Onderzoeksgroep

Biochemische Afvalwater Valorisatie & Zuivering (BioWaVE)

Expertise

1. industriële waterzuivering en -hergebruik 2. (energie-)efficiente technologieën: sequentiële batch reactor (SBR) en aeroob granulair slib 3. real-time controle van actief slib processen 4. conventionele en innovatieve stikstofverwijdering: nitrificatie/denitrificatie; kortsluiting van de stikstofcyclus 5. biologische fosfaatverwijdering 6. afvalwater- en slibvalorisatie: biopolymeren, bioplastics en vluchtige vetzuren als platformchemicaliën 7. totale effluent beoordeling mbv snelle ecotoxiciteitstesten

Enviromics - Geïntegreerde Technologieën voor Ecosystemen 01/01/2021 - 31/12/2026

Abstract

Enviromics is een multidisciplinair consortium van UAntwerpen-onderzoekers met een focus op milieuwetenschappen en -technologieën. Door impactvolle fundamentele en interdisciplinaire benaderingen in de biologie, (bio) chemie en (bio) engineering biedt het consortium bio-gebaseerde oplossingen voor ecosysteemuitdagingen, door een sterke interactie tussen drie pijlers (i) Milieutoepassingen en natuur-gebaseerde oplossingen, (ii) Detectie en analyse van chemicaliën en milieupollutie en (iii) Microbiële technologie en bio-gebaseerde materialen. Het geheel wordt ondersteund door duurzame productontwikkeling en technologie-assessment. Door een hernieuwde en strakkere focus tekent het ENVIROMICS consortium nu voor een slankere en meer dynamische vorm. Door intensievere samenwerkingen met verschillende belanghebbenden, zowel nationaal als internationaal, wordt de hefboom voor het creëren van verbeterde bedrijfs- en maatschappelijke impact versterkt. Het consortium wordt sterk beheerd door een team van twee hooggeprofileerde onderzoekers samen met een IOF-manager en een projectmanager, beide met duidelijk omschreven taken en in nauw contact met de consortiumleden en de centrale Valorisatie-eenheid van de universiteit. Het consortium heeft een sterke en groeiende IP-positie, voornamelijk op het gebied van milieu/elektrochemische detectie en microbiële probiotica, twee belangrijke punten van het onderzoeks- en toepassingsprogramma. Eén spin-off is gecreëerd in 2017 en er zullen er nog twee in de komende drie jaar worden opgezet. De directe interactie met productontwikkelaars zorgt voor het bereiken van hogere TRL-producten. Naast een groeiend portfolio van industriële contracten, creëren we, waar relevant, een tastbare maatschappelijke impact, inclusief benaderingen van citizen science. Door de sterkere hefboomwerking die wordt gecreëerd door de nieuwe structuur en partnerschappen, zullen we beide met elkaar verweven takken aanzienlijk ontwikkelen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

SBR 2.0 01/11/2020 - 30/10/2022

Abstract

SBR 2.0 - Optimalisatie van de biologische industriële waterzuivering. Het project wil een innovatieve strategie toepassen om de structuur, en dus de bezinkingseigenschappen van industrieel actief slib te verbeteren. Dit gebeurt door in te spelen op de procesvoering van de installatie waardoor gunstige groepen van bacteriën in het slib worden gestimuleerd.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Ontwikkeling van een reversibel geïmmobiliseerde celreactor voor de valorisatie van verdunde afvalstromen en microbiële olie. 01/11/2019 - 30/10/2021

