Optimeret beluftning for nøjagtig regulering og minimeret energiforbrug

De organiske partikler, der bliver fjernet ved den biologiske behandling af spildevand, indeholder betydelige mængder kemisk energi, som kan udnyttes og bruges til optimering af behandlingsprocessen. Med den viden og teknologi, vi har til rådighed, kan vi faktisk etablere energineutrale - eller endda energiproducerende - anlæg.

Beluftning er en vigtig del af spildevandsbehandlingen og den proces på renseanlægget, der bruger mest energi. Optimering af denne proces er derfor et vigtigt skridt på vejen mod energiproducerende anlæg.

Hvad er beluftning?

Beluftning er tilførsel af luft til en væske eller et andet medie. Beluftning af vand betyder altså, at man tilsætter ilt eller øger iltmætningen i vandet. Der er flere måder at gøre dette på.

De mest udbredte metoder til beluftning af vand er vandfald og luftdiffusion. Vandfaldsmetoden bryder vandet op ved hjælp af spraydyser, som øger vandets kontakt med ilt og dermed øger dets evne til at absorbere ilten. Ved luftdiffusion pumpes luft ind i vandet. Dette danner små luftbobler, som bevæger sig gennem vandet. På den måde øger vandets overflademål og det areal, der er i kontakt med ilt [1].

Biologisk nedbrydning

Processen med at fjerne forurenende stoffer som fosfor, nitrogen og organiske stoffer på et renseanlæg består ofte af både mekanisk, biologisk og kemisk rensning.

Langt de fleste renseanlæg bruger beluftning som en del af denne nedbrydningsproces. Biologisk rensning bruger naturligt forekommende mikroorganismer til at nedbryde de forurenende stoffer i spildevandet, og tilførsel af ilt sørger for oxygen til den aerobe nedbrydning af organiske stoffer. Hvis ikke mængden af ilt er tilstrækkelig, vil den biologiske nedbrydning tage meget lang tid. På den anden side, vil en for høj mængde ilt føre til udledning af N₂O - en gas, der er meget stærkere og mere skadelig for miljøet end CO₂. Derfor er det vigtigt at regulere beluftningen, så der hverken kommer for meget eller for lidt ilt ind i vandet [2].

Fjernelse af uorganiske partikler

Udover at fjerne forurenende stoffer, bruges beluftning af vand også til at reducere mængden af kuldioxid, ammoniak og svovlbrinte samt til at fjerne eksempelvis jern og mangan ved oxidation. Selv om svovlpartikler ikke nødvendigvis er skadelige, fjerner man dem for at undgå grim lugt og dårlig smag i vandet. Mætning af vandet med nitrogen og oxygen, så der opstår ligevægt med den omgivende atmosfære, kan fjerne næsten al kuldioxid, ammoniak og svovlbrinte.

Som et alternativ til klor som kemisk desinfektionsmiddel, kan beluftning fjerne små mængder af svovl, og både jern og svovlbrinte kan med stor effekt oxideres og dermed omdannes til partikler, som fysisk kan fjernes fra vandet [1].

Nøjagtig regulering er vigtigt

Beluftning er den mest energikrævende proces i et renseanlæg, og den står som regel for helt op til 50% af det totale energiforbrug på anlægget [3].

På grund af det høje energiforbrug, anses beluftning for at være et af de mest kritiske trin i behandlingen af spildevand. Det er derfor helt essentielt med et velfungerende beluftningssystem, da dette  har direkte indflydelse på både effektiviteten og økonomien. En kontrolleret beluftningsproces reducerer ikke kun energiforbruget, men reducerer også CO₂-udledningen. Og, som tidligere nævnt, kan dette give anledning til N₂O-udledning, hvis ikke processen bliver kontrolleret korrekt. Det er derfor vigtigt, at reguleringen af processen er præcis - for økonomiens og for miljøets skyld.