Wirbelbett: Fortschritte & neue Anwendungen. Yoann Le Goaziou

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Hetty Acker
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1 Wirbelbett: Fortschritte & neue Anwendungen Yoann Le Goaziou

2 Inhalt 1. Der Neue Z-Träger 2. MBBR - SBR 3. Annamox Verfahren 4. BioPolymer 24/06/2015 2

3 Z-MBBR

4 Das geschützte Fläche Konzept Geschütze Oberfläche Oberfläche die nicht von anderem Trägermaterial berührt werden kann für mikrobielle Besiedlung vorhanden 4

5 Geschütze Fläche vs Biofilmfläche Biofilmfläche mit verschiedenen Biofilmdicken 5

6 Die Wichtigkeit des Redoxgradientes Sobald Sauerstoff und andere Reaktanten verbraucht sind, wird ein Redox- Gradient im Biofilm gebildet. Sauerstoff Oxygen Träger Grenzschicht Abwasser Anaerobic Anoxic Aerobic 6

7 Das Prinzip der Biofilmsteuerung Träger-Design für die Selbstkontrolle der Biofilmdicke

8 Möglichkeiten mit Biofilmsteuerung Steuerung der Biofilmdicke kontrolliertes Design Beseitigung der Einschränkungen aufgrund der Verstopfung des Biofilms Vereinfachte Entwicklung und gesteuerten Redoxgradient ermöglicht maßgeschnittenes Design für spezifische Reaktionen Dünn, vollständig aeroben Aerobe und anoxische Dick aerob, anoxisch, anaerob Beispiele: Nitrifikation mit organischer Belastung Selenium Entfernung ANITA Mox 8

9 Ziel - spezifische Anwendungen = spezifische Träger Z-200 Z-300 Z-400 Z-500 Unterschiedliche Wandstärken Z-400 aus Recycling Kunststoff 9

Änderung unserer Art des Designs Die geschützte Oberfläche ist nicht eine Funktionseinheit für der Z-MBBR Neuer Ansatz bezogen auf die gesamte Aktivität Spezifische Projekte zielen, bei

10 Änderung unserer Art des Designs Die geschützte Oberfläche ist nicht eine Funktionseinheit für der Z-MBBR Neuer Ansatz bezogen auf die gesamte Aktivität Spezifische Projekte zielen, bei denen Biofilmkontrolle das Wesentlich ist: Biofilmdicke optimieren Kontrolle des Redox-Gradient Grosstechnische Referenzen: Ulricehamn (Gemeinde, Schweden) Bald: Nestlé (F&B, Poland) 10

11 Hybas SBR

Das Verfahren IFAS -System Geringer Platzbedarf Nitrifikanten wachsen auf Medien Nitrifikation bei niedrigen Temperaturen Weitere Zonen für

12 Das Verfahren IFAS -System Geringer Platzbedarf Nitrifikanten wachsen auf Medien Nitrifikation bei niedrigen Temperaturen Weitere Zonen für BSB Abbau, Bio- P und Denitrifikation Getrennter Nachklärbecken ist erforderlich Die Behandlung ist im Raum erreicht (in mehreren Reaktoren) 12

13 Das Verfahren SBR System BSB und N Abbau in kompakter Bauweise Kein Nachklärbecken notwendig Die Behandlung ist im Zeitraum erreicht (im selben Reaktor) 13

Geringer Platzbedarf Kein getrenntes Nachklärbecken nötig Verschiedene Arten von

14 Das Verfahren Das AnoxKaldnes IFAS SBR System kombiniert das beste von beiden Systemen. Die Medien ermöglichen eine Nitrifikation bei niedrigen Temperaturen und niedrigen HRT Geringer Platzbedarf Kein getrenntes Nachklärbecken nötig Verschiedene Arten von biologischen Behandlung werden in Raum und Zeit erreicht (in zwei Reaktoren in der bestehenden SBR- Grundfläche) 14

15 Das Verfahren Schema eines zweistufigen IFAS SBRs: Öffnungen Dekanter Zulauf Ohne-Mediazone (Anox/Oxic) Mediazone (Oxic) Ablauf Rezirkulation 15

einem spezifischen Gewicht mehr als 1 Sieb zwischen

16 Die Komponenten MBBR Teile Schwere AnoxKaldnes Biofilm Träger (SG> 1) Medien für IFAS SBR ist schwere Medien mit einem spezifischen Gewicht mehr als 1 Sieb zwischen Reaktoren SBR Spezifisch Belüftunssystem Grob oder fein Belüftung Dekanter 16

17 Anwendungen Nachrüstung für BSB- und Ammoniumabbau oder gesamter Stickstoffelimination Verlangt kleine Bauarbeiten Verbesserte Nitrifikation Kapazität Denitrifikation Neubau mit Platzproblematik SBR Ausrüstung für NH4-N or N Abbau Biofilm macht das System resistent gegen Stoßbelastungen Weniger Klärschlamm durch lange Biomasserückhaltung auf dem Medien

18 ANITA Mox und Hybas-ANITA Mox

Kontext Lösung = spezifische Verfahren Refuse Screening Primary settler Biological treatment Clarifier River Sand, grease Thickener Digester

19 Kontext Lösung = spezifische Verfahren Refuse Screening Primary settler Biological treatment Clarifier River Sand, grease Thickener Digester Nebenstrom behandlung ANITA Mox Gas holder CHP 1-2% ARA Einlauf 15-20% N Fracht N-NH 4 : mg/l BSB : < 150 mg/l Sludge disposal Dewatering 19

20 Prinzip ANITA Mox O 2 BSB NO 3 - NOB O 2 COD Heterotrops AOB NO 2 - NO 2-55% NH % O 2 (40%) CSB N 2 + NO 3 - Aerobic NH 4 + Anoxic O 2 CSB 20

- NO 2-55% NH 4 + 45% Aerobic O 2 (40%) NH 4 +

21 Prinzip ANITA Mox 1-stage Deammonification -60% O 2-100% CSB NO 3 - NOB O 2 COD Heterotrops AOB NO 2 - NO 2-55% NH % Aerobic O 2 (40%) NH 4 + Anammox CSB (0%) N 2 + NO 3-89% 11% Anoxic O 2 COD 21

22 Vorteil Anammox Vs Conv. N/DN Konventionelle Nit / Denit NO 3 - NH 4 + N 2 Annamox Verfahren Geringerer O 2 Verbrauch (-60%) Kein CSB Verbrauch (-100%) Geringere CO 2 Emission Geringer Verbrauch an Alkalinität (-50%) Geringere Schlammproduktion NH 4 + NO 2 - no COD N 2 22

Becken Träger, Siebe, Belüftungsystem: Fein oder grob

23 ANITA Mox Ein Wirbelbettverfahren Prinzip: Die Bakterien leben auf den Trägern K5, BiofilmChip Konventionelles MBBR Becken Träger, Siebe, Belüftungsystem: Fein oder grob Rührwerke ANITA Mox spezifisch: Spezifische Betriebspunkten (ph, O 2...) 23

24 ANITA Mox Vorteile Höhere Stabilität Sehr geringe Betriebsüberwachung notwendig Sehr Kompakt Aktivität 2-3 mal höher als ein konventionelles Verfahren Flexibilität Möglichkeit weitere Träger zu installieren (z.b. ARA Ticino) 24

25 Neue Entwicklung IFAS Konfiguration MBBR MBR IFAS Liquid + NH 4 N 2 Nitritation O AOB - 2 = 1-2 NO mg/l 2 Biofilm Anammox Media Aerobic Anoxic AOB in Biofilm = NO 2- limitation 25

26 Neue Entwicklung IFAS Konfiguration MBBR IFAS Liquid + NH 4 N 2 Nitritation O AOB - 2 = 1-2 NO mg/l 2 BS (1-2 g/l) Liquid Nitritation AOB + NH 4 - NO 2 N 2 O 2 < 0.5 mg/l Biofilm Anammox Media Aerobic Anoxic Biofilm Anammox Media Anoxic 26 AOB in Biofilm = NO 2- limitation AOB in BS = weniger NO 2- limitation

27 MBBR vs Hybas ANITA Mox : Vor und Nachteile CAPEX Kriterium MBBR Hybas OPEX Hoch GUS Variation Hoch CSB/N Niedrige eff. NH 4 /NO 3 Ausbau grosser Becken Ausbau kleiner Becken Fläche Betrieb Kunde Präferenz Bald: Hauptstrom der Anlage!! 27

28 Referenzen 28

IDA Foce Ticino 60 m 3 Zone C + 420 m 3 AnitaMox 20 (30) m 3 + 160 (230)m 3 K5 Hydraulische

50 m 3 /h Dimensionierung: 560 m 3 /d 635 (1138) kgcsb/d (1140 mg/l) 280 (495) kgnh 4 -N/d (495

29 IDA Foce Ticino 60 m 3 Zone C m 3 AnitaMox 20 (30) m (230)m 3 K5 Hydraulische Kapazität: max. 50 m 3 /h Dimensionierung: 560 m 3 /d 635 (1138) kgcsb/d (1140 mg/l) 280 (495) kgnh 4 -N/d (495 mg/l) 324 (580) kgts/d (580 mg/l) Bau Begin im September 2014 IBS ab Juni 2015 Zone C + Zone AnitaMox 7m Wasserhöhe min. 80% NH 4 -N - Abbau TITRE PRÉSENTATION / SOUS TITRE / DATE 29

30 BioPolymer

31 31

32 Cella Strategie Zeitachse 2. Schritt Vorführung + Endbenutzer 3. Schritt Vermarktung + Wachstum Phase 1. Schritt Entwicklung Test im industriellen Massstab Kommunal & Industrie Komplette Prototype Aktivitäten Aufbau eines Netzwerkes & Expansion

Pilotanlage (Brüssel) Cella Insdustrie ARA Pilotanalage (Eslöv) Cella

33 Pilotanlage und Umsetzung auf Kläranlagen Biopolymer Produktion aus Abwasser Herstellung von Biopolymer auf einer ARA Cella Kommunal ARA Pilotanlage (Brüssel) Cella Insdustrie ARA Pilotanalage (Eslöv) Cella Kommunal ARA Pilotanlage (Lund) CellaPol Pilotanlage (Lund) Ausführung: !

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