A SBR-reactor (Sequencing Batch Reactor) is een discontinu biologisch zuiveringsproces dat verschillende zuiveringsstappen in één tank integreert. De SBR-reactor wordt vaak gebruikt in water- en afvalwaterzuivering om organische verbindingen, stikstof en fosfor te verwijderen. Door de opeenvolging van verschillende fasen in een enkele reactor biedt dit systeem een flexibel en ruimtebesparend alternatief voor continue processen.
Inhoudsopgave
Structuur van een SBR-reactor
Reactorvat:
- Een centrale container waarin alle procesfasen plaatsvinden. Het kan rechthoekig of rond zijn en is vaak gemaakt van beton, staal of kunststof.
Ventilatiesysteem:
- Diffusors met fijne bellen of oppervlaktebeluchters voorzien de reactor van zuurstof tijdens de aerobe fases.
- De zuurstoftoevoer wordt geregeld door sensoren en regelsystemen.
Mengsysteem:
- Mechanische roerders of stromingspompen zorgen voor een homogene verdeling van het afvalwater en de biomassa tijdens de anoxische fases.
Helderwateruitlaat:
- Een in de hoogte verstelbare uitlaat of een speciaal helderwaterverwijderingsapparaat verwijdert het gezuiverde water uit het bovenste gedeelte van de reactor na sedimentatie.
Automatisering:
- Moderne SBR-reactoren hebben een uitgebreid regelsysteem dat de individuele fasen, beluchting en sensorbewaking coördineert.
Hoe de SBR-reactor werkt
De SBR-reactor werkt in een cyclische modus waarbij verschillende fasen na elkaar doorlopen worden. Deze temporele scheiding maakt het mogelijk om verschillende processen in één reactor te combineren.
1e vulfase
- Het ruwe afvalwater wordt in de reactor gevoerd en gemengd met de bestaande biomassa (actief slib). Vullen kan statisch of dynamisch (met beluchting).
- Doel: Lozen van afvalwater en starten van biologische processen.
2e reactiefase
- Tijdens deze fase worden de verontreinigende stoffen biologisch afgebroken:
- Aërobe omstandigheden: Er wordt zuurstof toegevoerd om organische stoffen af te breken en ammonium te oxideren tot nitraat (nitrificatie).
- Anoxische omstandigheden: Zonder zuurstoftoevoer gebruiken micro-organismen nitraat als een elektronenacceptor om stikstofgas te vormen (denitrificatie).
- Fosforverwijdering: Biologisch door organismen die polyfosfaat opslaan of chemisch door precipitanten toe te voegen.
- Doel: Verwijdering van koolstofverbindingen, stikstof en fosfor.
3e sedimentatiefase
- Zodra de biologische processen voltooid zijn, wordt de beluchting gestopt zodat de biomassa op de bodem van de reactor kan bezinken.
- Doel: Zuivering van het water door het scheiden van slib en helder water.
4. verwijderingsfase van helder water
- Het geklaarde water wordt uit het bovenste gedeelte van de reactor verwijderd. Dit gebeurt voorzichtig zodat er geen deeltjes uit de sedimentlaag worden geroerd.
- Doel: Verwijdering van het gezuiverde water.
5. slibafvoer
- Overtollige biomassa wordt periodiek verwijderd om de gewenste slibleeftijd en reactorprestaties te behouden.
- Doel: Regeling van de biomassaconcentratie in de reactor.
Afbeelding: SBR reactor als onderdeel van het ALMA BHU BIO systeem
Technische kenmerken van de SBR-reactor
Cyclustijden:
- Een complete cyclus duurt meestal tussen de 6 en 12 uur, afhankelijk van de hoeveelheid afvalwater en de reinigingsvereisten.
Slibbelasting:
- De verhouding tussen belasting (F) en biomassa (M) ligt meestal tussen 0,1 en 0,4 kg BOD/kg DM-d.
Ventilatieregeling:
- De zuurstoftoevoer wordt bewaakt door sensoren voor zuurstof, ammonium en nitraat en naar behoefte geregeld.
Capaciteit:
- SBR-reactoren kunnen worden ontworpen voor kleine tot grote volumestromen, waardoor ze geschikt zijn voor zowel gemeentelijke als industriële toepassingen.
Voordelen van de SBR-reactor
Hoge procesflexibiliteit:
- Aanpassing van de werkingsfasen aan verschillende afvalwatersamenstellingen.
Compact ontwerp:
- Geen aparte secundaire klaringsinstallatie nodig, wat ruimte en bouwkosten bespaart.
Hoge reinigingsprestaties:
- Effectieve verwijdering van koolstof, stikstof en fosfor door nauwkeurige regeling van de reactoromstandigheden.
Energie-efficiëntie:
- Vraaggestuurde ventilatie minimaliseert het energieverbruik.
Modulariteit:
- Eenvoudig uit te breiden door meerdere reactoren parallel te laten werken.
Nadelen van de SBR-reactor
Complexe controle:
- De werking vereist een nauwkeurig automatiseringssysteem om de fasenvolgorde te regelen.
Discontinue werking:
- Gezuiverd water wordt niet continu geloosd, maar in batches, waardoor buffering in de nabehandeling nodig is.
Schommelingen in de instroom:
- Plotselinge belastingspieken kunnen de reinigingsprestaties nadelig beïnvloeden als er geen buffertanks beschikbaar zijn.
Optimalisatiepotentieel voor de SBR-reactor
Sensorintegratie:
- Gebruik van ammonium-, nitraat- en redoxsensoren om de faseregeling te verbeteren.
Dynamische controle:
- Automatische aanpassing van de cyclustijden aan de actuele lading.
Hybride oplossingen:
- Combinatie met andere processen zoals membraanbioreactoren (MBR) om de zuiveringsprestaties en -capaciteit te verhogen.
Conclusie
De SBR-reactor is een uiterst flexibel en efficiënt systeem voor biologische afvalwaterbehandeling. Dankzij de mogelijkheid om verschillende behandelingsstappen in één tank te integreren, biedt het een ruimtebesparende en kosteneffectieve oplossing voor gemeentelijke en industriële toepassingen. De hoge zuiveringsprestaties en de aanpasbaarheid aan verschillende afvalwatersamenstellingen maken de SBR reactor tot een toekomstbestendige technologie voor water- en afvalwaterbehandeling. Met moderne automatisering en intelligente besturing kan het potentieel van dit proces verder worden gemaximaliseerd, vooral in complexe industriële toepassingen.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