Abstract

Verdunde fenolrijke stromen komen regelmatig voor in lignocellulosegebaseerde bioraffinaderijen. Fenolen worden vandaag de dag vaak als afval beschouwd. Enkele micro-organismen kunnen via fermentatie fenolen omzetten tot waardevolle intracellulaire componenten. Hierdoor wordt de lastige afvalstroom een grondstof en een economische opportuniteit. Om deze verdunde fenolstromen efficiënt te concentreren als intracellulaire componenten in microorganismen is het noodzakelijk het proces te versnellen. In de praktijk gebeurt dit vaak door de hoeveelheid micro-organismen, dus de biokatalysator, te verhogen en zo hoge celconcentraties te creëren. Voor het geïntegreerd fermenteren en terugwinnen van de intracellulaire producten ontbreekt een efficiënt economisch proces. Onze hypothese is dat het ontwerp van een nieuw reactortype, namelijk een reversibele geïmmobiliseerde celreactor (RIR), een mogelijke oplossing biedt. In deze reactor gebeurt achtereenvolgens adhesie van de cellen op een geschikte drager, fermentatie, en tenslotte desorptie om de intracellulaire componenten terug te winnen. Als een case-studie wordt de productie van microbiële olie onderzocht vertrekkend vanuit het fenolrijke hydrolysaat bekomen bij de thermochemische behandeling van lignocellulose. Het doel van dit project is het ontwerp van een economisch haalbaar proces voor het valoriseren van deze fenolrijke stroom. Het nieuwe proces zal bijdragen tot het bekomen van een biomassa-gebaseerde circulaire economie.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Impact van de substraatsamenstelling op de denitrificerende polyfosfaat-accumulerende microbiële gemeenschap in aerobe korrelsibsystemen, met specifieke aandacht voor de vormings- en verwijderingsdynamiek van lachgas (N2O). 01/09/2019 - 31/08/2021

Abstract

Aeroob korrelslib (AGS) is een revolutionaire waterzuiveringstechnologie, met significante voordelen t.o.v. conventionele actief slib systemen. Een bijzonder interessante eigenschap van het korrelslib is de mogelijkheid om simultaan stikstof (N) en fosfor (P) op biologische wijze uit afvalwater te verwijderen. Deze reactie steunt op het specifieke opslagmetabolisme van denitrificerende polyfosfaat accumulerende organismen (dPAO). Biologische N-verwijdering is echter ook gekoppeld aan de vorming van het broeikasgas lachgas (N2O). Specifiek voor AGS, kan een onevenwichtige denitrificatie t.g.v. het trage verbruik van opslagpolymeren door dPAO, leiden tot de ophoping van N2O. In korrelslib zijn Accumulibacter species de meest intens bestudeerde dPAO, hoewel deze organismen in hun substraatgebruik beperkt zijn tot de vluchtige vetzuren acetaat en propionaat. In actief slib zijn echter andere dPAO met en breder substraatbereik in grotere aantallen aanwezig. De rol van deze vermeende dPAO in de korrelvorming én de vorming en verwijdering van N2O blijft een grote onbekende. In het project bestuderen we (1) de korrelvorming, en (2) de dynamiek van de biologische P-verwijdering onder denitrificerende condities met specifieke aandacht voor N2O vorming en afbraak, in aanrijkingsculturen van vermeende dPAO door gebruik te maken van andere koolstofsubstraten dan acetaat en/of propionaat (met name aminozuren en glucose). De lange termijn aanrijkingen worden ondersteund door (1) korte termijn batch testen om de microbiële activiteiten te kwantificeren, (2) analyses van de microbiële gemeenschap in de aanrijkingen (m.b.v. kwantitatieve PCR en 16S rRNA sequencing), en (3) analyse van de expressie van de voornaamste genen betrokken bij denitrificatie. De projectresultaten leiden (1) tot een dieper inzicht in de complexe microbiële reacties in korrelslibsystemen, (2) tot nieuwe mogelijkheden om de nutriëntenverwijdering in korrelslib te optimaliseren, en (3) tot de definiëring van broodnodige strategieën om N2O emissies uit korrelslibsystemen te verminderen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Geïntegreerde, dynamische en duurzame zuiveringstechnieken voor recalcitrante afvalwaterstromen oa. uit recyclageprocessen (PurGEM). 01/04/2019 - 31/03/2022

Abstract

Industrieel afvalwater bevat mogelijk niet-bioafbreekbare organische verbindingen (recalcitrante COD). In dit project onderzoeken we slimme combinaties van chemische en biologische technieken om dergelijke afvalwaters te behandelen. Het project is specifiek geënt op afvalwaterstromen afkomstig van recyclageprocessen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

