In een A²/O-waterzuiveringsinstallatie is de nabezinker veel meer dan een tank voor het scheiden van slib van water.
Wat er met het bezonken slib gebeurt, heeft directe invloed op het biologische proces.
Een deel van het slib wordt als retouractief slib (RAS) teruggevoerd naar de biologische tanks. Een ander deel wordt verwijderd als afvalactief slib (WAS).
Deze twee stromen kunnen afkomstig zijn van dezelfde zuiveringsinstallatie, maar ze hebben totaal verschillende doeleinden.
Het begrijpen van dit verschil is essentieel voor een goede werking van een A²/O-systeem.
1. Wat gebeurt er in de secundaire Clarifier?
Na door de anaërobe, anoxische en aërobe zones te zijn gegaan, komt de gemengde vloeistof in de secundaire zuiveringsinstallatie terecht.
Het doel van de bezinker is om actief slib te laten bezinken terwijl het geklaarde water het effluentopvangsysteem verlaat.
Een vereenvoudigd stroompad is:
A²/O biologisch proces → Secundaire zuiveringsinstallatie → Gezuiverd effluent
Op de bodem van de bezinktank wordt het bezonken slib opgevangen en verdeeld tussen de retourslib- en afvalslibsystemen.
Hierdoor ontstaan twee afzonderlijke paden:
RAS:retourneert biomassa aan het biologische proces.
WAS:verwijdert overtollige biomassa uit het systeem.
2. Actief slib retourneren: biomassa in het systeem houden
Het typische RAS-stroompad in een conventioneel A²/O-proces is:
Secundair zuiveringsapparaat → RAS-pomp → Anaërobe tank
EPA's beschrijving van het conventionele A²/O-proces laat zien dat RAS samen met het secundaire influent terugkeert naar de kop van de anaerobe zone.
Waarom is dit nodig?
Omdat het biologische zuiveringsproces afhankelijk is van een populatie micro-organismen.
Als actief slib eenvoudigweg met het geklaarde effluent de installatie zou verlaten, zou de biomassaconcentratie in de biologische tanks geleidelijk dalen.
RAS voorkomt dit door bezonken micro-organismen terug naar de voorkant van het biologische proces te brengen.
In een A²/O-systeem bevat het retourslib ook PAO’s, die van belang zijn voor de biologische fosforverwijdering.
De RAS-stroom heeft dus invloed op meer dan alleen MLSS. Het beïnvloedt ook de biologische populatie en de omstandigheden waaronder fosforverwijdering plaatsvindt.
3. Is er een standaard RAS-ratio?
Er is niet één RAS-percentage dat voor iedere A²/O-installatie klopt.
Een retourslibstroom kan worden uitgedrukt als een percentage van de influentstroom, maar de juiste instelling is afhankelijk van de feitelijke bedrijfsomstandigheden.
Exploitanten kunnen overwegen:
MLSS-concentratie
Slibbezinkingseigenschappen
Secundaire bezinkingsslibdeken
Retourslibconcentratie
Hydraulisch laden
Biologische procesvereisten
Prestaties van zuiveringsapparaat
Een vast RAS-percentage mag de procesmonitoring dan ook niet vervangen.
Als de RAS te laag is, kunnen vaste stoffen zich ophopen in de bezinktank en kan de MLSS in het biologische proces afnemen.
Als de RAS onnodig hoog is, neemt de pompenergie toe en werken het zuiverings- en biologische proces mogelijk niet effectiever.
De juiste instelling is de instelling die een stabiele voorraad vaste stoffen en de prestaties van het bezinksel handhaaft onder de werkelijke omstandigheden van de fabriek.
4. Afvalgeactiveerd slib: waarom een deel van het slib weg moet
RAS houdt biomassa in het systeem.
WAS verwijdert overtollige biomassa.
Tijdens de biologische behandeling groeien micro-organismen voortdurend. Als overtollige vaste stoffen niet worden verwijderd, kan de hoeveelheid biomassa in het systeem blijven toenemen en kan de slibleeftijd te hoog worden voor de beoogde bedrijfsomstandigheden.
Een typische WAS-route is:
Secundaire nabezinker → Afvalslibpomp → Slibopslag/indikking → Slibontwatering
Afhankelijk van de installatie kan het slib vervolgens worden behandeld met een filterpers, bandfilterpers, centrifuge of een ander ontwateringssysteem.
Het verspillen van slib is dus niet zomaar een stap van verwijdering. Het is een belangrijke procesbeheersingsoperatie.
5. Hulpleidingen: de kleine lijnen zijn nog steeds belangrijk
De hoofdprocesleidingen krijgen de meeste aandacht, maar ook een aantal hulpsystemen zijn belangrijk.
Tankdrainage
Afvoerleidingen kunnen worden geïnstalleerd op de bodem van biologische tanks en zuiveringsinstallaties voor:
Onderhoud
Schoonmaak
Inspectie
Verwijdering van slib
Ontwatering van tanks
Het drainagesysteem moet een veilige route bieden voor afvalwater of slib naar een geschikt behandelings- of verwerkingspunt.
Chemische dosering
Sommige A²/O-installaties gebruiken chemische doseringen als aanvulling op de biologische behandeling.
Er kan een externe koolstofbron worden toegevoegd wanneer het afvalwater niet voldoende biologisch afbreekbare koolstof bevat voor de vereiste denitrificatie.
Chemische fosforprecipitatie kan ook worden gebruikt wanneer biologische fosforverwijdering alleen niet op betrouwbare wijze kan voldoen aan de vereiste TP-concentratie in het effluent.
De doseerlocatie is afhankelijk van het behandelingsdoel, de gebruikte chemicaliën, de mengomstandigheden en de algehele installatieconfiguratie. Er bestaat niet één doseerpunt dat geschikt is voor iedere A²/O-installatie. EPA-richtlijnen merken op dat chemische toevoeging samen met biologische fosforverwijdering kan worden gebruikt om lagere en betrouwbaardere fosforconcentraties te bereiken.
9. De A²/O-slib- en afvalwaterstroom in één beeld
De volledige stroomafwaartse stroom kan als volgt worden vereenvoudigd:
Aërobe tank
↓
Secundair zuiveringsmiddel
↙ ↘
RAS Geklaard effluent
↓ ↓
Anaerobe tank Geavanceerde behandeling / desinfectie
↓
Afvoer
Tegelijkertijd:
Secundair zuiveringsslib → WAS-pomp → Slibbehandeling → Ontwatering → Laatste slibafvoer of hergebruik
Dit eenvoudige diagram legt uit waarom de secundaire bezinktank nauw verbonden is met zowel het biologische proces als het slibverwerkingssysteem.