BE1019195A4

BE1019195A4 - Werkwijze om afvalwater te zuiveren.

Info

Publication number: BE1019195A4
Application number: BE2010/0108A
Authority: BE
Original assignee: M H C N V
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2012-04-03

Abstract

Grijze en zwarte afvalwaters worden eerst volgens het slib-op-dragersysteem behandeld, en dan in een membraanbioreactor.

Description

Werkwijze om afvalwater te zuiveren

Huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze om afvalwater biologisch en fysisch te behandelen.

Afvalwater betekent grijs afvalwater, zwart afvalwater, en mengsels ervan.

Waterzuivering betekent het verwijderen van verontreinigingen uit afvalwater. Grijs afvalwater of grijs water is licht verontreinigd huishoudelijk afvalwater dat niet afkomstig is van toiletspoeling (bijvoorbeeld afvalwater van bad, douche, keuken, wastafel en wasmachine). Dit water is verontreinigd met zeepresten, waardoor het na enige tijd grijs van kleur wordt.

Zwart water is afvalwater verontreinigd met faecaliën, bijvoorbeeld afkomstig van toiletten. Doordat het water is verontreinigd met faecaliën, zal het na enige tijd zwart kleuren.

Slib is een conglomeraat van aërobe, anaërobe en anoxische micro-organismen, anorganische stoffen en dode organische stoffen.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze om zwart en/of grijs afvalwater biologisch en fysisch te behandelen, waarin eventueel na een voorbehandeling van het afvalwater, het afvalwater behandeld wordt tenminste in een eerste bioreactor (slib-op-dragersysteem) waarin slib gevormd wordt, waarbij de eerste bioreactor bevat een dragermateriaal voor slib, waarbij dit dragermateriaal met slib in contact gebracht wordt met het afvalwater, waarbij lucht en/of zuurstof bevattende gas (eventueel zuurstof) (bijvoorbeeld intermitterend) onderaan in het afvalwater in de eerste bioreactor gebracht wordt, waardoor het afvalwater tenminste volgens aërobe conditie (bij voorkeur afwisselend volgens vrijwel aërobe conditie en vrijwel anoxische conditie) behandeld wordt, en waarin het afvalwater na zijn tenminste aërobe behandeling in de eerste bioreactor verder behandeld wordt, bijvoorbeeld in een tweede reactor.

Zelfs na behandeling van het al in de eerste bioreactor behandelde afvalwater in een tweede bioreactor, is het water nog niet voldoende zuiver, bijvoorbeeld om dit water te gebruiken in toiletten, wasmachines, enz.

Men heeft nu opgemerkt dat dit probleem kan verholpen worden door het gebruik van een membraantechniek, waarbij fouling van het membraan of de membranen wordt tegengegaan en waardoor een efficiënte waterbehandeling bekomen kan worden op lange termijn, zonder dat de membranen dienen vervangen te worden of aan buiten de afvalwatertank uitgevoerde speciale reinigingsbehandelingen onderworpen te worden.

De uitvinding heeft betrekking op een waterzuiveringsinstallatie om afvalwater biologisch en fysisch te behandelen waardoor slib in het afvalwater gevormd wordt, waarbij die installatie tenminste de volgende elementen bevat : - een bioreactor die voorzien is van een dragermateriaal voor slib, welk dragermateriaal een absolute oppervlakte bezit tussen 100 m2 en 1000 m2 per m3 dragermateriaal, waarbij die absolute oppervlakte de som is van de buitenoppervlakte van het dragermateriaal en de binnenoppervlakte van de eventuele open porositeit van het dragermateriaal, waarbij die eventuele open porositeit van de binnenoppervlakte de porositeit is die bereikbaar is voor het slib (bij voorkeur de open porositeit met een equivalente diameter groter dan 200pm), waarbij de bioreactor onderaan voorzien is van een beluchtingsysteem om lucht en/of zuurstof in het afvalwater te verdelen, waarbij de beluchtingsysteem gepast is om zuurstof naar de drager te voeren, - een membraansysteem met één of meerdere membranen met openingen of kanalen met een minimale equivalente diameter kleiner dan 10 pm, waarbij die membraan of membranen een scheiding vormen tussen een permeaat/percolaat opvangzone of -kamer en afvalwater dat slib bevat, waarbij het membraan of de membranen een eerste zijde bevat die naar de opvangzone of -kamer gericht is en een tweede zijde die tegenover de eerste zijde ligt en die bestemd is in contact te worden gebracht met afvalwater met slib, waarbij door het membraan of de membranen permeaat/percolaat (water) kan vloeien door gebruik van een drukverschil tussen de druk langs de naar de opvangzone of -kamer gerichte eerste zijde en de druk van het afvalwater met slib langs de tweede zijde van het membraan of van de membranen, - een beluchtingsysteem om lucht en/of zuurstof te verdelen langs de tweede zijde van het membraan of de membranen, waarbij de hoeveelheid van dragermateriaal in contact met alvalwater met slib aangepast wordt zodat de verhouding oppervlakte van het dragermateriaal in de bioreactor / oppervlakte van het membraan of de membranen van het membraansysteem om een permeaat/percolaat (water) van het afvalwater met slib te bekomen tussen 10 en 1000 ligt, bij voorkeur tussen 20 en 500, liever tussen 30 en 100.