CONKOR - Continue korrelslib systemen als compacte en duurzame oplossing voor industriële afvalwaterzuivering. 01/04/2018 - 31/10/2021

Abstract

De centrale onderzoeksdoelstelling in dit innovatiemandaat is, het ontwikkelen van een marktklaar compact en duurzaam korrelslib systeem voor de continue zuivering van variabel industrieel afvalwater. Hierbij wordt in een eerste fase een dynamische processturing, ontwikkeld op laboschaal. Vervolgens zal in een tweede fase, op locatie van een industriële eindgebruiker, deze technologie gevaloriseerd worden op pilootschaal. Een succesvol project kan zo leiden tot commercialisatie van een energie-efficiënte, compacte, flexibele en robuuste waterzuiveringstechnologie voor industrieel afvalwater

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

DYNASEL – een DYNamische Anaerobe SELector. Ontwikkeling van een instrument om de selectie van goed bezinkbaar slib te monitoren. 01/11/2019 - 31/01/2021

Abstract

Door de invoering van een anaerobe voedingsstap in de bedrijfsvoering van actief slib installaties wordt de groei van opslagbacteriën gestimuleerd, hetgeen leidt tot een verbeterde slibbezinking. In dit project wordt een algoritme ontwikkeld om deze opslagreactie te monitoren en te optimaliseren voor toepassing in de industriële afvalwaterzuivering. Het algoritme is gebaseerd op de signalen van eenvoudige én robuuste online sensoren.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Specifieke LED-werking op het gebied van watertechnologie. 01/09/2019 - 31/08/2020

Abstract

de onderzoeksgroep BioGEM is het LED aanspreekpunt voor bedrijven uit de provincie Antwerpen, voor allerlei water-gerelateerde vraagstukken. De invulling van het LED project omvat (1) gratis eerstelijnsadvies, (2) korte analyses, (3) eindwerken en (4) de opzet van grotere projecten.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

De microbiële ecologie van industriële actief slib systemen – het linken van microbiële data (vb. filamenteuze organismen) aan externe factoren. 01/07/2019 - 31/12/2020

Abstract

Dit project situeert zich in het domein van de biologische afvalwaterzuivering, meer specifiek handelt het over het actief slib (AS) systeem. Een van de voornaamste nadelen van dit AS systeem is de zogenaamde filamenteuze bulking door de snelle groei van filamenteuze micro-organismen. Om de problemen hieromtrent op te lossen, is het cruciaal om deze filamenteuze organismen enerzijds te kunnen identificeren en anderzijds te kunnen linken aan externe factoren. In dit project beogen we, om m.b.v. next generation sequencing (16s rRNA amplicon sequencing), de microbiële samenstelling en meer specifiek het type van filamenteuze organismen, voor 30 industriële waterzuiveringen relevant voor Vlaanderen, te analyseren. Het tweede doel is om deze microbiële data te linken aan externe factoren zoals afvalwater samenstelling, biomassa karakteristieken en de operationele parameters van de waterzuiveringsinstallatie.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Concepten voor een efficiënt waterbeheer. 01/01/2019 - 31/12/2019

