ANAMMOX IN DE HOOFDSTROOM

In Nederland is het Anammox proces tot nu toe vooral toegepast in deelstromen bij tempe-raturen hoger dan 30°C. Bij deze temperatuur hebben de anammox bacteriën een groeisnel-heid van 10 tot 15 dagen verdubbelingstijd. Bij lagere temperaturen is de groeisnelgroeisnel-heid veel langzamer. Deze lage groeisnelheid vraagt een aantal randvoorwaarden:

• enten van anammox in de hoofdstroom • vasthouden van anammox in het proces • aanpassing van de procesregeling

De voordelen van het proces zijn dat de stikstofverwijdering minder afhankelijk wordt van BZV en energie bespaard kan worden.

In de afgelopen jaren is een onderzoek gedaan naar de toepassing van anammox in de hoofd-stroom op de rwzi Dokhaven, waarbij veel essentiële lessen zijn geleerd over het proces. Naar verwachting worden in 2018 twee installaties opgestart met (gedeeltelijk) anammox in de hoofdstroom.

5.2 ONTWERPRICHTLIJNEN EN ONTWERPDIAGRAMMEN 5.2.1 INLEIDING

Deze paragraaf behandelt de ontwerprichtlijnen zoals deze in Nederland worden toegepast. Ook zijn de bijbehorende ontwerpdiagrammen opgenomen. Ondanks dat bij het ontwerp de verwijdering van stikstof en fosfor gecombineerd plaatsvindt, is er gekozen om deze in aparte paragrafen en diagrammen te verwoorden.

Bij het ontwerp van een installatie voor de behandeling van huishoudelijk afvalwater kan het nuttig zijn om aan de hand van een aantal beslissingen te kunnen kiezen voor:

• het toepassen van voorbehandeling

• het type nitrificatie/denitrificatie, de configuratie van de stikstofverwijdering, c.q. de toe-passing van voordenitrificatie of simultane denitrificatie

72

• het toepassen van biologische P-verwijdering

• het opnemen van deelstroombehandeling voor stikstof en/of fosfaat • de configuratie van de P-verwijdering

• de uitvoeringsvorm van de installatie

Voor het opstellen van een ontwerp is het nuttig om de volgende parameters te kennen: • grootte van de aanvoer (c.q. grootte van de rwzi), influentvrachten en debieten • verhouding tussen CZV/BZV en stikstof in het influent

• variatie in de aanvoer

• ontwerptemperatuur en/of temperatuurprofiel • vetzuurconcentratie in het afvalwater

• nitraatconcentratie in aanvoer en in retourstromen naar de anaerobe tank • aanwezigheid van ontwatering (met voorafgaande slibgisting)

• wenselijkheid van lage chloriden-emissies

• wenselijkheid van P-terugwinning en de eisen daaraan • effluenteisen

5.2.2 VOORBEHANDELING

Met voorbehandeling van het afvalwater worden technieken als voorbezinking, A-trap of fijn-zeven bedoeld. Als gevolg van de voorbehandeling zal CZV, BZV, N, P en onopgeloste bestand-delen uit het influent worden verwijderd. De rendementen voor de diverse parameters zijn zeker niet gelijk. Over het algemeen is het rendement ten aanzien van onopgeloste bestand-delen hoger (50 – 70%) dan het rendement ten aanzien van CZV en BZV (30 – 50%). Het rende-ment ten aanzien van stikstof en fosfaat is over het algemeen laag (10% of lager).