Volgens details van uitvoeringsvormen, bevat de installatie één of meerdere van de volgende kenmerken die in de conclusies gegeven zijn: - al de openingen of kanalen van het membraan of de membranen, die een scheiding vormen tussen één of de permeaat/percolaat opvangkamer en afvalwater dat organisch slib bevat, bezitten een minimale equivalente diameter die kleiner dan 10 pm, bij voorkeur kleiner dan 5 pm, liever kleiner dan 2 pm; - al de openingen of kanalen van het membraan of de membranen, die een scheiding vormen tussen één of de permeaat/percolaat-opvangzone of -kamer en afvalwater dat slib bevat, bezitten een minimale equivalente diameter die kleiner dan 1 pm, bij voorkeur kleiner dan 0,5 pm, liever tussen 0,01 pm en 0,3 pm (De equivalente diameter van een opening of kanaal is gelijk aan vier maal de oppervlakte van de opening van het kanaal, gedeeld door de perimeter van die opening of dat kanaal.) ; - de installatie bevat tenminste twee behandelingszones die door tenminste een wand gescheiden zijn, waarbij de eerste zone bevat het dragermateriaal, alsook een beluchtingsysteem om lucht en/of zuurstof in het afvalwater te verdelen, waarbij de beluchtingsysteem gepast is om zuurstof naar het dragermateriaal te voeren, waarbij de tweede zone het membraansysteem bevat alsook een beluchtingsysteem om lucht en/of zuurstof te verdelen langs de tweede zijde van het membraan of de membranen, en met het kenmerk dat de installatie en/of de scheidingswand voorzien is van een middel om afvalwater van de eerste zone naar de tweede zone te laten voeren; - Installatie waarvoor het vloeibare afvalwater van de eerste zone een gemiddelde slibconcentratie (gemeten als gemiddeld drogestof slibgewicht per liter) bevat, waarbij het middel om afvalwater van de eerste zone naar de tweede zone te laten vloeien aangepast is om afvalwater van een deel van de eerste zone naar de tweede zone te laten vloeien, waarbij het afvalwater in dat deel van de eerste zone een slibconcentratie (gemeten als drogestof slibgewicht per liter) bezit die kleiner is aan de gemiddelde slibconcentratie van het afvalwater van de eerste zone, zodat een gemiddelde slibconcentratie in de eerste zone groter dan 1,5 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 3 g per liter gehandhaafd wordt; - Installatie waarvoor het vloeibare afvalwater van de eerste zone een gemiddelde slibconcentratie (gemeten als gemiddeld drogestof slibgewicht per liter) bevat, waarbij het middel om afvalwater van de eerste zone naar de tweede zone te laten vloeien aangepast is om afvalwater van een deel van de eerste zone naar de tweede zone te laten vloeien, waarbij het afvalwater in dat deel van de eerste zone een slibconcentratie (gemeten1 als drogestof slibgewicht per liter) bezit die groter is aan de gemiddelde slibconcentratie van het afvalwater van de eerste zone, zodat een gemiddelde slibconcentratie in de eerste zone kleiner dan 5 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 3 g per liter gehandhaafd wordt; - het middel om afvalwater van de eerste zone naar de tweede zone te voeren is aangepast om afvalwater van een deel van de eerste zone te laten vloeien of te laten voeren naar de tweede zone, waarbij dit deel van de eerste zone op een waterpeil gelegen is boven de bodem van de eerste zone en dat tussen 0 cm en 50% van de waterhoogte, bij voorkeur tussen Ocm en 50 cm van het afvalwaterpeil in de eerste zone gelegen is; - het middel om afvalwater van de eerste zone naar de tweede zone te voeren is aangepast om afvalwater van een deel van de eerste zone naar de tweede zone te laten voeren naar de tweede zone, waarbij dit deel op een waterpeil gelegen is dat tenminste 50% van de waterhoogte, bij voorkeur tenminste 70% van de waterhoogte, liever tussen Ocm en 50cm onder het bovenste afvalwaterpeil in de eerste zone gelegen is; - de eerste zone is voorzien van een systeem om gas, bij voorkeur lucht, in het afvalwater van de eerste zone te blazen om een vrijwel homogeen slibconcentratie in de eerste zone te bekomen, waarbij het systeem voorzien is van een bedieningselement om de beluchting te stoppen of te controleren zodat een gradatie in de slibconcentratie in de eerste zone verwezenlijkt wordt; - installatie waarvoor het vloeibare afvalwater van de tweede zone een gemiddelde slibconcentratie (gemeten als gemiddeld drogestof slibgewicht per liter) bevat, en waarbij de installatie een middel bevat om afvalwater van de tweede zone naar de eerste zone te voeren, met het kenmerk dat het middel om afvalwater van de tweede zone naar de eerste zone te laten vloeien of voeren aangepast is om afvalwater van een deel van de tweede zone naar de eerste zone te laten vloeien of te voeren, waarbij het afvalwater in dat deel van de tweede zone een slibconcentratie (gemeten als drogestof slibgewicht per liter) bezit die kleiner is aan de gemiddelde slibconcentratie van het afvalwater van de tweede zone, zodat een gemiddelde slibconcentratie in de tweede zone groter dan 1,5 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 12 g per liter gehandhaafd wordt; - Installatie, waarbij het vloeibare afvalwater van de tweede zone een gemiddelde slibconcentratie (gemeten als gemiddeld drogestof slibgewicht per liter) bevat, en waarbij de installatie een middel bevat om afvalwater van de tweede zone naar de eerste zone te voeren, met het kenmerk dat het middel om afvalwater van de tweede zone naar de eerste zone te laten vloeien aangepast is om afvalwater van een deel van de tweede zone naar de eerste zone te laten vloeien, waarbij het afvalwater in dat deel van de tweede zone een slibconcentratie (gemeten als drogestof slibgewicht per liter) bezit die groter is aan de gemiddelde slibconcentratie van het afvalwater van de tweede zone, zodat een gemiddelde slibconcentratie in de tweede zone kleiner dan 20 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 12 g per liter gehandhaafd wordt; - de tweede zone is voorzien van een systeem om gas, bij voorkeur lucht, in het afvalwater