Water | Biologische fosfaatverwijdering

Afdrukken

Biologische waterzuivering: fosfaatverwijdering

Doel

  • Fosfaatverwijdering (defosfatatie) op een biologische wijze

Principe

Fosfor, meestal als fosfaat, speelt een belangrijke rol bij de eutrofiëring van oppervlaktewater, met overmatige algengroei, een laag zuurstofgehalte en vissterfte als gevolg. Om eutrofiëring te bestrijden worden lozingsnormen voor P en PO43- opgelegd.

Fosfaat kan zowel chemisch (zie coagulatie/flocculatieproces) als biologisch worden verwijderd. In de biologische waterzuivering wordt steeds een bepaalde hoeveelheid fosfaat ingebouwd in de nieuwe biomassa. De fosfaatverwijdering is dus in eerste instantie gerelateerd aan de slibproductie en -afscheiding. Daarnaast kan het biologisch proces worden aangepast om extra fosfaten te verwijderen. Bepaalde bacteriesoorten (bv. Acinetorbacter sp.) laten toe om verhoogde hoeveelheden fosfor te accumuleren onder de vorm van polyfosfaatkorreltjes. De biologische defosfatatie wordt uitgevoerd in een alternerend aeroob en anaeroob actiefslibsysteem, waarbij specifiek de fosfaatopname door Acinetobacter wordt geoptimaliseerd.

Verloop van de concentratie aan opgeloste fosfaten in de bioreactor in anaeroob en aeroob milieu.

Vergeleken met de fysicochemische verwijdering van fosfaten is de hoeveelheid slibafval bij biologische verwijdering veel lager. Een goede opvolging van de procesparameters is steeds nodig om een efficiënte werking van het systeem te garanderen. In sommige gevallen is het nodig een organische koolstofbron (snel afbreekbare CZV) te doseren om de gewenste CZV/P verhouding te bereiken.

Toepassingen

Verschillende procesconfiguraties met aerobe, anoxische en anaerobe reactoren om fosfaatverwijdering te bewerkstelligen zijn mogelijk. Hieronder worden twee types beknopt toegelicht.

In het Phostrip-proces wordt het bezonken slib uit de nabezinker of secundaire bezinkingstank verpompt naar een gistingstank. In deze anaerobe reactor worden fosfaten vrijgesteld. Met behulp van chemicaliën worden de fosfaten vervolgens neergeslagen in een afzonderlijke nabezinker. Het Phostrip-proces is echter ongeschikt voor afvalwaters met hoge stikstofconcentraties.

Principeschema van het Phostrip-proces

Het Phoredox-proces maakt simultane stikstof- en fosforverwijdering mogelijk. Hierbij wordt het afvalwater in een anaerobe, een anoxische en een aerobe reactor behandeld. Nadien wordt het slib van het gezuiverde afvalwater gescheiden in een nabezinker en gerecirculeerd naar de anaerobe reactor.

Principeschema van het Phoredox-proces

Biologische waterzuivering met nutriëntenverwijdering kan vaak worden toegepast voor huishoudelijk afvalwater en afvalwater uit voedingsindustrie. Biologische defosfatatie vereist controle van diverse parameters om het proces efficiënt te laten verlopen (CZV/BZV, opgeloste zuurstof, redoxpotentiaal, nitraatgehalte, …).

Werkingskosten

Naast de investering in zuiveringsinfrastructuur zijn er ook werkingskosten verbonden aan het biologisch zuiveren van afvalwater. Voornaamste werkingskosten zijn gerelateerd aan de vereiste procesopvolging en de verwerking van het geproduceerde spuislib.