De meeste IBA-systemen zijn compactsystemen. Dit is de verzamelnaam voor geprefabriceerde biologische zuiveringsvoorzieningen met een beperkt volume die het water in een of meerdere tanks zuiveren. In deze paragraaf vindt u een korte beschrijving van enkele compactsysteemtypen. Zeven compactsystemen zijn gecertificeerd volgens BRL K10004.

Biorotor

Een biorotor is een vloeistofdicht en van de omgeving afgescheiden compartiment (zie figuur A). Hierin zit op een horizontaal (soms schuin) geplaatste as dragermateriaal dat deels is ondergedompeld. Op het dragermateriaal ontwikkelen zich populaties micro-organismen. Door de ronddraaiende beweging van de rotor komt deze biomassa beurtelings met afvalwater en zuurstof in contact. Dit zorgt voor de aërobe afbraak van de verontreinigingen in het afvalwater. Vaak drijft een elektromotor de biorotor aan, soms lucht. Een pomp en/of scheprad laat het afvalwater horizontaal door het compartiment stromen.

Figuur A Biorotorsysteem met voorbezinktank en nabezinktank

(De)nitrificatie

Afhankelijk van de belasting vindt na de BZV-verwijdering in de biorotor nitrificatie plaats. Bij recirculatie van het slib vanuit het laatste biorotorcompartiment naar het begin van de installatie vindt tevens denitrificatie plaats.

Nabehandeling

Het overschot aan biomassa op het dragermateriaal laat periodiek los. Een nabezinktank scheidt dit van het gezuiverde water. Het systeem verwijdert regelmatig het bezonken slib. Hier ondergaat het slib hetzelfde stabilisatieproces als het direct bezonken slib bij de voorbehandeling. Ook een eventuele drijflaag (gevormd door floterend slib) gaat terug naar de voorbezinker. De voorbezinker van een biorotor is vaak een septic tank. De biorotor heeft meestal een eigen nabezinker.

Uitvoering en toepassing

Biorotoren zijn in verschillende vormen verkrijgbaar. Zo zijn er ronde, ovaalvormige, rechthoekige en vierkante systemen. Een biorotor is toepasbaar in het totale IBA-traject voor afvalwaterzuivering tot 200 i.e. Ook voor grotere debieten en in de industriële afvalwaterzuivering worden biorotorsystemen gebruikt. Gehele of gedeeltelijke plaatsing onder de grond is mogelijk. Er zijn geen biorotorsystemen gecertificeerd volgens BRL K10004.

Submerged bed

Het submerged bed (ondergedompeld bed) is een vloeistofdicht en van de omgeving afgescheiden compartiment met voorbezonken afvalwater (zie figuur B). Het dragermateriaal is geheel ondergedompeld in het water. Het krijgt vanaf de onderkant zuurstof om een optimale zuiveringsomgeving te creëren. Op het dragermateriaal ontwikkelen zich populaties micro-organismen. Zij breken onder aërobe omstandigheden de verontreinigingen in het afvalwater af. Losse vlokken actieve biomassa in de filterruimte versterken dit proces.

Het dragermateriaal bestaat uit kunststof platen of pakketten met een open structuur. Behalve als vast bed kan het dragermateriaal ook als zwevend bed worden toegepast. Dit houdt in dat losse delen dragermateriaal vrij door het compartiment met vloeistof bewegen. Hierdoor is de kans kleiner dat het bed verstopt raakt.

(De)nitrificatie

Nitrificatie en denitrificatie kunnen naast elkaar plaatsvinden. Dat kan door aërobe en anaërobe zones te creëren of afwisselend wel en niet te beluchten. Onderin het bed is vooral sprake van nitrificatie en BZV-afbraak, bovenin van BZV-afbraak en denitrificatie.

Nabehandeling

Het overschot aan biomassa op het dragermateriaal laat periodiek los. Een in het systeem geïntegreerde nabezinktank scheidt dit van het gezuiverde water. Het slib wordt regelmatig teruggevoerd naar de septic tank of voorbezinker. Daar ondergaat het slib dezelfde afbraak als het direct bezonken slib bij de voorbehandeling.

Uitvoering en toepassing

Submerged beds kunnen onder- of bovengronds worden geplaatst. De behuizing is van beton, metaal of kunststof. Het energieverbruik bedraagt jaarlijks 50 tot 100 kWh per i.e. Dit is afhankelijk van de beluchtingspomp, het toedieningsysteem van de beluchting en eventueel de pomp die het afvalwater aanvoert. De beluchtingssystemen schakelen periodiek aan en uit, de intervallen zijn instelbaar. Er zijn geen submerged beds gecertificeerd volgens BRL K10004.

