Dit artikel is deel 1 van 2 in de serie Reverse Osmosis

In de reeks artikelen over het bezoek van Bas en mij aan Mike Snaden is RO, een afkorting voor Reverse Osmosis, al meerdere keren aan bod gekomen. Maar wat is het precies, wat moet je ermee en wat kun je er van verwachten? Is het een hype overgewaaid uit Engeland of kan het een aanvulling zijn op mijn op maat gemaakte koisysteem?

Lekker blote vissen kijken bij Mike Snaden

RO wordt al veelvuldig toegepast in Engeland. Mike Snaden schreef hier in 2003 al artikelen over.

RO is al meerdere keren met veel lof omschreven in de diverse Britste artikelen. Koi zwemmend in een mengsel van RO permeaat en leidingwater zijn vitaler, groeien sneller en de kleuren blijven zachter. Op basis van deze gegevens zou iedereen wel een RO willen installeren of niet? In de praktijk komt er echter veel meer bij kijken en is de keuze voor de toepassing van RO een overweging op basis van: Het kennisniveau van de Koihouder, het niveau van het systeem, initiële / operationele kosten en de discipline van de hobbyist. Nu hebben de Engelse hobbyisten sowieso al te kampen met baggerwater uit de kraan, met hoge chloor- en nitraat gehalten. Deze groep is dus al aangewezen op chloorverwijdering middels actief kool filtratie en RO om het water leefbaar te maken voor de Koi. Maar hoe zit dat met ons? Welke overwegingen dienen wij te maken?

RO 10 kuub groot

Een industrie standaard RO unit. Deze produceert 10 kubieke meter RO permeaat per uur.

 

Wat is RO?

RO staat voor Reverse Osmosis, een techniek waarmee water onder hoge druk door een membraan wordt geperst om zouten te verwijderen. Tijdens dit proces worden circa 98% van de in het voedingswater zittende zouten uit het water verwijderd. Het zout verwijderingsrendement is onder andere afhankelijk van het toegepaste RO membraan.

Het geproduceerde RO water wordt in vaktermen `permeaat` genoemd

Het geproduceerde RO water wordt in vaktermen `permeaat` genoemd en bevat dus circa 2% van de zouten die in het voedingswater aanwezig zijn. De 98% van de in het voedingswater aanwezige zouten dienen continu van het membraan te worden verwijderd, om ophoping van zouten te voorkomen en daarmee het gevaar van zoutneerslag op de membranen te minimaliseren. Dit wordt gedaan door een waterstroom aan het einde van het membraan continu weg te laten lopen. Deze afvalwaterstroom bevat dus erg veel zouten en wordt ‘brine` ofwel concentraat genoemd.

stromen RO

Schematische weergave van een RO met de bijbehorende waterstromen

 

Het resultaat van dit proces is dus een hoogwaardige permeaatstroom dat kan worden gebruikt voor de Koivijver en een afvalwaterstroom. Dit is geen klein stroompje, denk maar gauw aan 25% van het voedingswater dat zal verdwijnen in het riool. De benodigde omvang van deze afvalwaterstroom dient aan de hand van de voedingswaterkwaliteit bepaald te worden. Dit kan dus meer zijn of minder. Het proces is drukgedreven en kost dus naar verhouding best wat energie om het water door het membraan heen te persen. Bovendien ben je er dan nog niet. Een goede voorbehandeling van het water is minstens net zo belangrijk om de unit correct te laten functioneren. Hier kom ik nog op terug.

20150111_120303

Een Dinky Toy RO membraan

Kennisniveau?

Om op een verantwoorde manier om te gaan met RO zie ik het als een absolute must dat het kennisniveau van de hobbyist naar behoren is op het gebied van waterchemie / waterhuishouding. Dit is niet alleen belangrijk om je RO-unit met voorbehandeling goed te laten functioneren, maar zeerzeker om de Koi in goede conditie te houden.

Door te werken met RO- permeaat verwijder je vrijwel alle alkaliniteit uit het water, terwijl juist alkaliniteit benodigd is om de pH te bufferen van je vijverwater. Door omzetting van het door de Koi geproduceerde afval worden immers organische- en anorganische zuren gevormd, die een aanslag doen op de KH. Ook heftige regenbuien kunnen de alkaliniteit in een kort tijdsbestek doen dalen, waardoor risico is op een pH-crash. Is vrijwel geen bicarbonaat meer in het water aanwezig, dan zal de pH dalen met alle problemen van dien.

Voldoende waterkennis is een must

Naast het opmengen van RO permeaat met leidingwater (mits het voldoende alkaliniteit bevat) kan worden gekozen voor een pH sonde met meetversterker dat uitgerust is met een uitgangsrelais. Een magneetklepje in de leidingwateraanvoer naar de vijver wordt dan geopend zodra het relais wordt bekrachtigd.  Zodra de pH onder het setpoint komt wordt de toevoer van leidingwater gestart, dat de alkaliniteit van het vijverwater zal doen laten stijgen. Dit werkt alleen mits je leidingwater voldoende alkaliniteit bevat. Zodra het pH setpoint weer is bereikt zal de suppletie van leidingwater worden gestaakt.

20150111_120315

De wellicht toekomstige Dinky Toy RO van Bas in zijn filterkelder

Discipline?

