I et A²/O avløpsrenseanlegg er den sekundære renseren mye mer enn en tank for å separere slam fra vann.
Det som skjer med det sedimenterte slammet har en direkte effekt på den biologiske prosessen.
Noe av slammet returneres til de biologiske tankene som returaktivert slam (RAS). En annen del fjernes som avfallsaktivert slam (WAS).
Disse to strømmene kan komme fra samme klargjører, men de har helt forskjellige formål.
Å forstå denne forskjellen er avgjørende for å kunne betjene et A²/O-system riktig.
1. Hva skjer i Secondary Clarifier?
Etter å ha passert gjennom de anaerobe, anoksiske og aerobe sonene, går den blandede væsken inn i den sekundære klarneren.
Hensikten med klaringen er å la aktivert slam sedimentere mens klarnet vann går gjennom avløpsoppsamlingssystemet.
En forenklet strømningsbane er:
A²/O biologisk prosess → Sekundær klaring → Klaret avløp
I bunnen av klaringsanlegget samles det sedimenterte slammet opp og fordeles mellom returslam- og avfallsslamsystemet.
Dette skaper to separate baner:
RAS:returnerer biomasse til den biologiske prosessen.
VAR:fjerner overflødig biomasse fra systemet.
2. Returner aktivert slam: Holde biomasse i systemet
Den typiske RAS-strømningsveien i en konvensjonell A²/O-prosess er:
Sekundær klaring → RAS-pumpe → Anaerob tank
EPAs beskrivelse av den konvensjonelle A²/O-prosessen viser at RAS går tilbake til hodet av den anaerobe sonen sammen med den sekundære innflyten.
Hvorfor er dette nødvendig?
Fordi den biologiske behandlingsprosessen avhenger av en populasjon av mikroorganismer.
Hvis aktivert slam bare forlot anlegget med det klarede avløpet, ville biomassekonsentrasjonen i de biologiske tankene gradvis falle.
RAS forhindrer dette ved å returnere sedimenterte mikroorganismer til fronten av den biologiske prosessen.
I et A²/O-system inneholder det returnerte slammet også PAO, som er viktig for biologisk fosforfjerning.
RAS-flyten påvirker derfor mer enn MLSS. Det påvirker også den biologiske befolkningen og forholdene som fosforfjerning finner sted under.
3. Finnes det et standard RAS-forhold?
Det er ingen enkelt RAS-prosent som er riktig for hvert A²/O-anlegg.
En returslamstrøm kan uttrykkes som en prosentandel av innflytende strømning, men den riktige innstillingen avhenger av de faktiske driftsforholdene.
Operatører kan vurdere:
MLSS konsentrasjon
Slamavsetningsegenskaper
Sekundært klaringsslamteppe
Retur slamkonsentrasjon
Hydraulisk lasting
Biologiske prosesskrav
Klargjørende ytelse
En fast RAS-prosent bør derfor ikke erstatte prosessovervåking.
Hvis RAS er for lavt, kan faste stoffer hope seg opp i klareren og MLSS i den biologiske prosessen kan falle.
Hvis RAS er unødvendig høy, øker pumpeenergien, og klaringen og den biologiske prosessen fungerer kanskje ikke mer effektivt.
Den riktige innstillingen er den som opprettholder stabil faststoffbeholdning og klaringsytelse under anleggets faktiske forhold.
4. Avfallsaktivert slam: hvorfor noe slam må forlates
RAS holder biomasse i systemet.
WAS fjerner overflødig biomasse.
Mikroorganismer vokser kontinuerlig under biologisk behandling. Dersom overflødig faststoff ikke fjernes, kan mengden biomasse i systemet fortsette å øke og slamalderen kan bli for høy for de tiltenkte driftsforholdene.
En typisk WAS-rute er:
Sekundær klaring → Avfallsslampumpe → Slamlagring/fortykning → Slamavvanning
Avhengig av anlegget kan slammet deretter behandles med en filterpresse, båndfilterpresse, sentrifuge eller et annet avvanningssystem.
Å kaste bort slam er derfor ikke bare et deponeringssteg. Det er en viktig prosesskontrolloperasjon.
5. Hjelperør: De små linjene er fortsatt viktige
Hovedprosessrørene får mest oppmerksomhet, men flere hjelpesystemer er også viktige.
Tankdrenering
Avløpsledninger kan installeres i bunnen av biologiske tanker og rensere for:
Vedlikehold
Rengjøring
Undersøkelse
Slamfjerning
Tankavvanning
Dreneringssystemet skal gi en sikker vei for avløpsvann eller slam til et passende behandlings- eller håndteringspunkt.
Kjemisk dosering
Noen A²/O-anlegg bruker kjemisk dosering for å supplere biologisk behandling.
En ekstern karbonkilde kan tilsettes når avløpsvannet ikke inneholder nok biologisk nedbrytbart karbon for den nødvendige denitrifiseringen.
Kjemisk fosforutfelling kan også brukes når biologisk fosforfjerning alene ikke pålitelig kan møte den nødvendige TP-konsentrasjonen i avløpet.
Doseringsstedet avhenger av behandlingsmålet, kjemikaliet som brukes, blandingsforholdene og den generelle anleggskonfigurasjonen. Det finnes ikke et enkelt doseringspunkt som passer for alle A²/O-anlegg. EPA-veiledning bemerker at kjemisk tilsetning kan brukes sammen med biologisk fosforfjerning for å oppnå lavere og mer pålitelige fosforkonsentrasjoner.
9. A²/O-slam- og avløpsstrømmen i ett bilde
Hele nedstrømsstrømmen kan forenkles som følger:
Aerobic tank
↓
Sekundær klaring
↙ ↘
RAS Klaret avløp
↓ ↓
Anaerob tank Avansert behandling/desinfeksjon
↓
Utflod
Samtidig:
Sekundært klaringsslam → WAS-pumpe → Slamhåndtering → Avvanning → Endelig slamavhending eller gjenbruk
Dette enkle diagrammet forklarer hvorfor sekundærklareren er nært knyttet til både den biologiske prosessen og slamhåndteringssystemet.