Laatste nummer Neerslag
Lees de artikelen uit Neerslag hier online!
Artikelen zoeken
KNW
Binckhorstlaan 36, M417
2516 BE Den Haag
Telefoon 070 322 27 65
E-mail: info@waternetwerk.nl
Rwzi Ursem gaat op afstand biologisch !!
Chris Kaper, Simon Gaastra, Michiel de Boer en
| 1. KADER
Het hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK) is in 2003 ontstaan uit het samen gaan van zes waterschappen en de gemeenschappelijke heffingsdienst. Een van de onderdelen van het nieuwe schap is het afvalwaterketenbedrijf AWKB, dat ondermeer verantwoordelijk is voor het beheer van de 21 rioolwaterzuiveringinrichtingen (rwzi’s). |
| Een daarvan is de rwzi Ursem. De oorspronkelijke rwzi is in 1980 gebouwd als een ultralaagbelast actiefslibsysteem (Schreiber-principe). Vanwege de groei in de belasting en het aanscherpen van de lozingseisen is de rwzi aangepakt. Op basis van het programma van eisen (PvE) en een aantal ‘brainstormsessies’ zijn direct de bestekken gemaakt, vervolgens is de bouw van start gegaan. Deze is zomer 2004 voor het grootste deel afgerond. |
|
| De capaciteit van de rwzi is met de uitbreiding hydraulisch vergroot tot 1.715 m3/uur (RWA) (+ 24%) en biologisch is de capaciteit uitgebreid tot 62.130 IE’s (à 136 gram, +35 %). Er is in 2003 een nieuwe Wvo-vergunning afgegeven, waarbij een N-totaal van maximaal 10 mg/l (jaargemiddelde) is vereist en, geheel nieuw voor deze zuivering, een P-totaal-gehalte van 2 mg/l (voortschrijdend gemiddelde van 10 metingen). |
| De uitbreiding bestaat uit een nieuw harkrooster voor de installatie, een gecombineerde anaërobe en anoxische tank (propstroom principe) met recirculatie, een derde nabezinktank en nieuwe retourslibgemalen. De bestaande Schreiber- tank is omgebouwd en voorzien van vaste bellenbeluchting, voortstuwers en een recirculatiepomp van de aërobe ruimte naar de centraal gelegen, al bestaande anoxische ruimte. |
| 2. TECHNOLOGIE
Er is gekozen voor geheel biologische nutriëntenverwijdering, die is uitgevoerd als een verbeterd UCT-systeem. Anaërobe condities zorgen voor het kweken van fosfaataccumulerende bacteriën. Onder anaërobe omstandigheden in aanwezigheid van makkelijk afbreekbaar substraat, zoals vetzuren, geven deze bacteriën fosfaat af. Het afvalwater wordt hiertoe (na het harkrooster) in een anaërobe tank (propstroomreactor) gebracht, waar het in contact wordt gebracht met (retour-)slib. Dit slib wordt eerst door de eerste voordenitrificatietank (propstroomreactor) geleid, om er zeker van te zijn dat in het retourslib aanwezig nitraat is omgezet: de anaërobe tank is dan ook werkelijk anaëroob. Zo is de selectie van fosfaataccumulerende bacteriën optimaal. Deze bacteriën zijn vervolgens in staat om onder anoxische en aërobe omstandigheden, zoals in respectievelijk de voordenitrificatietanks (tweede tank is gemengde reactor) en de aeratietank, fosfaat in verhoogde mate op te nemen. Netto wordt op deze manier meer fosfaat opgenomen dan afgegeven, zodat dit uit de waterlijn verdwijnt. Het fosfaat in de bacteriën wordt tenslotte met het surplusslib afgepompt naar de indikker, het ingedikte slib wordt afgevoerd voor verdere verwerking. |
| Vanaf de eerste voordenitrificatietank stroomt het slib/water-mengsel onder vrij verval naar de tweede voordenitrificatietank. Vanuit deze ruimte stroomt het mengsel naar de aeratietank, waar het water wordt belucht door 3 strengen schotel beluchters. Iedere strang wordt bediend door een ‘eigen’ twee toeren luchtcompressor. In de aeratietank en de beide voordenitrificatietanks wordt de stikstofverwijdering verzorgd. |
|
| 3. BEHEER VAN DE RWZI
Oorspronkelijk was de rwzi Ursem overdag bemand/bemensd. De zuivering is de laatste jaren echter procesmatig onderhouden en bestuurd door ter plaatse drie keer per week een set bemonsteringen uit te voeren. Aan de hand van de analyseresultaten is het proces bijgestuurd. Het is nu de bedoeling de rwzi Ursem onbemensd te laten draaien, centraal te bedienen en de bezoekfrequentie verder te beperken tot één keer per week. Om de rwzi zo te kunnen besturen is besloten om te investeren in ‘online’ meetapparatuur. Zo zijn er zuurstof-, ammonium-, nitraat-, fosfaat-, droge stof- en redoxmeters geplaatst waarbij de signalen gebruikt worden bij de procesbeheersing (zie volgende figuur). De keuze is gevallen op apparaten van de fa. Danfoss. Over één of meer ‘webcams’ wordt nog nagedacht. Het SCADA-systeem is van Sattline. De rwzi Ursem kan daarmee lokaal worden bediend, maar ook centraal op de rwzi’s Geestmerambacht en/of Wervershoof. De besturing is op deze rwzi’s in het bestaande systeem geïntegreerd. Eind 2004 hopen we geheel operationeel te zijn. |