Abstract

Door de veranderende klimatologische omstandigheden en de groeiende milieu-impact, neemt de aandacht voor het energie- en grondstoffenverbruik bij bedrijven met een eigen afvalwaterzuivering de laatste jaren sterk toe. Bovendien zijn ook steeds meer bedrijven geïnteresseerd in het hergebruiken van afvalwater in het productieproces. Het project AEROGRAM streeft naar de implementatie van een innovatieve technologie in afvalwaterzuivering, de aerobe granulaire slib technologie, die tegemoet komt aan bovenstaande eisen op vlak van duurzaamheid. Het energie- en grondstoffenverbruik van een aerobe granulaire slib (of korrelslib) reactor ligt immers heel wat lager dan dat van actief slib systemen met flocculant slib. Bovendien biedt de technologie, gezien de uitstekende bezinkingseigenschappen van korrelslib, heel wat perspectieven voor waterhergebruik. Een belangrijk aandeel van de technologieën die waterhergebruik mogelijk maken, zoals MBR (membraanbioreactor) en UF (ultrafiltratie), maakt immers gebruik van membraanfiltratie. Verwacht wordt dat de dichte, afgelijnde slibmorfologie in een korrelslibsysteem zal leiden tot een verminderde vervuiling van de membranen. Dit zal het project demonstreren via de implementatie van een aerobe granulair slib MBR (GMBR) en van een aerobe korrelslib reactor met ultrafiltratie (AGS-UF), als voorbehandeling van een reverse osmose (GMBR-RO) en (AGS-UF-RO) installatie, op pilootschaal (MBR 0,5 m3/u, RO 0,2 m3/u).

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

LED-werking op het gebied van watertechnologie. 25/09/2018 - 31/08/2019

Abstract

de onderzoeksgroep BioGEM is het LED aanspreekpunt voor bedrijven uit de provincie Antwerpen, voor allerlei water-gerelateerde vraagstukken. De invulling van het LED project omvat (1) gratis eerstelijnsadvies, (2) korte analyses, (3) eindwerken en (4) de opzet van grotere projecten.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Er zit leven in die korrels! De microbiële ecologie van biologische fosfaatverwijdering in korrelslibsystemen. 01/07/2018 - 31/12/2019

Abstract

Aeroob korrelslib betekent een ware revolutie in het afvalwaterlandschap. Korrelslibreactoren hebben significante voordelen t.o.v. de conventionele actief slib systemen: lager energieverbruik, kleinere footprint, efficiëntere nutriëntenverwijdering, en de mogelijkheid tot terugwinning van fosfor en waardevolle biopolymeren uit afvalwater. De korrelvorming steunt op het specifieke metabolisme van "traag-groeiende" bacteriën zoals polyfosfaat accumulerende organismen (PAO). In korrelslib zijn Accumulibacter species de meest intens bestudeerde PAO, hoewel deze organismen heel beperkt zijn in hun substraatgebruik (enkel de vluchtige vetzuren acetaat en propionaat). In conventionele actief slib installaties zijn echter andere PAOs in grotere aantallen aanwezig, die bovendien gekenmerkt worden door een breder substraatbereik. De rol van deze andere PAOs in de korrelvorming en de productie van biopolymeren blijft een grote onbekende. De doelstelling van het project is (1) de vorming van aeroob korrelslib, en (2) de winning van gelvormende biopolymeren (alginaat-achtige extracellulaire polymeren - ALE), in aanrijkingsculturen van vermeende PAOs (verschillend van Accumulibacter) door gebruik te maken van andere koolstofsubstraten dan acetaat en/of propionaat. De samenstelling van de microbiële gemeenschap in de aanrijkingen wordt opgevolgd d.m.v. geavanceerde microbiële analysetechnieken, zoals kwantitatieve PCR (qPCR) en 16S rRNA sequencing. De projectresultaten hebben een significante impact op de verdere ontwikkeling van de aerobe korrelslib technologie. Enerzijds zullen ze helpen het toepassingsgebied van de technologie beter te definiëren, door aan te wijzen welk type industrieel afvalwater efficiënt kan behandeld worden. Anderzijds zal de gewonnen kennis over de PAOs betrokken bij het korrelvormingsproces toelaten om het proces meer gericht te optimaliseren.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Bouw laboschaal biologische waterzuiveringsreactor en geautomatiseerde respirometeropstelling. 28/06/2018 - 29/06/2019

Abstract

In dit project worden een volledige geautomatiseerde laboschaal waterzuiveringsreactor en een respirometer gebouwd voor de opleiding professionele bachelor chemie/biochemie aan de Karel de Grote (KdG) Hogeschool.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Opstelling laboschaal biologische waterzuiveringsreactor. 06/12/2017 - 31/12/2017