Figuur B Submerged bed systeem met voorbezinktank en nabezinktank

Oxidatiebed

Een oxidatiebed is een vloeistofdicht compartiment met daarin een bed van dragermateriaal dat zich bóven de vloeistof bevindt (zie figuur C). Boven het dragermateriaal zit een systeem dat het afvalwater gelijkmatig over het bed verdeelt. Meestal voert een pomp het afvalwater naar dit verdeelsysteem. Om verstopping van het dragermateriaal te voorkomen, moet het afvalwater voorbezonken zijn.

Op het dragermateriaal ontwikkelen zich populaties micro-organismen. Zij breken onder aërobe omstandigheden de verontreinigingen in het afvalwater af. De aërobe omstandigheden ontstaan meestal door natuurlijke trek door het dragermateriaal. Mechanische ventilatie is eventueel mogelijk. Vaak behandelt een systeem het water opnieuw. Een deel gaat dan terug naar de septic tank of de bezinkruimte, de rest gaat over het dragermateriaal.

Nabehandeling

Het overschot aan biomassa op het dragermateriaal laat periodiek los. Een nabezinktank scheidt dit van het gezuiverde water.

Uitvoering en toepassing

Afhankelijk van de hoeveelheid te verwerken afvalwater bestaat het totale systeem (septic tank, oxidatiebed en nabezinking) uit één of meerdere tanks. Deze tanks hebben meestal een ronde vorm. Daarnaast is een tank onder te verdelen in compartimenten. De behuizing is van beton of kunststof. Het dragermateriaal bestaat uit lavaslakken, een vaste pakking van los gestorte kunststofmaterialen of pakketten van kunststof vulmateriaal met een open structuur. Er is een variant met dragermateriaal van steenwolpakketten. Deze variant heet ook wel een compactfiltersysteem. Oxidatiebedsystemen worden vrijwel altijd ondergronds geplaatst. Er zijn geen gecertificeerde oxidatiebedden. Eén compactfiltersysteem is gecertificeerd voor klasse II, volgens BRLK 10004.

Figuur C Oxidatiebed systeem met voorbezinktank en nabezinktank

Actief slib

Dit systeem bevat een vloeistofdichte reactorruimte met daarin een mengsel van afvalwater en actieve biomassa (zie figuur D). De totale biomassa bestaat uit vlokken van populaties micro-organismen die in het water zweven. Eén of meer mechanische voorzieningen beluchten en mengen de reactorinhoud. Beluchting is nodig voor de zuurstofvoorziening en voor de menging om de losse vlokken biomassa in suspensie te houden. Door de beluchting uit te schakelen kan het systeem over gaan naar een anaerobe fase waarin denitrificatie mogelijk is. In een variant is het slib deels gehecht aan dragermateriaal dat door de reactorruimte zweeft.

Nabehandeling

Een nabezinktank scheidt de biomassa (actief slib) van het gezuiverde water. Het systeem voert het meeste slib terug naar de reactorruimte en voert het overtollige slib af als spuislib

Uitvoering en toepassing

Het actiefslibsysteem bestaat uit een voorbezinker, een beluchtingstank en een nabezinker. Soms aangevuld met een contacttank en een denitrificatiecompartiment. Ook bestaan systemen zonder een aparte voorbezinktank of septic tank. De verschillende compartimenten worden afzonderlijk of in één tank geplaatst. Vanuit de nabezinker gaat een retourleiding naar de voorbezinker. Actiefslibsystemen bestaan in ronde en rechthoekige vorm. De behuizing is van kunststof of beton. Het energieverbruik bedraagt jaarlijks 50 tot 100 kWh per i.e. Dit is afhankelijk van de beluchting en de terugvoer van slib vanuit de nabezinker naar de beluchtingstank.

Een variant op het actiefslibproces is een installatie die de biologische zuivering combineert met een membraanfiltratie-unit in plaats van met een nabezinktank. Hiermee is een vijf maal hogere concentratie aan biomassa in de reactor verkrijgbaar. Het systeem mineraliseert het slib vergaand, waardoor de slibproductie laag is. Door de membraanfiltratie is het gezuiverde water vrij van zwevende stof en bacteriën.

Zes actiefslibsystemen zijn gecertificeerd volgens BRL K10004.

Figuur D Actiefslibsysteem met voorbezinktank en nabezinktank

Technologie van IBA-systemen