|
| De recirculatie van retourslib van (het einde van) de eerste voordenitrificatietank met een circulatiepomp naar (het begin van) de anaërobe tank is variabel tussen 300 en 870 m3/uur. Op basis van de in de voordenitrificatietank gemeten redoxpotentiaal wordt het debiet bepaald: een redoxpotentiaal van -300 mV geeft voor deze rwzi aan dat er geen nitraat aanwezig is (hoge retourstroom mogelijk), en een redoxpotentiaal van -80 mV betekent dat er een nitraatgehalte van ongeveer 1 mgN/l aanwezig is (lage retourstroom gewenst). Indien de redoxmeter defect is, gaat de regeling over naar een instelbaar vast setpoint. In de aeratietank worden de zuurstofconcentratie en het nitraat- en ammoniumgehalte ‘online’ gemeten. Omdat de tank een gemengde reactor is, komen de gemeten concentraties redelijk overeen met de gehalten in het effluent. Om die reden wordt ook ‘online’ fosfaat gemeten in de aeratietank. Voor de beluchtingregeling wordt het signaal van de zuurstof-, ammonium- en nitraatmeters gebruikt. Er wordt een maximale en een minimale zuurstof setpoint ingesteld. Hiertussen wordt het setpoint beïnvloed door de gemeten concentraties ammonium en nitraat. Meer ammonium betekent meer beluchten, meer nitraat houdt in dat er minder zuurstof nodig is. In het besturingssysteem is de keuze voor meer of minder beluchten in een matrix verwerkt. De operator kan daarmee ook zien of het systeem bezig is om het setpoint (in stapjes) te verhogen of verlagen. Tussen de stappen zit een wachttijd. Het systeem moet immers de tijd hebben om te reageren op een verhoging of verlaging van het zuurstof setpoint. De zuurstofbehoefte wordt gedekt door het op- of afschakelen van luchtcompressoren. Bij storing van de ammoniummeter gaat de regeling over op een instelbaar vast zuurstof setpoint. Bij storing van de nitraatmeter neemt de regeling een gemiddelde waarde van de nitraatconcentratie aan, en is de ammoniumconcentratie bepalend voor het meer of minder beluchten. Indien de ammonium- en nitraatmeter onverhoopt beide niet functioneren gaat de regeling over op instelbare vaste zuurstofsetpoints. |
| Om optimaal gebruik te maken van de tweede voordenitrificatietank is ook deze voorzien van een nitraatmeter en is een circulatiepomp geïnstalleerd tussen de aeratietank en deze voordenitrificatietank. Het circulatiedebiet is regelbaar tussen 1.900 en 2.500 m3/uur. Bij een hoge nitraatconcentratie in de aeratietank en een laag gehalte in de voordenitrificatietank zal de circulatiestroom worden vergroot. Indien één van de meters defect is, zal de regeling overgaan op het regelen op de resterende nitraatmeter. Indien beide meters defect zijn, zal de regeling overgaan op een instelbaar vast circulatiedebiet. |
| Surplusslib wordt uit de waterlijn gepompt op basis van ‘online’ drogestofmeting in de aeratietank.De gemeten waarde wordt door het systeem vergeleken met een gekozen setpoint. De surplusslibpompen worden meer of minder aangestuurd, afhankelijk van de meetwaarde. In deze regeling is ook de gangbare looptijd/ wachttijd-regeling van de surplusslibpompen opgenomen. Het surplusslib wordt ter plaatste ingedikt tot ongeveer 3%. |
| 5. DE EERSTE RESULTATEN
Omdat tijdens de verbouwing in het hart van de installatie is ingegrepen, zijn noodzakelijke kunstgrepen genomen om de zuivering in bedrijf te houden. Deze maatregelen bestonden ondermeer uit een noodpompinstallatie, waarmee een nabezinktank is gevoed. De procesregeling is niet altijd in bedrijf geweest. Dit heeft een negatieve invloed gehad op de SVI, die in die periode is opgelopen van 100 naar 150 ml/g. |
| De zuivering draait, ten tijde van het schrijven van dit stuk, een maand in de
beoogde configuratie, en de SVI is gedaald tot 100 ml/g. Ook de biologische fosfaatverwijdering
lijkt op gang te zijn gekomen.
Door het vergroten van de beluchtingcapaciteit verloopt de stikstofverwijdering zonder problemen. Een N-totaal-gehalte van 5 mg/l is niet uitzonderlijk. |
| 6. EN VERDER
Vanaf midden 2005 wordt een hogere belasting verwacht, die in circa 10 jaar oploopt tot de ontwerpcapaciteit. Een punt van aandacht is de surplusslibregeling. Het surplusslib wordt ter plaatste ingedikt. Een overstort van deze indikker kan theoretisch de biologische fosfaatverwijdering verstoren. Daarom is tijdens de nieuwbouw besloten om in de indikker een slibdieptemeter te plaatsen en deze meetwaarde ook op te nemen in de surplusslibregeling. Voor meer info over de rwzi Ursem en de regio Geestmerambacht van HHNK: kijk eens op www.rwzi.com |