Biologische waterzuivering: stikstofverwijdering

Verwijderen van stikstof, in combinatie met de verwijdering van organische stoffen en biologisch afbreken van biodegradeerbare detergenten, oliën en vetten ...

Doel

  • verwijderen van stikstof (ammonificatie, nitrificatie, denitrificatie)

  • in combinatie met de verwijdering van organische stoffen (TOC, COD (CZV), BOD (BZV) ...) en biologische afbraak van biodegradeerbare detergenten, oliën en vetten ...

Principe

Dankzij de aangroei van de biomassa verwijdert een biologische waterzuivering altijd in beperkte mate stikstof uit het afvalwater. Bij afvalwater met een te hoge stikstof-koolstofverhouding volstaat de opname van stikstof in het bioslib niet om aan de effluentnorm te voldoen. Het teveel aan stikstof kan verder biologisch verwijderd worden door het waterzuiveringsstation uit te breiden met een nitrificatie-denitrificatieproces.

Tijdens dat proces wordt ammoniumstikstof in het afvalwater in twee stappen omgezet in stikstofgas. Tijdens een eerste beluchte stap zetten nitrificerende bacteriën ammoniumstikstof om tot nitraatstikstof. Vervolgens wordt nitraatstikstof tijdens de niet-beluchte denitrificatiestap omgezet in stikstofgas (N2), een onschadelijk gas dat algemeen voorkomt in de atmosfeer. Dat proces verbruikt organische materie.

Uitvoeringsmogelijkheden

Voor het denitrificatieproces wordt vaak een bijkomend niet-belucht bekken toegevoegd aan de waterzuivering. Dat bevindt zich voor (pre-denitrificatie) of na (post-denitrificatie) het beluchtingsbekken. Ook in een batchreactor kan biologische stikstofverwijdering voorzien worden door een niet-beluchte (gemengde) fase toe te voegen aan de zuiveringscyclus.

Schema

Post-denitrificatie

Pre-denitrificatie

Toepassingen

Huishoudelijk afvalwater en afvalwater van voedselverwerkende bedrijven bevatten meestal een stikstofoverschot. Dat is echter ook vaak het geval in andere sectoren, zoals de farmaceutische nijverheid en de afvalverwerking. Indien mogelijk wordt pre-denitrificatie toegepast, waarbij een deel van de organische materie in het afvalwater benut wordt. Daardoor valt de noodzaak om een externe koolstofbron te doseren weg.

Realisatievoorbeeld

Beluchtingsbekken - Nitrificatiebekken

Aanpak van Trevi

Trevi heeft uitgebreide ervaring met biologische stikstofverwijdering uit moeilijke afvalwaters (toxiciteit, zoutgehalte) en afvalwaters met zeer hoge stikstofconcentraties, zoals de dunne fractie van mest en digestaat. Als de situatie het toelaat, combineert Trevi complementaire afvalwaters van naburige bedrijven om een optimale procesvoering te verkrijgen. Bij de toevoeging van een externe koolstofbron kijken we in eerste instantie naar de valorisatie van C-rijke afvalstromen als alternatief voor dure chemicaliën.