Biologische afvalwaterzuivering: aeroob versus anaeroob

 Printen

ARTIKEL

Wat is biologische afvalwaterzuivering?

Biologische afvalwaterzuivering is een proces dat organische onzuiverheden uit afvalwater verwijdert. Het is onderdeel van het secundaire behandelingsproces dat plaatsvindt nadat mechanische of chemische processen stoffen, gruis en gesuspendeerde vaste stoffen uit het water verwijderen.

Er zijn twee primaire soorten biologische afvalwaterzuiveringsprocessen:

  1. Aeroob
  2. Anaeroob

Voor aerobe afvalwaterzuivering is het gebruik van zuurstof vereist, terwijl dat voor anaerobe zuivering niet het geval is. Beide processen maken gebruik van natuurlijke organismen, zoals bacteriën, om het organische afval dat in het water achterblijft verder af te breken.

Lees hieronder meer over afvalwaterzuivering, aerobe en anaerobe systemen en meer:

 

Hoe het gemeentelijke afvalwaterzuiveringsproces werkt

Gemeentelijke afvalwaterzuivering omvat doorgaans een proces in drie stappen om verontreinigingen te verwijderen, zodat het afvalwater kan worden gerecycled, hergebruikt of in waterlichamen kan worden geloosd.

De drie belangrijkste stappen van afvalwaterzuivering zijn:

  1. Primaire behandeling
    In de primaire stap van het afvalwaterzuiveringsproces worden vaste stoffen verwijderd. Dit gebeurt gewoonlijk in een grote opslagtank waar zwaardere vaste stoffen zinken en lichtere vaste stoffen drijven. Gesuspendeerde vaste stoffen worden mechanisch verzameld en de vloeistof wordt naar de volgende stap in het proces gestuurd.
  2. Secundaire behandeling
    Deze stap wordt soms biologische afvalwaterzuivering genoemd, omdat er bacteriën, micro-organismen en andere biologische middelen worden gebruikt om biologisch afbreekbare verontreinigingen tot veilige niveaus af te breken, waardoor het water kan worden vrijgegeven of hergebruikt.
  3. Tertiaire behandeling
    Deze derde stap omvat elke extra behandeling die nodig kan zijn om vervuilende stoffen te verwijderen, zoals zware metalen en chemische verbindingen die met biologische behandelingsmethoden niet kunnen worden verwijderd.
De automatisering van installaties wordt praktisch gemaakt door online analysemogelijkheden en realtime regeling (RTC), waardoor operators van afvalwaterzuiveringsinstallaties op elk vaardigheidsniveau effectiever kunnen zijn bij proactief beheer van procesefficiëntie.

Factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij het kiezen van een secundaire afvalwaterbehandelingsmethode

Als het gaat om secundaire afvalwaterzuivering, moet u rekening houden met verschillende zaken bij het kiezen van de te gebruiken methode. Zoals hierboven vermeld, zijn er twee verschillende soorten secundaire methoden – aeroob en anaeroob.

De methode die u kiest, is afhankelijk van verschillende factoren, waaronder:

Aerobe behandeling

Over het algemeen is aerobe behandeling, waarvoor zuurstof nodig is, de betere keuze voor afvalwaterstromen met een lager BZV of een lagere concentratie van verontreinigingen.

Anaerobe behandeling

Anaerobe behandeling wordt gebruikt voor stromen met een hogere concentratie onzuiverheden en voor warme afvalwaterstromen.

 

Hoe aerobe afvalwaterzuiveringssystemen werken

Bij aerobe afvalwaterzuivering stroomt afvalwater van de primaire behandelingsbron naar tanks of vijvers, waar het biologische zaken, zoals bacteriën, tegenkomt die zuurstof nodig hebben om afval te breken.

In een tankopstelling wordt lucht in de tank gepompt om zuurstof toe te voegen aan het water en de biologische processen van de bacteriën te ondersteunen. In een vijveropstelling aan de open lucht is het oppervlak van de vijver echter groot genoeg, waardoor het niet nodig is om extra zuurstof in te pompen.

Deze aerobe afvalwaterzuivering resulteert in de productie van geactiveerd slib, belucht rioolwater dat aerobe micro-organismen bevat die zijn ontwikkeld onder gecontroleerde omstandigheden.

Wanneer actief slib wordt toegevoegd aan onbehandeld rioolwater, oxideert het de organische vaste stoffen en scheidt het vaste stoffen die zijn opgelost in het rioolmengsel, waardoor de filtratie eenvoudiger wordt.