van de tweede zone te blazen om een vrijwel homogeen slibconcentratie in de tweede zone te bekomen, waarbij het systeem voorzien is van een bedieningselement om de beluchting te stoppen of te controleren zodat een gradatie in de slibconcentratie in de tweede zone verwezenlijkt wordt; - de installatie bevat tenminste een bestuursysteem voor tenminste het beluchtingsysteem van het dragermateriaal en voor het beluchtingsysteem van het membraansysteem; - het dragermateriaal wordt in een eerste zone van de bioreactor geplaatst, waarbij een inlaatmiddel regelt het voeren van afvalwater naar die zone, en waarbij de installatie een bestuursysteem bevat dat aangepast is om het inlaatmiddel te besturen om de hoeveelheid afvalwater dat naar de eerste bioreactor of naar de eerste bioreactors gevoerd wordt te controleren zodat het biochemisch zuurstofverbruik op 5 dagen tussen 2 en 8 g per dag en per m2 dragermateriaal gelegen is; - Installatie, waarin het membraansysteem in een zone van een bioreactor of van een tank gelegen is, waarbij een transfermiddel regelt het voeren van afvalwater van een eerste zone van de bioreactor die het dragermateriaal bevat en een van de eerste zone verwijderde tweede zone, met het kenmerk dat de installatie een bestuursysteem bevat dat aangepast is om het transfermiddel te controleren, om het voeren van water van de eerste zone naar de tweede zone te controleren zodat de slibconcentratie in het afvalwater in de tweede zone kleiner dan 20 g/1, bij voorkeur kleiner dan 15 g/1 (bijvoorbeeld 2, 4, 6, 8,10 g / liter) gehandhaafd wordt, en/of - de installatie bevat een middel om slib van de tweede zone te verwijderen, bijvoorbeeld naar een ruimte voor slibopslag en/of naar een denitificatietank en/of naar de bioreactor; - het transfermiddel bevat een middel bevat om vaste delen of stoffen te verwijderen van het afvalwater, bij voorkeur een bezinkingstank en/of een filter, alvorens het afvalwater naar de tweede zone gevoerd wordt; - de installatie bevat een verzameltank of kamer bevat om het door het membraan of de membranen doorvloeiende permeaat/percolaat op te vangen, en/of een leiding om water van de verzameltank terug naar de membraanbioreactor te voeren, en/of een systeem om tenminste een deel van het opgevangen permeaat/percolaat onder druk te zetten, waardoor permeaat/percolaat in omgekeerde richting, doorheen het membraan en/of de membranen terug naar een zone van de bioreactor met afvalwater zone en/of een systeem om water of waterige oplossing onder druk te zetten waardoor het water of de waterige oplossing doorheen het membraan of de membranen vloeit in de richting van de bioreactor; - de installatie bevat een middel om een onderdruk te creëren langs de zijde van het membraan of de membranen die naar de opvangzone of -kamer gericht is en een bestuursysteem dat aangepast is om die onderdruk te controleren, en/of een middel om een overdruk te creëren langs de zijde van het membraan of de membranen die tegenover ligt de naar de opvangzone of -kamer gerichte zijde, en een bestuursysteem dat aangepast is om die overdruk te controleren, - de installatie bevat een bezinkingstank en/of een filter om het afvalwater te behandelen alvorens het afvalwater naar de eerste bioreactor(s) gevoerd wordt, - de filter bezit openingen met een minimale equivalente diameter groter dan 20 pm, bij voorkeur tussen 50 pm en 500 pm, liever tussen 50 pm en 300 pm, - het membraansysteem bevat een reeks aparte membraanelementen, waarbij elk membraanelement twee membranen met een dikte van minder dan 0,1 cm, bij voorkeur van minder dan 0,05 cm, liever kleiner dan 0,025 cm, bevat, waartussen een permeaat/percolaat opvangkamer gedefinieerd wordt, waarbij de opvangkamer tussen zijn twee membranen een maximale dikte heeft van minder dan 1 cm, bij voorkeur van minder dan 0,7 cm, liever kleiner dan 0,5 cm, waarbij de membraanelementen zijn naast elkaar gelegen, waarbij tussen een membraan van een eerste membraanelement en een membraan van een naast het eerste membraanelement gelegen membraanelement, een vrijwel verticaal kanaal gevormd wordt, waarbij de afstand tussen de naar elkaar gerichte membranen van de naast elkaar gelegen membraanelementen kleiner dan lcm is, bij voorkeur kleiner dan 0,8 cm, liever tussen 0,1 cm en 0,5 cm, waarbij dit kanaal bestemd is voor het vloeien van afvalwater van de tweede zone, alsook van lucht en/of zuurstof, waarbij het verdeelsysteem van het membraansysteem aangepast is, om lucht en/of zuurstof in bovengenoemd kanaal te voeren om de fouling van de naar elkaar gerichte membranen tegen te gaan, - de membraanelementen zijn tenminste gedeeltelijk beweegbaar de ene ten opzichte van de andere, - het membraan of elk membraan een zijde heeft die gekalanderd is, waarbij die gekalanderde zijde bestemd is om gericht te worden naar het afValwater waarvan het permeaat of percolaat door het membraan dient te vloeien, terwijl de tegenoverliggende zijde van het membraan bij voorkeur niet gekalanderd is, - de openingen van het membraan hebben een equivalente diameter die kleiner is langs de gekalanderde zijde dan de equivalente diameter van de openingen langs de niet gekalanderde zijde, - de equivalente diameter (de equivalente diameter van een opening is gelijk aan vier keer de oppervlakte van de opening gedeeld door de perimeter van die opening) van de openingen langs de gekalanderde zijde is kleiner dan 5 pm, bij voorkeur kleiner dan 2 pm, liever tussen 0,05 pm en 1 pm, terwijl de equivalente diameter van de openingen langs de niet gekalanderde zijde groter dan 5 pm is, bij voorkeur groter dan 10 pm, liever groter dan 20 pm, - het membraan of de membranen zijn aangepast om ondergedompeld te worden in het afValwater van de tweede zone of tweed bioreactor, - het membraan of membranen worden extern van de tweede zone of bioreactor opgesteld, waarbij tenminste een systeem met een leiding voorzien is om afvalwater van de tweede zone of bioreactor naar het membraan of naar de membranen te voeren.

De uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze om afvalwater biologisch te behandelen in een installatie volgens de uitvinding. De werkwijze volgens de uitvinding zoals gedefinieerd in de conclusies bevat tenminste de volgende stappen: - eventueel of optioneel na een voorbehandeling van het afvalwater, wordt het afvalwater behandeld tenminste in een eerste bioreactor waarin organisch slib gevormd wordt, waarbij de eerste bioreactor bevat een dragermateriaal voor slib, waarbij dit dragermateriaal met slib in contact gebracht wordt met het afvalwater, waarbij lucht en/of zuurstof onderaan in het afvalwater gebracht wordt, waardoor het afvalwater tenminste volgens vrijwel aërobe conditie behandeld wordt, bij voorkeur afwisselend volgens vrijwel aërobe conditie en vrijwel anoxische conditie, waarbij de hoeveelheid afvalwater dat behandeld wordt in de eerste bioreactor of in de zone ervan die het dragermateriaal bevat aangepast of gecontroleerd wordt zodat het biochemische zuurstofverbruik op 5 dagen tussen 2 en 8 g per dag en per m2 dragermateriaal ligt, bij voorkeur tussen 2 en 6 g per dag en per m2 drager materiaal; - het afvalwater na zijn behandeling in de eerste bioreactor of in de eerste zone wordt gevoerd naar de tweede zone met het membraansysteem, waarbij een onderdruk gevormd wordt langs de tweede zijde van het membraan of van de membranen en/of een overdruk gevormd wordt langs de eerste zijde van het membraan die tegenover de tweede zijde ligt, om een permeaat/percolaat (water) te laten vloeien door het membraan of de membranen van de eerste zijde naar de tweede zijde van het membraan of van de membranen, waarbij het voeren van afvalwater van de eerste bioreactor of de eerste zone naar de tweede zone en/of het verwijderen van slib van de tweede zone aangepast en/of gecontroleerd wordt zodat de slibconcentratie in de tweede zone lager is dan 20 g (als drogestof) slib per liter, bij voorkeur lager dan 15 g slib per liter, liever kleiner dan of gelijk aan 12 g slib per liter, waarbij lucht en/of een zuurstof bevattende gas onderaan het membraansysteem verdeeld wordt om tenminste gedeeltelijk langs de eerste zijde van het membraan of van de membranen te vloeien, waarbij tenminste gedeeltelijk gedurende het vloeien van permeaat/percolaat door het membraan of de membranen, de hoeveelheid lucht en/of zuurstof bevattende gas aangepast is of gecontroleerd wordt om afvalwater te doen bewegen langs de eerste zijde van het membraan of van de membranen, en waarbij tenminste gedeeltelijk het vloeien van permeaat/percolaat door het membraan of door de membranen en/of na het vloeien van permeaat/percolaat door het membraan of de membranen, de hoeveelheid lucht en/of zuurstof bevattende gas aangepast is of gecontroleerd wordt om tegen de fouling van het membraan of van de membranen tegen te gaan.

