Handboek Slibgisting - Stowa

4
StoWa 2011-16 HANDBOEK SLIBGISTING
ONTWERPRICHTLIJNEN
4.1 INLEIDING
Dit hoofdstuk geeft een inleiding in de ontwerprichtlijnen voor slibgistingsinstallaties
voor communaal zuiveringsslib gericht op de actuele Nederlandse situatie. Deze leidraad is
bedoeld als begeleidings- en toetsingdocument in het ontwerpproces van slibbehandelingsroutes
waarin slibgistingsinstallaties een centrale rol innemen. In dit hoofdstuk wordt vooral
ingegaan op de keuzes die gemaakt moeten worden ten aanzien van het aantal, de grootte
van de slibgistingstank en de temperatuur van het slibgistingsproces. In hoofdstuk 4 wordt
verder ingegaan op de technische aspecten bij het ontwerp en de keuzes ten aanzien van de
diverse onderdelen van de slibgistingsinstallatie. De hier gegeven ontwerprichtlijnen
zijn vooral gericht op de Nederlandse situatie bij toepassen van conventionele mesofiele
vergisters.
In het algemeen wordt aanbevolen om gistingsinstallaties redundant uit te voeren (minimaal
twee tanks; afhankelijke van de schaalgrootte van de zuivering of slibverwerkings locatie)
waarbij rekening moet worden gehouden dat één van de tanks tijdelijk buiten bedrijf kan worden
gesteld voor onderhouds- of renovatiewerkzaamheden. Daarvoor moet een gistingstank
eigenlijk altijd leeg gezet kunnen worden (wat een tijdrovende en intensieve exercitie is). Ook
voor de verwijdering van bijvoorbeeld zand uit de gisting dient een tank geleegd te kunnen
worden.
4.2 oNtWErpMoDELLEN SLIBGIStING
Hoewel er verschillende ontwerpmodellen zijn om een slibgisting te dimensioneren wordt
het zogenaamde model van Chen en Hashimoto1 4 ONTWERPRICHTLIJNEN
4.1. INLEIDING
Dit hoofdstuk geeft een inleiding in de ontwerprichtlijnen voor slibgistingsinstallaties voor communaal zuiveringsslib
gericht op de actuele Nederlandse situatie. Deze leidraad is bedoeld als begeleidings- en toetsingdocument in het
ontwerpproces van slibbehandelingsroutes waarin slibgistingsinstallaties een centrale rol innemen. In dit hoofdstuk
wordt vooral ingegaan op de keuzes die gemaakt moeten worden ten aanzien van het aantal, de grootte van de
slibgistingstank en de temperatuur van het slibgistingsproces. In hoofdstuk 4 wordt verder ingegaan op de technische
aspecten bij het ontwerp en de keuzes ten aanzien van de diverse onderdelen van de slibgistingsinstallatie. De hier
gegeven ontwerprichtlijnen zijn vooral gericht op de Nederlandse situatie bij toepassen van conventionele mesofiele
vergisters.
In het algemeen wordt aanbevolen om gistingsinstallaties redundant uit te voeren (minimaal twee tanks; afhankelijke
van de schaalgrootte van de zuivering of slibverwerkingslocatie) waarbij rekening moet worden gehouden dat één van
de tanks tijdelijk buiten bedrijf kan worden gesteld voor onderhouds- of renovatiewerkzaamheden. Daarvoor moet een
gistingstank eigenlijk altijd leeg gezet kunnen worden (wat een tijdrovende en intensieve exercitie is). Ook voor de
verwijdering van bijvoorbeeld zand uit de gisting dient een tank geleegd te kunnen worden.
4.2. ONTWERPMODELLEN SLIBGISTING
veelvuldig toegepast. In dit model wordt
Hoewel
de
er
reductie
verschillende
van
ontwerpmodellen
organische stof
zijn
na
om
gisting
een slibgisting
voor primair
te dimensioneren
en surplusslib
wordt het
verschillende
zogenaamde model
relaties
van
Chen en Hashimoto
worden aangehouden. De anaërobe afbraak wordt beschreven met:
3 veelvuldig toegepast. In dit model wordt de reductie van organische stof na gisting voor primair en
surplusslib verschillende relaties worden aangehouden. De anaërobe afbraak wordt beschreven met:
R
B
K1
1
waarin: waarin:
R = R = het percentage afbraak afbraak van de van organische de organische stof stof
B = B = het maximum maximum haalbare haalbare percentage percentage afbraak afbraak
K
Q
=
=
K
= de relatieve slibleeftijd (slibleeftijd gedeeld door minimum slibleeftijd voor
de relatieve slibleeftijd (slibleeftijd gedeeld door minimum slibleeftijd voor methaangisting)
methaangisting)
de afbraakconstante.
= de afbraakconstante.
De waarden voor de verschillende parameters voor primair en surplusslib zijn uitgaande van mesofiele gisting
samengevat in deze zijn in goede overeenstemming met praktijkwaarden.
De waarden voor de verschillende parameters voor primair en surplusslib zijn uitgaande van
Tabel 4.1 PARAMETERS mesofiele VOOR BEREKENING gisting samengevat VAN HET PERCENTAGE in deze zijn AFBRAAK in goede VAN overeenstemming DE ORGANISCHE STOF met praktijkwaarden.
Parameter Eenheid Primair slib Secundair slib
Minimale slibleeftijd bij 30°C d 3,0 3,0
1 Temperatuurfactor Chen Y R & A G Hashimoto 1980. Substrate utilization model for biological 1,07 treatment systems. 1,07
Biotechnology & Bioengineering 22: 2081-2095.
Maximale reductie % 65 40
Afbraakconstante - 1,0 1,5
40
Biogasproductie m 3 /kg OS 0,8 0,6
Bij toepassen van thermische slibhydrolyse van secundair slib wordt de maximale afbreekbaarheid (reductie) verhoogd
(3.1)
(3.1)