Aerobe verwerking van afvalwater in een beluchtingsbassin van een zuiveringsinstallatie

 

Zuurstof in aerobe en anaerobe afvalwaterzuivering

Aerobe en anaerobe afvalwaterzuivering zijn vergelijkbare processen voor het verwijderen van verontreinigingen in afvalwater, maar er zijn enkele belangrijke verschillen in de systemen die deze twee verschillende soorten biologische afvalwaterzuivering mogelijk maken.

Vanwege de behoefte aan zuurstof in het aerobe vergistingsproces kan de aanvankelijke investering voor het bouwen van een dergelijk systeem hoger zijn. Een aeroob afvalwaterzuiveringssysteem moet ofwel grote ondiepe vijvers hebben waardoor microben in het water in contact kunnen komen met de lucht, of beschikken over tanks die zuurstof in het water introduceren met beluchtingspompen.

Het anaerobe ontsluitingsproces vereist daarentegen geen toevoer van zuurstof, wat betekent dat het in gesloten tanks kan plaatsvinden. Het kan dus kosteneffectiever zijn om een aeroob systeem op te zetten dan een aeroob systeem, maar het is ook een trager proces. Bovendien kan anaerobe behandeling biogas produceren — meestal methaan — dat op verschillende manieren kan worden gebruikt, waaronder voor voertuigbrandstof of het opwekken van elektriciteit.

 

Hoe anaerobe afvalwaterbehandelingssystemen werken

Anaerobe afvalwaterzuivering maakt gebruik van een ander biologisch proces om verontreinigingen af te breken — een proces waarbij geen zuurstof hoeft te worden toegevoegd. In dit proces stroomt afvalwater van het primaire zuiveringsproces rechtstreeks naar gesloten tanks of lagunes, waar biologische organismen die geen zuurstof nodig hebben de onzuiverheden afbreken.

Dit proces resulteert ook in de vorming van actief slib, maar in een veel lagere hoeveelheid dan bij aerobe behandeling.

 

Belangrijkste verschillen: aerobe versus anaerobe afvalwaterzuivering

Aerobe en anaerobe afvalwaterzuivering zijn vergelijkbare processen voor het verwijderen van verontreinigingen in afvalwater, maar er zijn enkele belangrijke verschillen in de systemen die deze twee verschillende soorten biologische afvalwaterzuivering mogelijk maken.

Vanwege de behoefte aan zuurstof in het aerobe vergistingsproces kan de aanvankelijke investering voor het bouwen van een dergelijk systeem hoger zijn. Een aeroob afvalwaterzuiveringssysteem moet ofwel grote ondiepe vijvers hebben waardoor microben in het water in contact kunnen komen met de lucht, of beschikken over tanks die zuurstof in het water introduceren met beluchtingspompen.

Het anaerobe ontsluitingsproces vereist daarentegen geen toevoer van zuurstof, wat betekent dat het in gesloten tanks kan plaatsvinden. Het kan dus kosteneffectiever zijn om een aeroob systeem op te zetten dan een aeroob systeem, maar het is ook een trager proces. Bovendien kan anaerobe behandeling biogas produceren (meestal methaan), dat op verschillende manieren kan worden gebruikt, waaronder voor voertuigbrandstof of het opwekken van elektriciteit.

Aerobe behandeling

  • Vereisten:
    Vereist zuurstof om het biologische proces te laten werken.
  • Energie-efficiëntie: 
    Vereist energie om zuurstof in het proces te introduceren.
  • Geschikt voor:
    Afvalwater van lage tot gemiddelde sterkte (minder dan 1000 ppm), bijv. gemeentelijk rioolwater en afvalwater van raffinaderijen.
  • Productie:
    Relatief grote hoeveelheden actief slib; geen biogas.
  • Gebruikte apparatuur en technologieën:
    Druppelfilters, roterende biologische reactoren, oxidatiesloten.

Anaerobe behandeling

  • Vereisten:
    Maakt gebruik van een biologisch proces dat geen zuurstof vereist.
  • Energie-efficiëntie:
    Er hoeft geen zuurstof aan de opslagtanks te worden toegevoegd, wat resulteert in meer energie-efficiëntie dan aerobe behandeling.
  • Geschikt voor:
    Afvalwater van gemiddelde tot hoge sterkte (meer dan 4000 ppm), bijv. afvalwater uit de voedingsmiddelen- en drankenindustrie.
  • Productie:
    Biogas (methaan en kooldioxide); relatief lage hoeveelheden actief slib.
  • Gebruikte apparatuur en technologieën:
    Anaerobe lagunes, septische tanks, anaerobe vergisters, continu geroerde tankreactors, upflow anaerobe slibdekens.

