Een biofilmreactor met bewegend bed (MBBR) is een moderne technologie voor biologische water- en afvalwaterzuivering gebaseerd op het gebruik van biofilms. In de reactor worden speciaal ontwikkelde dragermaterialen gebruikt, waarop micro-organismen koloniseren en biofilms vormen. Deze biofilms zijn verantwoordelijk voor de afbraak van organische en anorganische stoffen.

De vlottende bed reactor wordt gekenmerkt door zijn hoge efficiëntie, compacte ontwerp en flexibiliteit en wordt gebruikt in zowel gemeentelijke als industriële water- en afvalwaterzuivering.

Bouw van een drijfbedreactor

Een drijvendbedreactor bestaat uit de volgende hoofdonderdelen:

  1. reactorvat:

    • Gemaakt van beton of staal, vaak cilindrisch of rechthoekig.
    • Grootte en vorm zijn afhankelijk van de beoogde toepassing en belasting.

  2. Dragermateriaal:

    • Speciaal gevormde kunststof dragers met een groot specifiek oppervlak (500-1500 m²/m³), die dienen als kolonisatieoppervlak voor micro-organismen.
    • Materiaal: polyethyleen (PE) of polypropyleen (PP).
    • Eigenschappen:
      • Drijfvermogen door lagere dichtheid dan water.
      • Hoge chemische en mechanische weerstand.

  3. Ventilatiesysteem:

    • Diffusors of beluchters met fijne bellen leveren zuurstof, die nodig is voor aerobe afbraak, en houden de dragers in beweging.

  4. Veiligheidssysteem:

    • Zeefconstructies of speciale retentievoorzieningen zorgen ervoor dat de dragers in de reactor blijven terwijl het gezuiverde water het systeem verlaat.

  5. Controle en toezicht:

    • Sensoren meten belangrijke parameters zoals zuurstofgehalte, pH-waarde, ammonium, nitraat en temperatuur om de werking te optimaliseren.

Functionaliteit

De suspensiebedreactor werkt volgens het principe van biofilmvorming en de afbraak van vervuilende stoffen door micro-organismen:

  1. Biofilmvorming:

    • Micro-organismen koloniseren het oppervlak van het dragermateriaal en vormen biofilms. Deze bestaan uit een mengsel van aerobe en facultatief anaerobe bacteriën, schimmels en protozoa.

  2. Mengen:

    • Het dragermateriaal wordt constant in beweging gehouden door de beluchting of een stromingspomp, wat zorgt voor een gelijkmatige verdeling van de micro-organismen en het afvalwater.

  3. Afbraakprocessen:

    • Aërobe afbraak:
      • Organische stoffen (BZV/CZV) worden door micro-organismen met behulp van zuurstof geoxideerd tot kooldioxide en water.
    • Nitrificatie:
      • Ammonium (NH4+) wordt door nitrificerende bacteriën omgezet in nitriet (NO2-) en vervolgens in nitraat (NO3-) wordt omgezet.
    • Denitrificatie:
      • Onder anoxische omstandigheden wordt nitraat door heterotrofe micro-organismen omgezet in stikstofgas (N2) door heterotrofe micro-organismen.

  4. Zelfreiniging van de biofilm:

    • Overtollige biofilmcomponenten worden door de constante beweging van de dragers afgeschraapt en met het afvalwater afgevoerd, waardoor het systeem zichzelf kan reguleren.
ALMA BIO Compact met een ALMA-MODULE

Afbeelding: Onze gecontaineriseerde ALMA BIO MBBR-installatie

Technische achtergrond

  1. dragermaterialen:

    • Het ontwerp van de dragers beïnvloedt de efficiëntie van het systeem:
      • Hoog specifiek oppervlak voor biofilmgroei.
      • Optimale poriegrootte om verstopping te voorkomen.
    • Voorbeeld: K1 lichaamstype of MBBR balk met lamellaire structuur.

  2. Hydraulica:

    • De drijfbedreactor werkt met een continue stroom, wat zorgt voor een gelijkmatige belasting.
    • Typische hydraulische verblijftijd: 2-6 uur, afhankelijk van de belasting en doelparameters.