Of een voorbehandeling ‘voordelig’ is, is sterk afhankelijk van de specifieke karakteristieken van het afvalwater. Het verwijderen van onopgeloste bestanddelen levert een lagere droge-stofvracht naar de beluchtingstank op met als gevolg een lagere surplusslibproductie en daarmee een lagere totale slibmassa (kleiner volume en/of lager slibgehalte) om de nitrificatie te bewerkstelligen. Een lagere BZV-vracht naar de beluchtingstanks levert eveneens een lagere slibproductie op. Maar de voorbehandeling veroorzaakt over het algemeen ook een lagere BZV/N-verhouding met als gevolg dat de denitrificatie moeizamer zal verlopen en een grotere slibmassa (groter volume en/of hoger slibgehalte) vereist. Indien het influent een hoger BZV/N-verhouding (>4,5) kent is dit meestal geen probleem, wanneer de BZV/N-BZV/N-verhouding in het influent al laag is (<3,5) is voorbehandeling over het algemeen niet aan te raden. Een lagere BZV-vracht kan ook nadelig zijn voor de biologische fosfaatverwijdering.

Met andere woorden: per specifiek geval zal moeten worden nagegaan of een voorbehande-ling ‘voordelig’ is of niet.

5.2.3 STIKSTOF HOOFDSTROOM

De ontwerprichtlijnen voor de dimensionering van de biologische stikstofverwijdering hebben vooral betrekking op het ontwerp van de anoxische en aerobe ruimte van de rwzi. Het volume van een eventuele anaerobe tank ten behoeve van biologische fosfaatverwijdering wordt hier niet bij betrokken. Wel is het van belang een eventuele chemische slibproductie als gevolg van een (aanvullende) chemische defosfatering hierin mee te nemen.

Bij het ontwerp van de stikstofverwijdering voor een uitbreiding, aanpassing of nieuwbouw van een rwzi zijn de volgende stappen te onderscheiden:

73

• karakterisering van het influent en temperatuurprofiel

• keuze voor simultane denitrificatie of voordenitrificatie of een combinatie van beide • vaststellen totaal benodigd volume en maximaal vast anoxische ruimte

• vaststellen verdere indeling beluchtingsruimte • keuze voor uitvoeringsvorm:

- ronde tank, rotoflow - omloop of carrousel - propstroomsysteem • inpassen regelingen

• minimalisatie interne stikstofbelasting

De stappen worden hierna kort toegelicht. Voor achtergronden bij de diverse stappen in het ontwerpproces wordt verwezen naar de overige hoofdstukken of bijlagen van dit handboek. Figuur 5.14 is een diagram voor het ontwerp van de stikstofverwijdering in de hoofdstroom weergegeven.

74

FIGUUR 5.11 ONTWERPDIAGRAM VOOR DE STIKSTOFVERWIJDERING IN DE HOOFDSTROOM

Karakterisering afvalwater

Hoge verhouding tussen CZV / BZV

en N ? ^ja

Vuilvracht groter dan 100.000 v.e. ? ^ja Overweeg voorbehandeling en eventueel slibgisting nee nee Karakterisering aanvoer beluchte ruimte

Lage BZV/N door hoge N-vracht met rejectiewater? ^ja Overweeg deelstroom-behandeling nee Temperatuurprofiel /

Ontwerptemperatuur simultane denitrificatie^{Principe keuze voor-/}

Ntotaal-eis ^{Keuze volume en} _slibgehalte

Groter volume en/of

hoger slibgehalte kiezen ^{HSA-berekening}

nee Ntotaal ≤ effluenteis

ja Geen

voordenitrificatievolume ^{ja % anoxisch uit HSA} < 20% ^{Groter volume en/of} hoger slibgehalte

nee Keuze grootte voordenitrificatie (VDN) volume % aeroob in laatste compartiment (na VDN volume) ≥ 80% ^nee Extra veiligheid inbouwen ja Indeling beluchtingsruimte bekend Keuze voor wisselrreactor (bijv. BCFS, (m)UCT, 5-traps Phoredox) Keuze voor uitvoeringsvorm en aantal straten 1 2 3

1 ^{Let op! Raadpleeg diagram voor P:} _{dosering heeft effect op slibproductie}

Let op! Raadpleeg diagram voor P: hoge effluent NO3is slecht voor bio-P Let op! Raadpleeg diagram voor P: voor goede bio-P, lage NO3gewenst

2 3