Onderzoek Marijn Juliaan Timmer

Abstract

Water is essentieel voor het overleven van mensen, maar het is een uitdaging om iedereen van water te voorzien (Sustainable Development Goal 6). Specifiek voor rampenbestrijding is de levering van schoon water een topprioriteit, maar het is zeer complex om dit op te zetten en vereist een technologie die weinig energie verbruikt, weinig oppervlakte vereist en weinig onderhoud vergt. In dit kader onderzoeken we gedecentraliseerde, lokale waterbehandeling en -hergebruik in een nieuwe gecombineerde membraanbeluchte en -gefiltreerde bioreactor vanwege de lage beluchtingsenergie en de lage oppervlaktenood voor de scheiding van slib en water, met bovendien mogelijks lagere onderhoudskosten voor de filtratiemembranen t.o.v. klassieke membraanbioreactorsystemen. Via dit project wordt de sturingsstrategie geoptimaliseerd om een maximale verwijdering van verontreinigingen en een maximale efficiëntie te bereiken, om op betrouwbare wijze effluentkwaliteiten te bereiken die voldoen aan de vereisten voor hergebruik.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmer Marijn Juliaan

Onderzoeksgroep(en)

• Biogebaseerde duurzaamheidsengineering (SUSTAIN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Duurzaam waterbeheer is een maatschappelijke topuitdaging op globaal en lokaal niveau, wat hulpbronnenefficiënte behandeling van afvalwater op vlak van beluchtingsenergie en ruimte vereist, en herwinning van water, energie, nutriënten en koolstof. Gedecentraliseerde grijs- en zwartwaterbehandeling is aanzienlijk duurzamer dan gecentraliseerde behandeling maar kent nog een beperkte implementatie. Membraanbeluchte biofilmreactoren (MABR) zijn extreem energie- en ruimte-efficient maar bestaan nog niet in bronscheidings- of CO2-captatieconcepten. Membraanbioreactoren (MBR) zijn essentieel voor waterherwinning, maar nog niet gecombineerd met de MABR. MemBreather stelt als doel membraanaeratie en membraanfiltratie te combineren voor verregaande hulpbronnenefficiëntie. Strategieën zullen ontwikkeld worden om de beluchting, hybride biomassagroei (biofilm en vlokken) en filtratie te beheersen in dit unieke duale membraansysteem. Tactieken voor operatie op een COD/N-ratio van zwart-waterdigestaat tot grijs water zullen worden onderzocht, met inbegrip hulpbronefficiënte nitritatie/denitritatie en partiële nitritatie/anammox. Halve en volledige nitrificatie van N-rijk zwart-waterdigestaat zal getest worden, voor maximale N-herwinning voor fertigatie of hydroponie. Membraancollectie van CO2 zal ontwikkeld worden uit C-rijk grijs water, bijvoorbeeld voor serrebemesting. Tot slot zullen eerste economische inschattingen de haalbaarheid van deze MABR-gebaseerde oplossingen schetsen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vlaeminck Siegfried
• Mandaathouder: Timmer Marijn Juliaan

Onderzoeksgroep(en)

• Biogebaseerde duurzaamheidsengineering (SUSTAIN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject