NL9000879A

NL9000879A - Werkwijze voor de zuivering van sulfidehoudend afvalwater.

Info

Publication number: NL9000879A
Application number: NL9000879A
Authority: NL
Original assignee: Pacques Bv
Priority date: 1990-04-12
Filing date: 1990-04-12
Publication date: 1991-11-01

Description

Werkwijze voor de zuivering van sulfidehoudend afvalwater.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de zuivering van sulfidehoudend en eventueel organische stof bevattend afvalwater, waarbij in een reactor het sulfide met behulp van aerobe bacteriën bevattend slib (biomassa) wordt geoxydeerd tot elementaire zwavel.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 88.Ol.OO9. Daarbij wordt aangegeven, dat de vorming van zwavel gestimuleerd kan door een lagere zuurstoftoevoer toe te passen dan stoichiometrisch nodig zal zijn voor sulfaatvorming. Gebleken is echter, dat volgens deze bekende werkwijze weliswaar een aanzienlijke vorming van zwavel optreedt, maar dat deze nog verbeterd zou kunnen worden.

De aanwezigheid van zwavelverbindingen zoals sulfide in afvalwater heeft vele nadelige gevolgen, zoals: - corrosieverwerking op beton en staal, - hoge zuurstof vraag (COD), waardoor na lozing van het afvalwater in het ontvangende water zuurstofgebrek ontstaat, met als gevolg verontreiniging van het milieu en/of hoge milieuheffingen, - vergiftigende werking op mens en dier, - ernstige stankvorming.

Hoewel sulfide uit afvalwater kan worden verwijderd door chemische oxydatie, strippen en precipitatie, vinden biologische zuiveringsmetho-den thans opgang. Zo kan de biologische sulfideverwijdering plaatsvinden met behulp van fototrofe zwavelbateriën (ook met zwavelvorming) en met behulp van denitrificerende bacteriën. Ook met zuurstofverbruikende bacteriën in actief slib kan men sulfide omzetten in sulfaat (vergelijk bovengenoemde Nederlandse octrooiaanvrage). Zwavelvorming met behulp van zuurstof verbruikende bacteriën heeft voordelen boven de toepassing van fototrofe bacteriën omdat de aerobe omzetting veel sneller gaat dan de anaerobe (fototrofe) omzetting en het inbrengen van licht in een troebele zwavelreactor niet eenvoudig is, terwijl in een aerobe reactor zuurstof zonder problemen op eenvoudige wijze kan worden toegevoerd. In het geval van denitrificerende bacteriën is nitraat nodig.

De voordelen van de omzetting van sulfide in zwavel in plaats van sulfaat zijn onder andere: - veel minder zuurstof dus minder energie vereist, - het proces gaat veel sneller, - er wordt minder biologisch slib gevormd, - er wordt geen sulfaat of thiosulfaat meer geloosd, - er ontstaat de mogelijkheid tot hergebruik van de zwavel.

Gevonden werd nu dat de zwavelvorming gestimuleerd kan worden bij een werkwijze als in de aanhef genoemd, die is gekenmerkt, doordat men in de reactor een slibbelasting van ten minste 10 mg sulfide, bij voorkeur ten minste 35 mg sulfide per mg van de in het slib aanwezige stikstof per uur toepast, waarbij de slibbelasting betrokken is op het sulfide-oxiderende deel van de biomassa.

Gebleken is, dat bij de werkwijze volgens de uitvinding de zuurstof concent rat ie niet kritisch is. Deze kan dan ook binnen ruime grenzen variëren en zal bij voorkeur liggen in het gebied van 0,1-9.0 mg O2 per liter van het in de reactor aanwezige materiaal.

De slibbelasting bij de werkwijze volgens de uitvinding is onverwacht hoog in vergelijking met bekende werkwijzen.

In tabel A wordt dit geïllustreerd

Tabel A

Sulfide-slibbelasting Percentage zwavelvorming (mg S/mg-N.h) (%) 0-10 0 10-20 0-75 20 - 30 75 - 95 30 - 35 95 - 100 > 35 100

In tabel A is de hoeveelheid slib (biomassa) uitgedrukt in het stikstofgehalte, waaruit de bacteriën bestaan. Om hieruit het droge stofgehalte te bereken, moet dit getal met een factor 8,3 vermenigvuldigd worden. Uit tabel A blijkt duidelijk, dat het mogelijk is om alle sulfide in zwavel om te zetten door een slibbelasting boven 35 mg S/mg-N.h toe te passen.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt bij voorkeur zodanig uitgevoerd, dat men in de reactor een biomassa toepast, die aanwezig is in de vorm van biofilms, die op een dragermateriaal gehecht zijn.

De waarden genoemd bij Tabel A gelden alleen bij afvalwaterstromen die geen organische stof bevatten. In het geval dat er organische stof aanwezig is in het afvalwater, zal er ook een niet-sulfide-oxyderende biomassa gaan groeien, waardoor het stikstofgehalte van de totale biomassa relatief hoger wordt dan waarmee in Tabel A gerekend is. In het geval dat er organische stoffen in het afvalwater aanwezig zijn, zal gebruik gemaakt worden van de sulfide-oppervlaktebelasting (hierbij wordt het oppervlak van de biofilm bedoeld) als bepalende parameter voor het al of niet omzetten van sulfide in elementaire zwavel. Deze waarden zijn weergegeven in Tabel B.

Tabel B

sulfide-oppervlaktebelasting Percentage zwavelvorming (g S/m2.dag) (%) 0-10 0-80 10 - 20 80 - 95 20 - 25 95 - 100 > 25 100

De werkwijze volgens de uitvinding wordt derhalve bij voorkeur uitgevoerd bij een sulfide-oppervlaktebelasting van tenminste 10 g S/m2.dag en bij voorkeur tussen de 20 en 25 g S/m2.dag. Wanneer er geen organische stof aanwezig is kunnen de getallen genoemd in Tabel A gebruikt worden.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding blijkt, dat de pH in de reactor niet boven de 9.0 mag zijn. De ondergrens van de pH is niet kritisch, deze zal echter ver beneden 5 zijn, daar er sulfide-oxyderende bacteriën bekend zijn die groeien bij een pH van 0,5.

Claims

1. Werkwijze voor de zuivering van sulfidehoudend en eventueel organische stof bevattend afvalwater, waarbij in een reactor het sulfide met behulp van aerobe bacteriën bevattend slib (biomassa) wordt geoxy-deerd tot elementaire zwavel, met het kenmerk, dat men in de reactor een slibbelasting van ten minste 10 mg sulfide, bij voorkeur ten minste 35 mg sulfide per mg van de in het slib aanwezige stikstof per uur toepast, waarbij de slibbelasting betrokken is op het sulfide-oxyderende deel van de biomassa.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men in de reactor een biomassa toepast, die aanwezig is in de vorm van biofilms, die op een dragermateriaal gehecht zijn.

3· Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men de zuurstofconcentratie in de reactor instelt op een waarde in het gebied van 0,1-9,0 mg/1.

4. Werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men een sulfide-oppervlaktebelasting van ten minste 10 g/m^.dag toepast.