Abstract

In dit project worden een volledige geautomatiseerde laboschaal biologische waterzuiveringsreactor gebouwd voor de opleiding professionele bachelor chemie/biochemie aan de Karel de Grote (KdG) Hogeschool.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Geïntegreerde behandeling van het afvalwater bij de tankcleaningsector (INTEAUCLEAN). 01/10/2017 - 30/09/2019

Abstract

Het effluent van tankreinigingsbedrijven bevat nog resttoxiciteit die met de huidige waterzuivering niet kan worden verwijderd. Vermits bekend is dat bepaalde detergenten, en in het bijzonder de niet-ionogene surfactant nonylfenol, toxische eigenschappen bezitten en deze detergenten frequent worden aangeboden bij tankreinigingsbedrijven, beoogt voorliggend project om een gepaste chemisch-biologische waterbehandeling op punt te stellen. Dit moet de tankreinigingsbedrijven de slagkracht geven om te voldoen aan de milieuwetgeving en om concurrentieel te blijven. De doelgroep bestaat enerzijds uit tankreinigingsbedrijven en anderzijds uit watertechnologieleveranciers. In Vlaanderen zijn er 31 tankreinigingsbedrijven en ca. 25 watertechnologieleveranciers die oxidatieve technieken, membraanfiltratietechnieken en biologische systemen aanbieden. Mits positieve projectresultaten zullen aile tankreinigingsbedrijven hier baat bij hebben vermits detergenten bij elk van hen worden aangeboden en worden gebruikt. Het voordeel voor de watertechnologieleveranciers zal afhankelijk zijn van welke technieken technisch-economisch geschikt blijken voor de problematiek.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Aerobe granulaire biofilmvorming door Pseudomonas sp. CMR12a in een sequencing batch reactor 01/07/2017 - 31/12/2018

Abstract

Aeroob granulair slib (AGS) is een innovatieve ontwikkeling in biologische afvalwaterzuivering. AGS-systemen zijn echter erg complex, en om het potentieel van AGS verder te kunnen benutten, is er meer inzicht nodig in de verschillende factoren die de vorming, onderhoud en samenstelling van AGS beïnvloeden. Het doel van dit project is om meer inzicht te krijgen in de vorming, eigenschappen en samenstelling van aerobe granules. Hiervoor zullen we de uittesten of het haalbaar is om aerobe granulaire biofilms te verkrijgen met een reincultuur van Pseudomonas sp. CMR12a, of met een gemengde microbiële cultuur, wanneer gestart wordt vanuit inoculatie met een reincultuur.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Lachgas (N2O) vorming in innovatieve aerobe korrelslibsystemen. 01/04/2017 - 31/03/2018

Abstract

Lachgas (N2O) is een belangrijk broeikasgas met een broeikaseffect van 300-maal dat van CO2. In waterzuiveringssystemen zijn voornamelijk de stikstofverwijderingsprocessen verantwoordelijk voor N2O emissie. Deze emissies dragen in belangrijke mate bij aan de totale CO2-afdruk van een zuivering. Aeroob korrelslib is een ware revolutie in de biologische waterzuivering waardoor significante energiebesparingen kunnen gerealiseerd worden bij het zuiveringsproces. Het is echter onbekend hoe belangrijk N2O emissies uit deze reactoren zijn. Het doel van dit project is dan ook de kwantificering van N2O vorming in aerobe korrelslibsystemen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Slimme Korrels - dynamische regeling van de nutriëntenverwijdering in kleinschalige industriële aerobe korrelslib systemen. 01/01/2017 - 31/12/2020

Abstract

De aerobe korrelslibtechnologie (AGS) betekent een ware revolutie op het gebied van de biologische waterzuivering. In dit project beogen we de ontwikkeling van een toepasbare dynamische procesregeling voor industriële AGS systemen, gebaseerd op de signalen van goedkope, robuuste en ingeburgerde sensoren. Een 5-stappenplan wordt uitgewerkt, beginnende bij de ontwikkeling van een regel-strategie voor eenvoudige laboschaal AGS reactoren, om uiteindelijk een geoptimaliseerd regelalgoritme te bekomen dat op een meer realistisch pilootschaal wordt uitgedaagd met echt variabel industrieel afvalwater.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Uitvoeren van diensten in het kader van het INTELSENS project. 01/10/2016 - 30/09/2018

Abstract

Het TNAV project IntelSens (Vlaio - Vis-IV) heeft tot doel de intelligente integratie van online sensoren in industriële biologische waterzuiveringsinstallaties. De focus ligt op het verlagen van de operationele kosten, vnl. mbt het enrgieverbruik en het gebruik van chemicaliën. Concreet wordt er gestreefd naar een optimalisatie van minstens 100 industriële zuiveringen in Vlaanderen

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Mag het nog wat groener: nieuwe substraten en triggers voor mannosylerythritollipiden (MEL)–productie door Pseudozyma aphidis 01/01/2016 - 31/12/2019

Abstract

Mannosylerythritollipiden (MELs) zijn een van de meest veelbelovende biosurfactanten (BS) door hun vele toepassingsmogelijkheden. Ondanks alle voordelen worden BS nog slechts op beperkte schaal industrieel gefermenteerd. De belangrijkste redenen hiervoor zijn: (1) een beperking in structurele variatie van natuurlijk beschikbare biosurfactanten en (2) de kostprijs, die vaak niet competitief is met deze van de chemisch gesynthetiseerde surfactanten. De hoge kostprijs wordt voor een groot deel bepaald door de kostprijs van het substraat. MELs worden momenteel geproduceerd uit soja-olie, een waardevol substraat dat de belasting op vruchtbaar landgebruik verhoogt. Een mogelijk alternatief voor plantaardige olie zou olie afkomstig van oliehoudende gisten kunnen zijn. Voor verschillende van deze gisten werd reeds aangetoond dat zij in staat zijn om olie te produceren uit vluchtige vetzuren, een zeer goedkoop substraat dat ondermeer kan bekomen worden via de acidogene fermentatie van afvalwater, een abundante afvalstroom. De doelstelling van het project kan vervat worden in volgende onderzoeksluiken, die elk inspelen op een beperkende factor van MEL-productie: - Kostprijs substraat: De ontwikkeling en optimalisatie van een meerstaps-productiesysteem waarbij MELs worden geproduceerd uit olie afkomstig van de oliehoudende gist Cryptococcus curvatus. Voor de productie van olie door C. curvatus zal gebruik gemaakt worden van een vluchtige vetzuren (VVZ) en/of glycerol. Tenslotte beogen we een case-study om VVZ te bekomen uit industrieel afvalwater. - Beperkte structurele variatie: Het bekomen van structurele variatie aan MEL-afgeleiden gebeurt via het voeden van alternatieve vetzuren en afgeleiden, zoals gehydroxyleerde en bifunctionele vetzuren, in plaats van (plantaardige) olie. Hierbij zal worden nagegaan wat de meest veelbelovende varianten zijn, en hun productie zal worden geoptimaliseerd. - Limitaties in fermentatie-opbrengst: Opheldering van het trigger-effect van een hydrofobe koolstofbron op MEL-productie door Pseudozyma aphidis. Hiertoe zal met behulp van RT-qPCR de expressie van MEL-biosynthesegenen worden geanalyseerd onder verschillende omstandigheden. Dit is overigens een ondersteuning naar de andere onderzoeksluiken toe. Voor de productie van MELs en olie wordt gebruik gemaakt van fermentatietechnologie. Analysen gebeuren met behulp van chromatografie. De omzetting van industrieel afvalwater tot VVZ gebeurt door middel van acidogene fermentatie in een sequencing batch reactor (SBR). Voor het onderzoeken van het trigger-effect van een hydrofobe koolstofbron op MEL-productie door Pseudozyma aphidis, wordt eerst een RT-qPCR assay op punt gesteld. Dit project vormt een brug tussen verschillende onderzoeksdomeinen binnen de onderzoeksgroep Bio-Chemical Green Engineering & Materials (BioGEM) aan de faculteit Toegepaste Ingenieurswetenschappen (fTI). Deze zijn watertechnologie, industriële biotechnologie en groene en hernieuwbare materialen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Integratie van aeroob korrelslib en membraantechnologie in een duurzaam concept voor kringloopsluiting. 01/01/2016 - 31/12/2019

Abstract

Het project kadert in de samenwerking tussen Pantarein Water en de onderzoeksgroep BioGEM. Doel van het project is een innovatief industrieel waterhergebruik concept dat de voordelen integreert van aeroob korrelslib (snelle bezinking, robustheid...) en membraanprocessen (waterhergebruik). De onderzoeksploeg stelt als hypothese dat aeroob korrelslib een significante meerwaarde heeft voor membraanfiltratieprocessen, onder meer door verlaging van de snelheid van membraanvervuiling.

Onderzoeker(s)

  • Promotor: Dries Jan
  • Mandaathouder: Stes Hannah

Onderzoeksgroep(en)

Aeroob granulair slib als duurzame biopolymeerfabriek 01/07/2015 - 31/12/2016

Abstract

De aerobe granulaire slibtechnologie betekent een ware revolutie op het gebied van de biologische waterzuivering. Dergelijk korrelslib bevat bovendien een hoog gehalte alginaten, dit zijn bijzonder waardevolle extracellulaire biopolymeren die aldus uit de waterzuivering worden gewonnen. Doel van het project is (1) de maximalisatie van de alginaatopbrenst, en (2) de optimalisatie van de extractie procedure van alginaten uit waterzuiveringslib.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

INSTIS- lnnovatieve stikstofverwijdering uit slachthuisafvalwater. 01/01/2015 - 31/12/2015

Abstract

Het project "INSTIS - innovatieve stikstofverwijdering uit slachthuisafvalwater" beoogt de demonstratie, op pilootschaal, van de haalbaarheid en de stabiliteit van een verregaande kortsluiting van de stikstofcyclus in een conventionele zuivering voor slachthuisafvalwater, en dit bij omgevingstemperatuur

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Nutrientverwijdering uit industriëel afvalwater via simultane nitritatie - denitritatie m.b.v. granulair slib. 01/01/2014 - 31/12/2017

Abstract

De centrale onderzoeksdoelstelling in dit doctoraat is het verkrijgen en behouden van een doorgedreven (>80% via nitriet) en stabiele nitritatie in granulair slib. Het combineren van deze twee technologieën brengt significante voordelen met zich mee, zowel op vlak van energie-efficiëntie (besparing van 25% O2 , 40% COD en bezinkingstijden) als op vlak van oppervlaktegebruik (besparing tot 75%). De grote uitdaging in dit project vormt het verzoenen van de factoren die enerzijds granulatie en anderzijds een doorgedreven nitritatie bevorderen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project website

INCA - Innovatieve stikstofverwijdering in conventionele actief-slib systemen. 01/10/2013 - 30/09/2014