  3. Ventilatie:

    • Zuurstoftoevoer is cruciaal voor aerobe afbraak. Beluchting met fijne bellen zorgt voor een hoge zuurstofoverdrachtscoëfficiënt en verlaagt het energieverbruik.

  4. Slibbelasting:

    • Vergeleken met actiefslibprocessen werkt de bewegendbedreactor met een hogere specifieke biomassaconcentratie, aangezien de biofilm sterk geconcentreerd is op de dragers.

Toepassingsgebieden

1. behandeling van gemeentelijk afvalwater
  • Actieve slibprocessen in afvalwaterzuiveringsinstallaties aanvullen of vervangen.
  • Ideaal voor systemen met ruimtebeperkingen of capaciteitsuitbreiding.
  • Combinatie met nageschakelde zandfilters of membraansystemen voor verdere waterzuivering.
2. behandeling van industrieel afvalwater
  • Voedselindustrie:
    • Behandeling van organisch verontreinigd afvalwater, bijvoorbeeld van zuivelfabrieken of brouwerijen.
  • Chemische industrie:
    • Verwijdering van giftige stoffen en afbraak van slecht afbreekbare organische verbindingen.
  • Petrochemie:
    • Behandeling van olieachtig en stikstofrijk afvalwater.
3. waterrecycling
  • Gebruik in gesloten watercircuits voor hergebruik van proceswater.
  • Combinatie met omgekeerde osmose voor de productie van ultrazuiver water.

Voordelen van de drijvendbedreactor

  1. Hoog rendement:

    • De hoge specifieke biomassaconcentratie betekent dat zelfs sterk vervuild afvalwater effectief kan worden behandeld.

  2. Compact ontwerp:

    • Vergeleken met actiefslibprocessen heeft de bewegendbedreactor minder ruimte nodig omdat er geen aparte secundaire zuiveraars nodig zijn.

  3. Zelfregulering:

    • Automatische aanpassing van de biomassaconcentratie door zelfreiniging van de biofilm.

  4. Flexibiliteit:

    • Eenvoudige integratie in bestaande systemen of aanpassing om de capaciteit uit te breiden.

  5. Lage gevoeligheid:

    • Stabiel tegen hydraulische en organische belastingsschommelingen.

  6. Weinig onderhoud:

    • Geen bewegende delen in de reactor, waardoor er minder onderhoud nodig is.

Uitdagingen en optimalisatie

  1. Biofilmvorming:

    • Initialisatie van de biofilm kan enkele weken duren, maar vereist zorgvuldige controle van de bedrijfsparameters.

  2. Verliezen bij de vervoerder:

    • Mechanische slijtage of inadequate bevestigingssystemen kunnen leiden tot het verlies van steunmateriaal.

  3. Energieverbruik:

    • Beluchting kan een aanzienlijk deel van het energieverbruik voor zijn rekening nemen. Het optimaliseren van de efficiëntie van de zuurstofoverdracht is cruciaal.

  4. Beperking van voedingsstoffen:

    • In afvalwater met een lage concentratie stikstof of fosfor moeten voedingsstoffen worden toegevoegd om de groei van de biofilm te bevorderen.

Conclusie

De vlottende bed reactor (MBBR) is een zeer efficiënte en flexibele technologie voor biologische afvalwaterzuivering. Door gebruik te maken van dragermaterialen en door biofilm- en doorstroomprocessen te combineren, bereikt de MBBR hoge zuiveringsprestaties in een kleine ruimte. De vlottende bed reactor biedt een economische en duurzame oplossing, vooral voor de behandeling van industrieel afvalwater en voor het uitbreiden van de capaciteit van afvalwaterzuiveringsinstallaties. De robuustheid tegen belastingsschommelingen en de mogelijkheid tot modulaire uitbreiding maken het een van de meest toekomstbestendige technologieën in de water- en afvalwatertechnologie.

Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!

info@almawatech.com

06073 687470