Met een compacte afvalwaterzuivering kunnen gemeenten, industriële bedrijven, hotels en projectontwikkelaars afvalwater zuiveren op de plek waar het ontstaat, met in de fabriek gebouwde installaties en beperkt bouwkundig werk. Drie biologische processen domineren de markt: de membraanbioreactor (MBR), de moving bed biofilm reactor (MBBR) en de sequencing batch reactor (SBR). Alle drie leveren een goed effluent, maar ze verschillen sterk in ruimtebeslag, energieverbruik, bedrijfsvoering en effluentkwaliteit. Deze gids legt uit hoe ze werken, vergelijkt ze naast elkaar en geeft aan welke gegevens u nodig heeft voor een gefundeerde offerte.
Zo werken MBR-, MBBR- en SBR-installaties
Alle drie de processen breken BZV en CZV biologisch af. Ze verschillen in de manier waarop de biomassa wordt vastgehouden en het gezuiverde water ervan wordt gescheiden.
MBR: biologie plus membraanfiltratie
Een compacte membraanbioreactor combineert een beluchtingstank met ondergedompelde PVDF-holle-vezelmembranen met een poriegrootte van 0,04 µm. De membranen vervangen de nabezinktank: het gezuiverde water wordt als permeaat door de vezels afgezogen, terwijl het actief slib in de tank blijft. Een typische installatie bestaat uit fijnzeving, een anoxische zone voor denitrificatie, de beluchtingstank, de membraantank en slibbehandeling. Onze MBR-installaties zijn leverbaar voor capaciteiten van 5 tot 5.000 m³/dag.
MBBR: biofilm op bewegende dragers
In een moving bed biofilm reactor groeit de biomassa op polyethyleen dragers met een specifiek oppervlak van 500 m²/m³. De vullingsgraad bedraagt doorgaans 25–67% van het tankvolume en de hydraulische verblijftijd is met circa 0,5–4 uur kort. Een zuivere MBBR heeft geen slibrecirculatie nodig, maar het gezuiverde water moet daarna nog van vaste stoffen worden gescheiden, bijvoorbeeld in een nabezinktank. Meer informatie vindt u bij onze MBBR-installaties.
SBR: alle stappen in één tank
Een sequencing batch reactor voert alle zuiveringsstappen uit in één tank, in een automatische cyclus van vullen, reageren, bezinken en decanteren. De cyclustijd is instelbaar tussen 3 en 8 uur; een PLC stuurt de volgorde en past de beluchtingsintensiteit aan op basis van de zuurstofmeting. Onze SBR-installaties zijn ontworpen voor 50 tot 10.000 m³/dag.
Effluentkwaliteit en ruimtebeslag
Voor de meeste opdrachtgevers is de beslissende vraag aan welke eisen het effluent moet voldoen. Een MBR levert de hoogste en meest constante kwaliteit: BZV onder 5 mg/l, zwevende stof onder 1 mg/l en een bacteriereductie van meer dan 4 log, met totaal stikstof onder 10 mg/l bij een anoxische zone en totaal fosfor onder 1 mg/l met chemische precipitatie. Daarmee is een compacte MBR de logische keuze wanneer het water wordt hergebruikt voor irrigatie of toiletspoeling, meestal na UV-desinfectie.
Een goed ontworpen SBR haalt eveneens BZV onder 5 mg/l, met totaal stikstof onder 8 mg/l en totaal fosfor onder 1 mg/l wanneer de cyclus met biologische fosfaatverwijdering (bio-P) wordt bedreven. Een MBBR bereikt een goede BZV- en stikstofverwijdering bij hoge volumetrische belastingen; het gehalte aan zwevende stof in het effluent hangt af van de scheidingsstap na de reactor.
Qua ruimtebeslag is de MBR het kleinst: compacte MBR-systemen nemen tot 60% minder ruimte in dan een conventionele actiefslibinstallatie. Een MBBR kan tot 60% tankvolume besparen ten opzichte van een conventioneel actiefslibproces en is daarom populair voor het opwaarderen van bestaande tanks. Een SBR bespaart ruimte doordat reactor en nabezinking in één tank plaatsvinden; bij een continue aanvoer zijn wel een buffertank of meerdere afwisselend bedreven reactoren nodig.