Abstract

De centrale doelstelling van het project is het vastleggen van de optimale regelstrategie om een praktisch realiseerbare, doorgedreven en stabiele partiële nitrificatie/denitrificatie (PND) te verkrijgen en te behouden in een conventionele actief slib installatie. Het project heeft betrekking op de biologische stikstofverwijdering uit (industrieel) afvalwater gebaseerd op de natuurlijke stikstofcyclus. De "klassieke" nitrificatie/denitrificatie verloopt hierbij via nitraat. De toenemende zorg om de ecologische en economische duurzaamheid van industriële processen heeft geleid tot de ontwikkeling van verschillende alternatieve biologische stikstofverwijderingsprocessen, waarbij o.a. minder zuurstof én minder (externe) koolstof vereist zijn om een zelfde effluentkwaliteit te bereiken. Van deze innovatieve processen sluit partiële nitrificatie/denitrificatie (PND) het dichtst aan bij de absorptiecapaciteit van de Vlaamse ondernemingen. In het PND proces wordt de stikstofcyclus "kortgesloten" via nitriet. De doelgroep omvat de waterzuiveraars en hun klanten, met een focus op bedrijven die beschikken over een anaërobe voorzuivering van het afvalwater en/of bedrijven uit de voedingsindustrie, slibvergisting en mestverwerking... De waterzuiveraars hebben echter geen zicht op de optimale set van parameters om het innovatieve PND proces te implementeren en hebben nood aan projectresultaten die meer aanleunen bij de praktijk dan wat er in de literatuur voorhanden is. De centrale doelstelling van het project is daarom het vastleggen van de optimale regelstrategie om een praktisch realiseerbare, doorgedreven en stabiele partiële nitrificatie/denitrificatie (PND) te verkrijgen én te behouden in een conventionele actief slib installatie. De regelstrategie die in het project wordt uitgewerkt en gevaloriseerd, is gebaseerd op de regeling van één of meerdere beluchtingsparameters. Aangezien de meerderheid van de waterzuiveringen beschikt over online zuurstofmetingen en een geautomatiseerde procesvoering, kunnen de projectresultaten, na afloop van het project, in principe rechtstreeks door de bedrijven in bestaande zuiveringen geïmplementeerd worden.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Verwijdering van hormonale verstoring uit industrieel afvalwater. 01/01/2013 - 31/12/2014

Abstract

Er is een groeiende bezorgdheid om de aanwezigheid van hormonale verstoring in oppervlaktewater, veroorzaakt door lozingen van waterzuiveringen. Dit project beoogt de optimalisatie van conventionele en geavanceerde zuiveringsscenario's om hormonale verstoring te verwijderen uit industrieel afvalwater. De verwijderingsrendementen van de verschillende technieken worden bepaald m.b.v. bioassays die werkelijk de hormonale verstoring meten.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Ecotoxiciteitsverwijdering uit industrieel afvalwater: optimalisatie van het PACT proces. 01/01/2011 - 31/12/2012

Abstract

Het PACT proces is een waterzuiveringstechnologie waarbij poedervormige actieve kool rechtstreeks wordt toegevoegd aan de biologische zuivering (1) om het proces te beschermen én (2) om een betere chemische effluentkwaliteit te bekomen. Effluentkwaliteitseisen worden echter strenger waarbij ook ecologische criteria worden opgenomen in de lozingsvoorwaarden. In dit project willen we daarom het PACT proces optimaliseren om lozingswater te bekomen met een goede biologische kwaliteit.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Controle en sturing van batch en continue waterzuiveringsprocessen voor koolstof- en nutriëntverwijdering met behulp van respirometrie en fuzzy logic regelstrategieën. 01/01/2010 - 31/12/2011

Abstract

In dit project zal een regelstrategie voor zowel batch als continu actiefslib waterzuiveringssystemen ontwikkeld worden. De regeling, gebaseerd op fuzzy logic en een karakterisering d.m.v. een nieuw ontwikkelde, op repsirometrie gebaseerde opstelling, zal belangrijke economische en ecologische voordelen beiden. Het project bevat eveneens een uitgebreid valorisatieluik, wat moet toelaten om tot een reëel inzetbare regeling te komen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Implementatie van snelle biosensor testen in industriële waterzuivering en TEB (Totale Effluent Beoordeling) - Validatie van de geselecteerde testen binnen de normstelling in de EU kaderrichtlijn water. 01/01/2009 - 31/12/2010

Abstract

De kaderrichtlijn Water, de nieuwe Europese Wetgeving omtrent waterbeheer, vereist dat de waterkwaliteit voldoet aan een aantal chemische en ecologische criteria. De duurtijd van de klassieke biologische testen is echter te lang en niet compatibel met de dynamiek van een waterzuivering. Er is daarom een grote nood aan snelle en gevoelige biosensoren. In dit project zullen een aantal snelle testen worden gevalideerd voor hun bruikbaarheid in de waterzuivering.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)