Volgens een uitvoeringsvorm van de werkwijze, wordt het vloeien van permeaat/percolaat door het membraan of door de membranen gemeten en/of de onderdruk of overdruk in functie van het permeaat/percolaatdebiet, waarbij zodra het permeaat/percolaatdebiet kleiner is dan een voorbepaald debiet voor een gegeven onderdruk en/of zodra de overdruk groter is dan een maximale overdruk voor een bepaalde permeaat- / percolaatdebiet, bij voorkeur voor een minimaal permeaat- / percolaatdebiet, de hoeveelheid lucht en/of zuurstof bevattende gas dat langs het membraan of de membranen vloeit aangepast is of gecontroleerd wordt om fouling van het membraan of van de membranen tegen te gaan.

Volgens een voordelig detail, wordt een gas, bij voorkeur lucht, in het afvalwater van de eerste en/of tweede zone geblazen om een vrijwel homogeen slibconcentratie in de eerste zone te bekomen gedurende bepaalde werkingsperiodes. Voor andere werkingsperiodes, wordt de beluchting gestopt of gecontroleerd zodat een gradatie in de slibconcentratie in de eerste en/of tweede zone verwezenlijkt wordt, waardoor een eerste deel van de eerste zone en/of de tweede zone een hoger slibconcentratie bevat, terwijl een tweede deel ervan de eerste zone en/of tweede zone een lager slibconcentratie bevat, waarbij afvalwater van het eerste deel of van het tweede deel van de eerste zone naar de tweede zone gevloeid wordt om een gemiddelde slibconcentratie in de eerste zone tussen lg per liter en 5g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 3 g per liter te bekomen, en/of om een gemiddelde slibconcentratie in de tweede zone tussen l,5g per liter en 20 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 12g per liter te bekomen.