Energie, bedrijfsvoering en slib
Beluchting is in alle drie de processen de grootste energieverbruiker. Een MBBR verbruikt doorgaans 0,3–0,8 kWh per m³ gezuiverd water. MBR-installaties hebben meestal meer energie nodig, omdat de membranen naast de proceslucht ook met lucht worden gereinigd om vervuiling te beperken en omdat permeaatpompen nodig zijn. Het energieverbruik van een SBR is gemiddeld en kan verder worden verlaagd met een zuurstofgestuurde beluchting.
Een efficiënte luchttoevoer maakt een meetbaar verschil. Fijnbellige membraanbeluchters met bellen van 1–3 mm halen een standaard zuurstofoverdrachtsrendement van 6–8% per meter inblaasdiepte, aanzienlijk meer dan grofbellige systemen.
Bij de luchtopwekking realiseren turboblowers met toerengeregelde directe aandrijving tot 40% energiebesparing ten opzichte van roterende verdringerblowers met een vast toerental.
Ook de bedrijfsvoering verschilt. MBR-membranen vragen om automatische relaxatie en terugspoeling, periodieke chemisch ondersteunde terugspoelingen met natriumhypochloriet of citroenzuur en uiteindelijk vervanging van de modules. Vervangende MBR/UF-membraanmodules zijn leverbaar voor gangbare OEM-systemen zoals Toray, Kubota, Memcor en Koch PURON.
De MBBR is het meest vergevingsgezinde proces: de dragers hebben een vrijwel onbeperkte levensduur en de biofilm herstelt zich snel na piekbelastingen. Een SBR is daarentegen volledig afhankelijk van de besturing, dus betrouwbare meetinstrumenten en automatisering met bewaking op afstand zijn onmisbaar.
Ook bij het slib zijn er verschillen. Een MBR werkt met een hoge slibleeftijd van 15–30 dagen en produceert daardoor doorgaans minder en beter gestabiliseerd surplusslib. In een SBR bezinkt het slib in de reactor en wordt het surplusslib aan het einde van een cyclus afgevoerd. In een MBBR laat overtollige biomassa los van de dragers en wordt deze in de scheidingsstap verwijderd.
MBR, MBBR en SBR vergeleken
| Criterium | MBR | MBBR | SBR |
|---|---|---|---|
| BZV effluent | < 5 mg/l | Goed, afhankelijk van ontwerp | < 5 mg/l |
| Zwevende stof | < 1 mg/l | Afhankelijk van scheidingsstap | Afhankelijk van bezinking |
| Stikstof | Ntot < 10 mg/l (met anoxische zone) | Nitrificatie 0,5–1,5 g NH₄-N/m²/dag | Ntot < 8 mg/l |
| Fosfor | < 1 mg/l (chemische precipitatie) | Chemische precipitatie indien nodig | < 1 mg/l (bio-P) |
| Ruimtebeslag | Kleinst, tot 60% minder dan actiefslib | Compact, tot 60% minder tankvolume | Eén tank voor alle stappen |
| Energie | Hoogst (membraanbeluchting) | 0,3–0,8 kWh/m³ | Gemiddeld, zuurstofgestuurd |
| Wisselende belasting | Buffer en fijnzeving nodig | Zeer robuust | Zeer geschikt |
| Typische capaciteit | 5–5.000 m³/dag | Ontwerp op BZV- en NH₄-N-vracht | 50–10.000 m³/dag |
| Typische toepassing | Hergebruik, weinig ruimte, strenge normen | Robuuste industriële zuivering, opwaardering | Wisselende aanvoer, kleinere kernen |
Wanneer welk proces de beste keuze is
Kies voor MBR wanneer
- het gezuiverde water wordt hergebruikt, bijvoorbeeld voor irrigatie of toiletspoeling;
- de ruimte beperkt is, zoals bij hotels, vakantieparken, industrieterreinen of decentrale woonkernen;
- strenge lozingseisen gelden voor zwevende stof of bacteriën.
