Ultrasone solubilisatie van retourslib om de productie van spuislib te reduceren

Het bedrijven van klassieke biologische waterzuiveringsinstallaties leidt vaak tot de productie van aanzienlijke hoeveelheden spuislib, dat op een gepaste manier dient afgevoerd en verwerkt te worden. Technologieën die in staat zijn om de spuislibproductie te reduceren genieten de laatste decennia dan ook veel aandacht. Slibdesintegratietechnieken, zoals bijvoorbeeld ultrasone behandeling, zijn zeer belovende technologieën die, wanneer ze in de recycle stroom van een biologische waterzuivering worden toegepast, tot een beduidende reductie in de hoeveelheid te spuien slib kunnen leiden. Tijdens het doctoraatsonderzoek zal de nodige aandacht geschonken worden aan het achterhalen van de invloedrijkste werkingsparameters van het ultrasone slibdesintegratieproces en dit met behulp van multivariate regressieanalyse. Daarnaast zal er getracht worden om een mechanistisch geïnspireerd model op te stellen die het proces van ultrasone solubilisatie beschrijft, en waarbij er rekening wordt gehouden met het feit dat het model compatibel moet zijn met de reeds bestaande actief slibmodellen (ASMs). Daarom wordt tijdens het experimenteel onderzoek een grote hoeveelheid analysedata verzameld, waarbij de analyses worden uitgevoerd tot op het niveau van de concentraties van de toestandsvariabelen. Dit laatste is noodzakelijk omdat deze toestandsvariabelen ook aangewend worden in de modelvergelijkingen van de bestaande ASMs. Op basis van experimenten op laboratoriumschaal en langlopende experimenten op pilootschaal wordt het mechanistisch geïnspireerd model voor ultrasone slibdesintegratie opgebouwd, waarin volgende processen in detail worden bestudeerd:

► De omzetting van vluchtige zwevende deeltjes (VSS) in snel en traag (of colloïdale) biodegradeerbare COD, inerte COD en opgeloste stikstof en fosfor;

► Het verminderen van de actieve biomassaconcentratie;

► Het verlies van opgeloste COD tijdens het ultrasone proces zelf als direct gevolg van de ultrasone slib solubilisatie;

► Aerobe en anoxische cryptische groei ten gevolge van het substraat en de nutriënten aanwezig in het ultrasone lysaat (= sludge yield).

Via onsite onderzoek op pilootschaal wordt er speciale aandacht besteed aan de lange-termijn effecten van ultrasone slib desintegratie op de spuislibreductie. Hierbij wordt er gebruik gemaakt van reëel industrieel afvalwater met (i) een hoge organische belasting (ii) en nutriënt deficiënte eigenschappen. Door twee parallelle sequencing batch reactors (SBRs) te gebruiken, worden de verschillen tussen de onbehandelde piloot SBR en een SBR dat uitgerust is met een 1 kW ultrasoon behandelingssysteem, geïdentificeerd en dit in termen van spuislibreductie, effluentkwaliteit en bezinkbaarheid van de slibvlokken.