 6-9,5 zitten (zie groene pijl)
4