Kies voor MBBR wanneer
- een bestaande actiefslibinstallatie overbelast is en meer capaciteit nodig heeft zonder nieuwe tanks;
- sterk vervuild industrieel afvalwater met wisselende vrachten moet worden behandeld;
- een robuuste, onderhoudsarme bedrijfsvoering voorop staat.
Kies voor SBR wanneer
- de aanvoer sterk wisselt of stootsgewijs plaatsvindt, zoals op bedrijventerreinen, in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie of in kleine kernen;
- stikstof en fosfor in één tank moeten worden verwijderd;
- bestaande tanks of vijvers kunnen worden omgebouwd.
Deze ontwerpgegevens hebben wij nodig voor een offerte
Hoe meer van de onderstaande informatie u kunt aanleveren, hoe nauwkeuriger het ontwerp en de offerte worden:
- gemiddeld en maximaal dagdebiet;
- type en herkomst van het afvalwater (huishoudelijk, voedingsmiddelen en dranken, chemie, gemengd);
- influentconcentraties van BZV, CZV, zwevende stof, stikstof en fosfor;
- temperatuur- en pH-bereik, plus vetten, oliën en andere probleemstoffen;
- de lozingseisen of hergebruiknormen waaraan moet worden voldaan;
- beschikbare ruimte, bestaande tanks of vijvers, opstelling binnen of buiten;
- bij opwaardering de afmetingen en huidige belasting van de bestaande tanks.
Veelgemaakte fouten bij de keuze van een compacte installatie
- Alleen op het gemiddelde debiet ontwerpen. Piekdebieten en piekvrachten bepalen het membraanoppervlak, de cyclustijden en de beluchtingscapaciteit.
- Onvoldoende voorbehandeling bij MBR. Zonder fijnzeving beschadigen haren en vezels de membranen en verkorten ze de levensduur.
- Vetten en oliën over het hoofd zien. Vethoudend afvalwater vraagt om voorbehandeling en zo nodig om beluchtermembranen van polyurethaan in plaats van EPDM.
- De slibafscheiding bij MBBR vergeten. De dragers houden de biomassa vast, maar het effluent heeft toch een nabezinktank of vergelijkbare scheidingsstap nodig.
- Koud afvalwater onderschatten. Nitrificatie verloopt trager bij lage temperaturen; het ontwerp moet uitgaan van de koudste relevante situatie.
Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen MBR en MBBR?
Een MBR houdt gesuspendeerd actief slib in de tank en scheidt het gezuiverde water af met membranen van 0,04 µm, wat effluent van hergebruikkwaliteit oplevert met minder dan 1 mg/l zwevende stof. Een MBBR laat de biomassa groeien op bewegende kunststof dragers en is daardoor compact en robuust, maar heeft een aparte nabezinktank of andere scheidingsstap nodig.
Is voor een kleine kern een SBR of een MBR beter?
Als het water alleen wordt geloosd en de aanvoer wisselt, is een SBR vaak de eenvoudigere oplossing, omdat deze wisselende debieten goed verwerkt en stikstof en fosfor in één tank verwijdert. Moet het water worden hergebruikt of is de ruimte zeer beperkt, dan past een compacte MBR vanaf 5 m³/dag beter.
Is een compacte MBR geschikt voor industrieel afvalwater?
Ja, mits de voorbehandeling klopt. Fijnzeving is onmisbaar en oliën, vetten of toxische stoffen moeten vóór de biologische trap worden verminderd.
Kan een bestaande installatie worden opgewaardeerd in plaats van vervangen?
Vaak wel. Door biofilmdragers toe te voegen wordt een bestaande tank een MBBR en neemt de biologische capaciteit toe zonder nieuwe tanks. Als alternatief kunnen ondergedompelde membraanmodules de nabezinktank vervangen en de effluentkwaliteit naar MBR-niveau brengen.
Elk afvalwater is anders en het juiste proces hangt af van uw debieten, vrachten en lozingseisen. Stuur ons uw afvalwatergegevens via onze contactpagina en onze engineers stellen binnen 48 uur een offerte op voor een passende MBR-, MBBR- of SBR-installatie.