Naast de wekelijkse vijverwatercheck, dient al die meet- en regeltechniek periodiek gecontroleerd en geijkt te worden. Een pH sonde dient naar mijn mening wekelijks te worden geijkt middels een twee punts ijking. De correcte werking van de voorbehandeling (vaak een ontharder) dient te worden nagegaan. Ook dient de permeabiliteit, zoutretentie en de drukval van de RO te worden gemonitord. Zie we hier veranderende trends in, dan kan dit een teken zijn van membraanverstopping door scaling of fouling. Ook kunnen de membranen aangetast zijn waardoor deze meer zouten doorlaten.

Niveau van het systeem?

Het heeft geen zin spectaculaire resultaten te verwachten door het gebruik van RO permeaat als het systeem op zich al de limiterende factor is om een jonge koi voldoende ontwikkelingskansen te bieden. RO moet gezien worden als een kers op de taart en maakt van een ontoereikend systeem geen jumbo fabriek.

Initiële en operationele kosten?     

In de regel zijn  negen van de tien problemen met een RO te wijten aan een inadequate voorbehandeling van het water. Om een RO goed op leidingwater te laten draaien wordt daarom vaak een ontharder ingezet om calcium en magnesium –ionen uit te wisselen tegen natrium ionen. Deze apparaten zijn niet goedkoop in aanschaf en vereisen regulier onderhoud aan de automatische meerwegafsuiter dat de regeneratie cycli op tijd of op capaciteit bestuurd.

duplex ontharder

Een Duplex ontharder met Fleck automatische meerwegafsluiter en separate pekelbak.

Afhankelijk van de herkomst van het voedingswater, kunnen aanvullende behandelstappen nodig zijn. Denk maar eens aan het gebruik van bronwater als RO voedingswater. Onder andere ijzer en mangaan dienen te worden verwijderd en wat al niet te denken van zwavewaterstof en methaan, voordat het water naar de RO wordt gesuppleerd.

Voordat het water de RO in wordt gelaten, wordt een filterkaars gepasseerd om eventueel nog aanwezige zwevende delen en mogelijk vergruist ontharderhars bij de membranen weg te houden. Vaak wordt ook gebruik gemaakt van een actief kool patroon om kleurstoffen (humuszuren) te verwijderen. In Engeland zien we altijd actief kool filters voor de RO om chloor te verwijderen. Chloor oxideert de RO – membranen waardoor deze hun werking verliezen.

Deze filterkaarsen en patronen dienen regelmatig te worden vervangen. De boosterpomp van de RO verbruikt een boel stroom en afhankelijk van het drukverlies over de ontharder kan een tweede pomp benodigd zijn. Ten slotte hebben we nog de afvalwaterstroom die in het lopende kostenplaatje dient te worden meegenomen. Ik heb het dan niet alleen over de hoeveelheid concentraat van de RO, maar ook het afvalwater dat bijvoorbeeld vrijkomt met het regenereren van een ontharder.

Welke overwegingen dienen wij te maken?

Je zou eventueel een RO ook zonder ontharder kunnen bedrijven, waarbij de verhouding van RO permeaat op concentraat (recovery van het systeem) veel lager uit zal vallen. recovery is een term voor de hoeveelheid van het voedingswater dat als permeaat de installatie zal verlaten. Je bent dan geen geld kwijt voor een ontharder, maar zult simpelweg veel meer water weggooien. Er is dus sprake van een veel lagere recovery. Ook zal de RO veel vaker moeten worden gespoeld, dat de efficiëntie van de unit niet ten goede komt.

Last but not least dient de gehele installatie te worden afgeschreven over een bepaald tijdsbestek. Ook deze kosten dienen te worden verrekend. Op m`n werk doe ik hier calculaties voor om op basis van de initiële en lopende kosten een advies uit te brengen over wat niet alleen technisch werkt, maar ook financieel haalbaar is.

Aan de hand van het watertype en de watersamenstelling kunnen voorbehandelingstechnieken worden aangedragen en kan ook de haalbare recovery worden bepaald. Vervolgens kunnen de diverse scenarios worden doorgerekend om te kijken wat kostentechnisch de beste oplossing zal zijn.

TCO voorbeeld

Voorbeeld van een kostenberekening voor een RO – unit

Conclusie

Mits je echt weet wat je doet en je systeem op orde is, kun je de inzet van RO als kers op de Koitaart overwegen. De potentie van de Koi moet er dan overigens wel naar zijn om deze in relatief duur RO permeaat te laten badderen. De inzet van RO kan een verrijking zijn voor je systeem en je hobby, mits je naast het vijverwater ook goed de prestaties van het RO – systeem controleert.

Binnenkort volgen nog veel meer artikelen over dit onderwerp en zit er voor de toekomst een lezing in de planning die gegeven zal worden bij John & Ans de Leur van Chikara Koi.

Series NavigatieRO doe je zo: Hoe zat het ook alweer? >>

Over Patrick Oude Groeniger

Patrick weet als milieukundige de hobby en zijn passie voor watermanagement vanuit nano-perspectief te bejegenen en ziet het als een uitdaging een beter begrip hiervoor te kweken om hobbyisten vooruit te helpen. De Twentenaar maakte van zijn hobby zijn werk en is werkzaam als Process Engineer bij JOTEM waterbehandeling.

Reacties

Comments are closed.

Messenger icon
Send us a message via your Messenger App