De sequencing batch reactor (SBR) is een discontinu werkend systeem voor de biologische behandeling van afvalwater. In tegenstelling tot continu werkende systemen zoals klassieke actiefslibprocessen, combineert de SBR alle processtappen - van vullen tot secundaire zuivering - in één enkele reactortank. Het proces is bijzonder flexibel en wordt zowel bij de behandeling van stedelijk als industrieel afvalwater toegepast.
Inhoudsopgave
Belang en voordelen van het SBR-systeem
Procesintegratie:
- De SBR combineert verschillende behandelingsfasen (beluchting, bezinking, helder water verwijderen) in één tank, wat ruimte en kosten bespaart.
Flexibiliteit:
- Het proces kan worden aangepast aan verschillende afvalwatersamenstellingen en belastingsschommelingen, waardoor het ideaal is voor industriële toepassingen.
Hoge reinigingsprestaties:
- De SBR maakt de effectieve verwijdering van organische stoffen (BZV/CZV), stikstof (nitrificatie/denitrificatie) en fosfor (biologische of chemische neerslag) mogelijk.
Modulariteit:
- Het systeem kan eenvoudig worden opgeschaald en is daarom geschikt voor zowel kleine systemen als grootschalige toepassingen.
Hoe de sequencing batch reactor werkt
De werking van een SBR verloopt in verschillende opeenvolgende fasen. Elke fase vervult een specifieke functie in het reinigingsproces:
1e vulfase
- Doel:
- Lozen van ruw afvalwater in de reactor.
- details:
- Tijdens het vullen wordt het afvalwater gemengd met de bestaande biomassa (actief slib).
- Afhankelijk van de procesvereisten kan het vullen statisch (zonder mengen) of dynamisch (met beluchting) gebeuren.
- Optimalisatie:
- Dynamisch vullen verbetert de voorverwijdering van gemakkelijk afbreekbare organische stoffen en bevordert denitrificatie (verwijdering van stikstof).
2e reactiefase
- Doel:
- Biologische afbraak van organische en anorganische onzuiverheden.
- details:
- Beluchting: Zuurstof wordt toegevoerd via diffusors of oppervlaktebeluchters om aerobe micro-organismen te activeren.
- Nitrificatie: Ammonium (NH₄⁺) wordt door nitrificerende bacteriën omgezet in nitraat (NO₃-).
- Denitrificatie: In anoxische fases (zonder zuurstoftoevoer) wordt nitraat gereduceerd tot stikstofgas (N₂) door heterotrofe micro-organismen.
- Verwijdering van fosfor:
- Biologisch: Bevordering van polyfosfaataccumulerende organismen (PAO's) door gerichte controle van aerobe en anoxische fasen.
- Chemisch: Neerslag met ijzer- of aluminiumzouten.
- Optimalisatie:
- Dankzij de nauwkeurige regeling van de beluchtingsfasen kunnen de reinigingsprestaties worden aangepast aan specifieke parameters.
3e sedimentatiefase
- Doel:
- Scheiding van de biomassa (slib) van het gezuiverde water.
- details:
- De reactor wordt hydraulisch drukloos gemaakt zodat de biomassa kan zinken.
- Sedimentatie vindt plaats onder rustige omstandigheden om resuspensie van het slib te voorkomen.
4. verwijderingsfase van helder water
- Doel:
- Lozen van het gezuiverde water uit het bovenste gedeelte van de reactor.
- details:
- Afzuiging vindt plaats via een in hoogte verstelbare helderwateruitlaat of een speciaal afzuigapparaat.
- Het gezuiverde water wordt rechtstreeks geloosd of naar een volgende zuiveringsfase geleid.
5. overtollige slibafvoer
- Doel:
- Regelmatige verwijdering van biomassa om de gewenste slibbelasting (F/M-verhouding) in de reactor te handhaven.
- details:
- Het overtollige slib wordt verwijderd en meestal verzonden voor slibbehandeling.
Afbeelding: SBR reactor als onderdeel van het ALMA BHU BIO systeem
Technische kenmerken van de SBR
reactorvolume:
- Het volume van de reactor wordt bepaald door de hoeveelheid voer en de retentietijd.
- Typische verblijftijden: 6-12 uur (afhankelijk van de belasting en vereisten).
Ventilatiesystemen:
- Gebruik van diffusors met fijne belletjes of oppervlaktebeluchters.
- Aansturing via zuurstofsensoren om het energieverbruik te optimaliseren.
regelsysteem:
- De SBR vereist een nauwkeurig geautomatiseerd regelsysteem dat de fases en beluchtingsintervallen regelt.
- Sensoren controleren parameters zoals zuurstofconcentratie, ammonium, nitraat en redoxpotentiaal.
Slibbelasting (F/M-verhouding):
- De verhouding tussen belasting (F) en biomassa (M) ligt meestal tussen 0,1 en 0,4 kg BOD/kg DM-d.
Voordelen van het SBR-systeem
- Hoge flexibiliteit:
- Aanpassing van de fasen aan verschillende afvalwatersamenstellingen en belastingen.
- Compact ontwerp:
- Geen aparte secundaire klaringsinstallatie nodig.
- Hoge reinigingsprestaties:
- Effectieve verwijdering van stikstof en fosfor door gerichte procesregeling.
- Energie-efficiëntie:
- Vraaggestuurde ventilatie verlaagt het energieverbruik.
Nadelen en uitdagingen
- Hoge controle-inspanning:
- Faseregeling vereist een complex automatiseringssysteem.
- Fluctuaties in instroom:
- De reinigingsprestaties kunnen afnemen bij plotselinge belastingspieken.
- Pulserende lozing van afvalwater:
- Het gezuiverde water wordt niet continu geloosd, maar in batches, waardoor buffering in de nabehandeling nodig is.
Optimalisatie-opties
- Sensorintegratie:
- Gebruik van ammonium- en nitraatsondes voor dynamische controle van de beluchtingsfasen.
- Faseaanpassing:
- Uitbreiding van de anoxische fasen voor verbeterde denitrificatie.
- Modulaire uitbreiding:
- Als de belasting toeneemt, kunnen extra reactoren parallel worden aangesloten.
Conclusie
De sequencing batch reactor (SBR) is een uiterst efficiënt en flexibel systeem voor biologische afvalwaterzuivering dat bijzonder geschikt is voor toepassingen met fluctuerende voedingsomstandigheden. Dankzij het compacte ontwerp en de mogelijkheid tot nauwkeurige regeling biedt de SBR aanzienlijke voordelen ten opzichte van conventionele continue systemen. Met state-of-the-art sensortechnologie en automatisering kan het SBR proces optimaal worden aangepast aan specifieke eisen en levert het zo een belangrijke bijdrage aan duurzame water- en afvalwaterzuivering.
Voor meer informatie over onze producten kunt u altijd contact met ons opnemen!