Volgens een andere voordelig detail van de werkwijze volgens de uitvinding, wordt het door het membraan vloeiende permeaat/percolaat in een verzameltank opgevangen wordt. Water (permeaat of percolaat) van de verzameltank terug naar de tweede zone gevoerd wordt om de slibconcentratie in de membraanbioreactor te verlagen en/of een deel van het opgevangen permeaat/percolaat onder druk te zetten, waardoor permeaat/percolaat in omgekeerde richting, doorheen het membraan en/of de membranen terugvloeit naar een zone van de bioreactor met afvalwater zone en/of water of een waterige oplossing onder druk gezet wordt en waardoor het water of de waterige oplossing doorheen het membraan of de membranen vloeit in de richting van de bioreactor.

i

Volgens een detail van een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding, wordt het toevoeren van lucht en/of zuurstof naar het verdeelsysteem van het membraansysteem gecontroleerd om tenminste twee verschillende werkingsregimes voor het verdeelsysteem te bekomen, namelijk een eerste regime met een eerste lucht- en/of zuurstof bevattende gasdebiet, en een tweede regime met een tweede lucht- en/of zuurstof bevattende gasdebiet, waarbij het tweede debiet tenminste groter, bij voorkeur tenminste 1,5 keer groter is dan het eerste debiet.

Volgens een ander detail van de werkwijze volgens de uitvinding, wordt het toevoeren van lucht en/of zuurstof naar het verdeelsysteem van het membraansysteem vrijwel gestopt gedurende een periode van tenminste 30 seconden, bij voorkeur van tenminste 1 minuut, na het aanpassen van het lucht/gas debiet om fouling van het membraan of de membranen tegen te gaan.

Volgens een kenmerk van een uitvoeringsvorm, wordt het toevoegen van lucht en/of zuurstof naar het verdeelsysteem van het membraansysteem gecontroleerd om tenminste twee verschillende werkingsregimes voor het verdeelsysteem te bekomen, namelijk een eerste regime bij het vloeien van permeaat door het membraan met een duur van tenminste 7 minuten, bij voorkeur tenminste 10 minuten, met een eerste lucht- en/of zuurstof bevattende gasdebiet langs het membraan, en een tweede regime bij het niet vloeien van permeaat door het membraan, met een tweede lucht- en/of van zuurstof bevattende gasdebiet, bij voorkeur gelijk aan het eerste lucht- en/of zuurstof bevattende gasdebiet, bij voorkeur gelijk aan het eerste lucht- en/of zuurstof bevattende gasdebiet wardoor er in beide regimes aërobe condities worden gecreëerd.

Bij voorkeur, wordt het eerste regime, om fouling van het membraan of de membranen tegen te gaan, bij voorkeur bij de start van het regime, uitgebreid met een periode van tenminste 1 minuut, bij voorkeur tenminste 2 minuten, waarbij er een derde lucht- en/of van zuurstof bevattende gasdebiet naar het verdeelsysteem van het membraansysteem wordt toegevoerd dat tenminste groter is dan en bij voorkeur tenminste 1,5 keer groter is dan het eerste debiet.

Volgens een mogelijke voordelige uitvoeringsvorm wordt het eerste regime, om fouling van het membraan tegen te gaan, bij voorkeur op het eind van het regime, uitgebreid met een periode waarbij de toevoer van lucht en/of zuurstof naar het verdeelsysteem van het membraansysteem wordt gestopt of vrijwel gestopt wordt gedurende een periode van tenminste 30 seconden, bij voorkeur tenminste 1 minuut en/of waarbij het vloeien van permeaat door het membraan gestopt wordt gedurende tenminste eenzelfde periode.

Bijvoorbeeld wordt de toevoer van lucht en/of zuurstof naar het verdeelsysteem van het membraansysteem volledig gestopt om anoxische condities te creëren of waarbij er intermitterend lucht en/of zuurstof naar het verdeelsysteem van het membraansysteem wordt toegevoerd om afwisselend aërobe en anoxische condities te creëren.

Volgens een ander kenmerk van een uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding, wordt de werking van het membraansysteem gecontroleerd om een gemiddeld permeaat/percolaatdebiet uitgedrukt in liter per uur en per m2 membraan (absolutoppervlakte van het membraan) te bekomen zodat de verhouding gemiddeld permeaat/percolaatdebiet uitgedrukt in liter per uur en per m2 membraan / absolutoppervlakte van de drager(s) uitgedrukt in m2 tussen 0,1 en 20 gelegen is, bij voorkeur tussen 0,3 en 15, liever tussen 1 en 4, in het bijzonder tussen 1,5 en 3,5.

Uitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de uitvinding kunnen een of meerdere van de volgende kenmerken bezitten : - het afvalwater wordt tenminste behandeld om vaste stoffen van het afvalwater te verwijderen, alvorens het afvalwater naar de eerste bioreactor gevoerd wordt, - het vloeibare afvalwater van de eerste zone bevat een gemiddelde slibconcentratie (gemeten als gemiddeld drogestof slibgewicht per liter). Het middel om afvalwater van de eerste zone naar de tweede zone te laten vloeien is aangepast om afvalwater van een deel van de eerste zone, waarvoor de slibconcentratie (gemeten als drogestof slibgewicht per liter) kleiner is aan de gemiddelde slibconcentratie van het afvalwater van de totale eerste zone, naar de tweede zone te laten vloeien, zodat een gemiddelde slibconcentratie in de eerste zone groter dan 1,5 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 3 g per liter gehandhaafd wordt, - het vloeibare afvalwater van de eerste zone bevat een gemiddelde slibconcentratie (gemeten als gemiddeld drogestof slibgewicht per liter). Het middel om afvalwater van de eerste zone naar de tweede zone te laten vloeien is aangepast om afvalwater van een deel van de eerste zone, waarvoor de slibconcentratie (gemeten als drogestof slibgewicht per liter) groter is aan de gemiddelde slibconcentratie van het afvalwater van de totale eersté zone, naar de tweede zone te laten vloeien, zodat een gemiddelde slibconcentratie in de eerste zone kleiner dan 5 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 3 g per liter gehandhaafd wordt, - het vloeibare afvalwater van de tweede zone bezit een gemiddelde slibconcentratie (gemeten als gemiddeld drogestof slibgewicht per liter). Het middel om afvalwater van de tweede zone naar de eerste zone te laten vloeien of te voeren is aangepast om afvalwater van een deel van de tweede zone, waarvoor de slibconcentratie (gemeten als drogestof slibgewicht per liter) kleiner is aan de gemiddelde slibconcentratie van het afvalwater van de totale tweede zone, naar de eerste zone te laten vloeien of te voeren, groter dan 1,5 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 12 g per liter gehandhaafd wordt, - het vloeibare afvalwater van de tweede zone bezit een gemiddelde slibconcentratie (gemeten als gemiddeld drogestof slibgewicht per liter). Het middel om afvalwater van de tweede zone naar de eerste zone te laten vloeien of voeren is aangepast om afvalwater van een deel van de tweede zone, waarvoor de slibconcentratie (gemeten als drogestof slibgewicht per liter) groter is aan de gemiddelde slibconcentratie van het afvalwater van de totale tweede zone, naar de eerste zone te laten vloeien of voeren, zodat een gemiddelde slibconcentratie in de tweede zone kleiner dan 20 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 12 g per liter gehandhaafd wordt.

De werkwijze volgens de uitvinding is bij voorkeur gewerkt zodat het permeaat/percolaat bij voorkeur een hoge-kwaliteitseffluent is dat kan geloosd worden in kwetsbare gebieden of kan aangewend worden voor nuttig gebruik.

De membranen zijn hydrofiel en/of hydrofoob, bijvoorbeeld gedeeltelijk hydrofiel en gedeeltelijk hydrofoob, bijvoorbeeld een polyacrylamide of Nylon (R) -polystyreen membraan.

Het dragermateriaal voor slib van de eerste bioreactor bezit een gemiddelde oppervlakte tussen 100 en 1000 m2 per m3. Het dragermateriaal kan een kunststof drager en/of een natuurlijke drager zijn, van het type vast bed of wervelend en zwevend bed. De gemiddelde absolute oppervlakte kan bijvoorbeeld 150 m2/m3, 200 m2/m3, 250 m2/m3, 300 m2/m3, 400 m2/m3, 500 m2/m3, 600 m2/m3, 700 m2/m3, 750 m2/m3, 800 m2/m3, 900 m2/m3 en 1000 m2/m3.

De verhouding totale oppervlakte van het dragermateriaal voor slib / oppervlakte van het membraan is tussen 10 en 1000 gelegen, bij voorkeur tussen 20 en 800, liever tussen 50 en 750, bij voorbeeld 100, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 700 en 750.

Men heeft opgemerkt dat door het handhaven van de slibconcentratie in de membraanbioreactor tot minder dan 20 g/1, bij voorkeur minder dan 15 g/1, bijvoorbeeld minder dan 12 g/1 (de maximale slibconcentratie in de membraanbioreactor kan bijvoorbeeld gehandhaafd worden tot 2,4, 6, 8,10 en 12 g/1), het mogelijk was het membraan te reinigen door het laten vloeien van lucht/ zuurstof bellen langs de zijde van het membraan (zijde die gericht is naar het afvalwater).