 

 

Waarom exacte metingen essentieel zijn bij biologische afvalwaterzuivering

Wanneer u een biologisch afvalwaterzuiveringssysteem beheert, zijn nauwkeurige metingen de sleutel tot het onderhouden van een efficiënt systeem dat werkt zoals het hoort.

Er zijn een aantal details die in overweging moeten worden genomen om een behandelingssysteem goed te laten werken en er kan geen informatie over het hoofd worden gezien als het doel is om een efficiënt systeem te gebruiken zonder geld of energie te verspillen.

Een van die details is opgeloste zuurstof (DO) en de hoeveelheid en frequentie van aanvulling die nodig is wanneer water een behandelingsfaciliteit verlaat. DO-gehaltes moeten nauwkeurig worden bewaakt, zodat de behandelingsfaciliteit voldoet aan de wettelijke lozingsnormen en om het milieu te beschermen.

De energie die nodig is om een aeroob behandelingssysteem te onderhouden is een ander gebied waar nauwkeurige bewaking belangrijk is. Het voeden van het beluchtingssysteem in een aeroob zuiveringsproces kan tot wel 70 % van de energiekosten in een afvalwaterzuiveringsinstallatie vertegenwoordigen. Installaties die constant beluchten, kunnen ook een hoger DO-niveau handhaven dan nodig is, wat geld en energie verspilt.

Bewaking van opgeloste zuurstof (DO)

Zorgvuldige bewaking van DO verhoogt de efficiëntie van beluchtingsbassins en het uitvoeren van online DO-metingen kan een installatie helpen de beluchting aan te passen aan de DO die vereist is voor de organische belasting.

Continue meting en aanpassing van DO zorgen ervoor dat de biologische materialen voldoende zuurstof hebben om organische stoffen te consumeren, terwijl de installatie energie kan besparen door waar mogelijk de beluchting te verminderen. Het voorkomt ook overbeluchting, wat van invloed is op stroomafwaartse processen.

 

 

Uitgelichte gerelateerde producten


pH- en ORP-sensoren

Hach biedt verschillende aan analoge en digitale pH-sensoren en ORP-sensoren om te voldoen aan uw toepassingsbehoeften voor inline pH- of ORP-bewaking van water of andere vloeistoffen.

Nu naar de shop

LDO 2 sc luminescentiesensors voor opgeloste zuurstof

Voor de Hach LDO®-sensor (Luminescent Dissolved Oxygen) van de volgende generatie is tijdens de gehele levensduur van 2 jaar geen kalibratie van de sensorkap nodig. Dat betekent dat u er direct uit de doos uw DO van 0 tot 20 ppm mee kunt meten.

Nu naar de shop

N-ISE sc nitraatsensoren

De digitale, ion-selectieve N-ISE sc-sonde van Hach is bestemd voor het bepalen van de nitraatconcentratie direct in het medium.

Nu naar de shop

Nitratax sc-nitraatsensors

In de Nitratax sc-serie van Hach zijn digitale, optische sensors opgenomen voor het uiterst nauwkeurig bepalen van de nitraatconcentratie direct in het medium.

Nu naar de shop

Amtax sc ammoniumanalyser

De Amtax sc online analyser van Hach met gasgevoelige elektrode is ontworpen voor een uiterst nauwkeurige bepaling van de ammoniumconcentratie, direct in het behandelingsproces (installaties buiten).

Nu naar de shop

LCK kuvettentestsysteem

Het Hach LCK-kuvettentestsysteem biedt snelle en nauwkeurige metingen met kuvetten met streepjescode, zonder reagensblanco's en met TruecalTM-kalibratiegegevens om verschillen in resultaten te verminderen.

Nu naar de shop
RTC-N and N/DN Software

RTC-N- en N/DN-software

Beluchtingsproces, nitrificatie-/denitrificatieregeling

Optimaliseert nitrificatieprocessen door de DO-concentratie in real time aan te passen via continue meting van de ammoniumbelasting.

Speciaal ontworpen voor oxidatiesloten en sequentiebatchreactor.

Nu naar de shop