Samenvatting :
Stikstofverwijdering uit afvalwater is noodzakelijk voor de bescherming van waterlopen. Zo is stikstof één van de oorzaken van eutrofiëring van de waterlopen. Er bestaan verschillende technieken om stikstof uit afvalwater te verwijderen. De klassieke methodes zijn nitrificatie-denitrificatie en nitritatie-denitritatie. Ook is er een veelbelovende nieuwe techniek die volop in ontwikkeling is. Deze nieuwe techniek wordt anammox genoemd, en staat voor anaerobe ammonium oxidatie. Anammox is als het ware een snelkoppeling van de natuurlijke stikstofcyclus, waarbij nitriet en ammonium in ongeveer gelijke molaire hoeveelheden worden omgezet tot onschadelijk stikstofgas. Dit gebeurt door de zogenaamde anammox-bacteriën.
Aan deze techniek zijn een heel groot aantal voordelen verbonden, en het is vooral in het kader van duurzaamheid een veelbelovende techniek eens deze op punt staat. Zo wordt er geen koolstofdioxide uitgestoten, is er geen externe koolstofbron nodig en is er weinig zuurstof noodzakelijk. De laatste twee kunnen grote kosten besparen. Voor anammox toe te passen, is er wel een moeilijke procescontrole. Voor de optimalisatie van anammox moeten de juiste condities in de reactor worden gecreëerd, zodat de anammox-reactie kan plaats vinden.
Daarom wordt binnen Waterleau NV onderzoek gedaan naar de optimale condities in het LUCAS®-systeem van Waterleau. Het onderzoek wordt uitgevoerd op pilootschaal, waarbij de reactor een totaal actief volume van 60 liter heeft. De reactor wordt volledig gecontroleerd door een SCADA-systeem (Supervisory Control And Data Acquisition). Uit een grondige literatuurstudie zijn voor enkele parameters bepaalde streefwaarden bepaald die voor anammox optimaal zijn. Hieruit blijkt dat een temperatuur tussen 20°C en 43°C, lage opgeloste zuurstofconcentraties, een molaire verhouding van nitriet over ammonium van 1,32/1 en een slibretentietijd van 30 dagen optimaal is.
Door een proces van continue optimalisatie, wordt er getracht deze optimale omstandigheden in de reactor te creëren. In totaal zijn er in dit onderzoek 4 aanpassingen aan het systeem toegebracht, met als doel de optimale condities te bekomen. Een eerste aanpassing is de verhoging van de temperatuur in de reactor. Dit werd verwezenlijkt door ondergedompelde heaters te installeren. Daarnaast zijn de beluchtingsgrenswaarden op de SCADA en de beluchtingsintensiteit verlaagd, waardoor er minder hoge opgeloste zuurstofconcentraties in de reactor voorkomen. Verder zijn ook de cyclustijden van het LUCAS®-systeem op de SCADA gewijzigd, met als doel minder te beluchten. Zo is de ratio beluchting/totale cyclustijd van 0,75 naar 0,67 gedaald. Tot slot is er ook een denitrificatiestap geïmplementeerd met als doel de in overmaat gevormde nitraten en nitrieten via denitrificatie/denitritatie uit het systeem te verwijderen, zodat de verhouding nitriet/ammonium verder naar de streefwaarde zal dalen.
Uit de bekomen resultaten zijn ook enkele adviezen geformuleerd naar het verdere verloop in het onderzoek. Zo wordt er voorgesteld de cyclustijden nog eens aan te passen, zodat de verhouding beluchting/totale cyclustijd zakt naar 0,5. De slibretentietijd had ook al de streefwaarde bereikt, waardoor het uitgespoelde slib niet terug in de reactor moet worden gebracht. Ook worden de andere instellingen voorlopig best zo gehouden in afwachting tot de volgende resultaten van de nieuw voorgestelde aanpassingen. |
Wil je naar dit eindwerk verwijzen in je eigen eindwerk, paper of rapport, gebruik dan dit formaat (APA):
Weerts, M. (2017). Optimalisatie van anammox in het LUCAS®-systeem op pilootschaal.
Onuitgegeven verhandeling, Hogeschool PXL, PXL-Tech.
Gevonden op
op
http://doks.pxl.be/doks/do/record/Get?dispatch=view&recordId=SEtd8ab2a8215c86dfb7015c873f6f4c1f35.
|
Home 
