Maatwerk residentiële afvalwaterzuiveringssystemen

Inleiding tot afvalwaterzuiveringsapparatuur en algemene processtroom

I. Indeling van afvalwaterzuiveringsapparatuur

1.Door afvalwaterbron

• Huishoudelijke afvalwaterzuiveringsapparatuur:
  Verwerkt huishoudelijk afvalwater (bijv. toilet-, keuken- en waswater), met de nadruk op het verwijderen van organische stoffen (COD, BOD5) en ophangende vaste stoffen (SS).
• Industriële afvalwaterzuiveringsapparatuur:
  Op maat gemaakt voor specifieke industrieën (bijv. chemische, textiel, voedselverwerking), met betrekking tot verontreinigende stoffen zoals zware metalen, oliën en organische stoffen met een hoge concentratie.
• Stedelijke afvalwaterzuiveringsapparatuur:
  Het verwerkt stedelijk afvalwater op grote schaal, waarbij voorbehandeling, biologische behandeling en slibbeheer worden geïntegreerd om aan de strenge lozingsnormen te voldoen.

2.Door behandelingsproces

• Fysieke behandelingsapparatuur:
  Grillen, sedimentatietankjes, clarificatoren, filters (zand/geactiveerde koolstof) en membraansystemen (UF, MF) voor vaste-vloeibare scheiding.
• Chemische behandelingsapparatuur:
  Doseringssystemen (coagulantia, floculantia, ontsmettingsmiddelen), pH-aanpassingstanks en geavanceerde oxidatieprocessen (bijv. ozongeneratoren).
• Biologische behandelingsapparatuur:
  Geactiveerde slibreactoren (bijv. beluchtingstanks, SBR, MBR), anaërobe digesters en biofilmsystemen (druppelfilters, bewegende biofilmreactoren).
• Geavanceerde behandelingsapparatuur:
  Omgekeerde osmose (RO) -eenheden, ionenwisselkolommen, UV-desinfectiesystemen en verdampingskristallisatoren voor de productie van water van hoge zuiverheid.

II. Algemene processtroom

1. Voorbehandeling

• Screening en verwijdering van grind:
  • Bar-schermen: Verwijder grote afvalstoffen (bijv. stokken, kunststoffen) om de installatie stroomafwaarts te beschermen.
  • Gritkamers: Sediment zware anorganische deeltjes (zand, grind) door middel van zwaartekrachtseparatie.
• Evenwichtingstanks:
  Bufferstroom en concentratieschommelingen om latere behandelingsprocessen te stabiliseren.

2. Primaire behandeling

• Sedimentatievaten:
  Verwijderen van de vaste stoffen via de zwaartekracht, waardoor de SS met 50-70% en de organische lading met 30-40% wordt verminderd.
• Facultatieve processen:
  • Opgeloste luchtflotatie (DAF): Voor het verwijderen van olieachtig afvalwater of vaste stoffen met een lage dichtheid.
  • Chemische stolling: Verbetert de deeltjesaggregatie voor een betere sedimentatie.

3. Secundaire behandeling (biologische)

• Geactiveerd slibproces:
  • Luchtingstanks: Micro-organismen degraderen organische stoffen in CO2 en water onder aërobe omstandigheden.
  • Secundaire verduidelijkende gegevens: Biomassa (geactiveerd slib) worden gescheiden uit behandeld water; slib wordt gedeeltelijk gerecycled.
• Varianten:
  • A/O-proces (anaërobe-oxische): Verwijdert stikstof en fosfor via opeenvolgende anaërobe en aerobe zones.
  • MBR (Membrane Bioreactor): Combineert biologische behandeling met membraanfiltratie voor een superieure afvoerkwaliteit (SS < 10 mg/l).

4Tertiaire behandeling (verbeterde zuivering)

• Filtratie:
  Zand/antracytfilters of membraansystemen (UF/RO) verwijderen resterende vaste stoffen en opgeloste verontreinigingen.
• Desinfectie:
  Chloring, UV-bestraling of ozonbehandeling om ziekteverwekkers (bijv. E. coli, virussen) te inactiveren.
• Verwijdering van voedingsstoffen:
  Chemische neerslag (voor fosfor) of biologische processen (nitrificatie-denitrificatie).

5. Slibbehandeling

• Verdikking en ontwatering:
  Verminder het volume van het slib door middel van zwaartekrachtverdikkers, riemfilterpers of centrifuge (vochtgehalte van 99% tot 75-85%).
• Stabilisatie:
  • Anaërobe spijsvertering: Omzetting van organisch slib in biogas (methaan) voor energieherwinning.
  • Composteren: Aërobe ontbinding met bulkstoffen (bijv. houtsplinten) voor de productie van bio-meststoffen.
• Eindelijk verwijderen:
  stortplaats, verbranding of landgebruik (indien aan de wettelijke normen wordt voldaan).

III. Typische toepassingen en processelectie

IV. Belangrijkste overwegingen bij de keuze van de uitrusting

1. Waterkwaliteit en waterstroom:
   Analyse van verontreinigende stoffen (COD, zware metalen, pH) en ontwerpcapaciteit (bijv. 1000 m3/dag).
2. Naleving van de regelgeving:
   Voldoen aan nationale (bijv. GB-normen) of lokale lozingslimieten (bijv. strenger voor stikstof in kustgebieden).
3. Kosten-batenanalyse:
   • Investeringskosten: MBR-systemen zijn duurder, maar spaar ruimte; conventionele actieve slib is betaalbaarder.
   • Operatiekosten: Energie (beluchting ~ 50% van de totale kosten), chemische dosering en verwijdering van slib.
4. Voetafdruk en automatisering:
   • Modulaire/containersystemen voor beperkte ruimte (bijv. mobiele afvalwaterzuiveringsinstallaties).
   • PLC/DCS-besturing voor real-time monitoring en remote operation.