Activeringsslibproces is een proces voor de behandeling van rioolwater en afvalwater dat gewoonlijk effluent wordt genoemd, waarbij gebruik wordt gemaakt van bacteriën (om de biologisch afbreekbare organische stoffen af te breken) en lucht (zuurstof voor de ademhaling).
Activeringsslib verwijst naar een mengsel van micro-organismen en gesuspendeerde vaste stoffen. De bacteriecultuur wordt in het zuiveringsproces gekweekt om organisch materiaal af te breken tot kooldioxide, water en andere anorganische verbindingen. Het typische actief-slibproces heeft de volgende basiscomponenten:
1) Primaire klaringsinstallatie om de vaste stoffen af te scheiden die met het rioolwater/afvoerwater worden meegevoerd
2) Een reactor waarin de micro-organismen in suspensie worden gehouden, worden belucht en in contact staan met het afval dat zij behandelen
3) scheiding vloeistof/vaste stof; en
4) een slibrecyclingsysteem om actief slib naar het begin van het proces terug te voeren.
Er zijn vele varianten van actiefslibprocessen, waaronder variaties in de beluchtingsmethode en de manier waarop het slib in het proces wordt teruggebracht.
Actiefslibproces biedt een efficiënte verwijdering van BZV, CZV en nutriënten wanneer het professioneel is ontworpen en goed wordt bediend. Het proces zelf is flexibel en er kunnen talrijke wijzigingen worden aangebracht om aan specifieke eisen te voldoen (b.v. voor stikstofverwijdering).
Het is een complexe mix van microbiologie en biochemie waarbij vele verschillende soorten microben betrokken zijn. In de actief-slibinstallatie (ASP) scheiden bacteriën kleverige stoffen af die de minuscule deeltjes in het rioolwater omhullen. De deeltjes kleven aan elkaar tot vlokken van gelachtig materiaal, waardoor een drager ontstaat waarop en waarin microben leven. Dit is het chocoladebruin gekleurde actief slib. Het actief slib wordt belucht om zuurstof op te lossen, waardoor het organische materiaal (BZV) door de bacteriën kan worden gebruikt. Het organisch materiaal, of voedsel, kleeft aan het actief slib. De in het water opgeloste zuurstof stelt de bacteriën in staat het voedsel (BZV) te gebruiken en ook de ammoniak om te zetten in nitraat. De tank moet groot genoeg zijn om voldoende contacttijd (retentietijd) tussen het rioolwater en het actief slib mogelijk te maken, zodat alle chemische veranderingen kunnen plaatsvinden.
Return Activated Sludge (RAS)
Wanneer het actief slib het einde van het proces bereikt, is het nog steeds een zeer actieve biomassa, maar nu vermengd met gezuiverd effluent. Het wordt overgebracht naar bezinktanks (secundaire klaringsinstallaties) om te worden gescheiden van het gezuiverde effluent, dat in de rivier kan worden geloosd of een andere vorm van tertiaire zuivering kan ondergaan. De bezonken biomassa, die retouractief slib (Return Activated Sludge – RAS) wordt genoemd, wordt vervolgens teruggevoerd naar het begin van het beluchtingsproces waar het vers afvalwater opneemt om het proces opnieuw te starten. Hierdoor kan het proces als een continue cyclus werken.
Overtollig actief slib (SAS)
Aangezien de RAS door menging met het verse afvalwater een geleidelijke groei van het aanwezige actieve slib teweegbrengt, is het noodzakelijk elke dag een bepaalde hoeveelheid af te voeren. Dit overschot aan actief slib (SAS) wordt verspild door continu een deel van het RAS te onttrekken voor slibverwijdering.
Hieronder wordt een typisch stroomschema gegeven waarop alle onderdelen van het proces van actief slib worden afgebeeld
Aeratiemethoden:
Verdiffuseerde beluchting: Het rioolwater wordt in diepe tanks geleid met diffusorooster beluchtingssystemen die aan de vloer zijn bevestigd. Er wordt lucht door de blokken gepompt en het gevormde gordijn van bellen zorgt zowel voor oxygenatie van de vloeistof als voor de noodzakelijke menging. Wanneer de capaciteit beperkt is of het afvalwater ongewoon sterk of moeilijk te behandelen is, kan zuurstof worden gebruikt in plaats van lucht. De lucht wordt gewoonlijk opgewekt door een of andere ventilator of compressor.
Oppervlakbeluchters: Verticaal gemonteerde buizen met een diameter tot 1 meter die zich uitstrekken van net boven de bodem van een diepe betonnen tank tot net onder het oppervlak van de rioolvloeistof. Een typische schacht kan 10 meter hoog zijn. Aan het oppervlak is de buis gevormd tot een kegel met spiraalvormige schoepen die aan de binnenkant zijn bevestigd. Wanneer de buis wordt rondgedraaid, draaien de schoepen het afvalwater omhoog en uit de kegel, waardoor nieuw afvalwater uit de bodem van de tank wordt gezogen. In veel installaties bevindt elke kegel zich in een afzonderlijke cel die, indien nodig voor onderhoud, van de overige cellen kan worden gescheiden. Sommige installaties hebben twee kegels per cel en sommige grote installaties hebben vier kegels per cel.
Algemene overwegingen zijn onder meer: kenmerken van het afvalwater, plaatselijke milieuomstandigheden (met inbegrip van temperatuur), mogelijke aanwezigheid van toxische of andere remmende stoffen (ontvangt het proces bijvoorbeeld industrieel afvalwater of septief afvalwater), eisen inzake zuurstofoverdracht en reactiekinetiek (verblijftijd in het systeem, gerelateerd aan kwaliteit en hoeveelheid van het ontvangen afvalwater, eisen inzake effluent, eisen inzake slibbehandeling en andere hierboven genoemde factoren).