Het door het membraan vloeiende permeaat/percolaat wordt bij voorkeur in een verzameltank of verzamelzone opgevangen, waarbij water van de verzameltaak of verzamelzone terug naar de membraanbioreactor gevoerd kan worden om de slibconcentratie in de membraanbioreactor te verlagen. Het permeaat/percolaat kan ook voor andere toepassingen gebruikt worden.

De hoeveelheid dragermateriaal voor slib in contact met afvalwater in de eerste bioreactor en/of de oppervlakte van de membranen wordt gecontroleerd of aangepast, om een verhouding te bekomen totale absolute oppervlakte van het dragermateriaal / totale oppervlakte van het membraan of de membranen van het membraansysteem om een permeaat/percolaat (water) van het afvalwater met slib te bekomen tussen 10 en 1000, bij voorkeur tussen 20 en 500, liever tussen 3Ö en 100.

Die verhouding is bijvoorbeeld 50, 60, 75, 80,100,125,150,200,250,300,400 en 500.

De werking van het membraansysteem wordt gecontroleerd om een gemiddeld permeaat/percolaatdebiet uitgedrukt in liter per uur en per m2 membraan (absolute oppervlakte van het membraan) te bekomen zodat de verhouding gemiddeld permeaat/percolaatdebiet uitgedrukt in liter per uur en per m2 membraan / absolute oppervlakte van de drager(s) uitgedrukt in m2 tussen 0,1 en 20 gelegen is, bij voorkeur tussen 0,3 en 15, liever tussen 1 en 4, in het bijzonder tussen 1,5 en 3,5. Het permeaat/percolaatdebiet per m2 membraan wordt bijvoorbeeld gecontroleerd door de controle van de onderdruk in het membraansysteem, om een maximaal permeaat/percolaatdebiet te bekomen van minder 100 liter per uur en per m2 membraan, bij voorkeur minder dan 75 liter per uur en per m2 membraan, liever minder dan 50 liter per uur en per m2 membraan. Bijvoorbeeld ligt het permeaat/percolaatdebiet tussen 5 en 50 liter per uur en per m2 membraan, zoals 10, 15, 20, 25, 30, 40 en 50 liter per uur en per m2 membraan. Liever wordt het permeaat/percolaatdebiet gehandhaafd tussen 10 en 30 liter per uur en per m2 membraan. In geval van doorvloeien van permeaat/percolaat gedurende 30 minuten per uur van waterbehandeling, betekent het dat het theoretische maximale permeaat/percolaatdebiet (100 x 2) liter per uur filtratie en waterbehandeling en per m2 membraan is.

Het membraan van het membraansysteem is hydrofiel en/of hydrofoob en/of oleofoob. Bijvoorbeeld is het membraan vrijwel volledig hydrofiel. Het membraan is bijvoorbeeld in PES en/of PAN opgebouwd. Keramische membranen zijn ook mogelijk.

Volgens een voorbeeld bevat het membraan meer dan 50 gewicht% PVDF en/of PTFE, liever meer dan 75 gewicht%. Bijvoorbeeld bevat het membraan meer dan 50 gewicht% PVDF, bij voorkeur meer dan 75 gewicht%.

Details en kenmerken van uitvoeringsvormen zullen uit de volgende beschrijving voortvloeien, waarin verwezen is naar de bij gevoegde tekeningen.

In die tekeningen tonen - figuur 1 schematisch een eerste voorkeurigè uitvoeringsvorm van een installatie volgens de uitvinding; - figuur 2 schematisch een tweede voorkeurige uitvoeringsvorm van een installatie volgens de uitvinding; - figuur 3 schematisch een derde voorkeurige uitvoeringsvorm van een installatie volgens de uitvinding; - figuur 4 schematisch een vierde voorkeurige uitvoeringsvorm van een installatie volgens de uitvinding; - figuur 5 een detail van een membraankamer, en - figuren 6 en 7 schematisch bijkomende uitvoeringsvormen van installaties volgens de uitvinding.

De uitvoeringsvormen die afgebeeld zijn in de figuren zijn enkel hierna beschreven als voordelige voorbeelden.

De installatie van figuur 1 is bestemd om grijs en zwart afvalwater AW biologisch te zuiveren.

De waterzuiveringsinstallatie om afvalwater AW te behandelen van Figuur 1 bevat: (a) een tank 1 voor een voorbehandeling van het afvalwater AW, namelijk een bezinkingstank waarin de grootste deeltjes, stenen S, enz. bezinken, (b) een pijp 2 om het afvalwater AW te voeren onder het water peil W in de tank i; (c) een eerste bioreactor 3 (slib-op-dragersysteem) die voorzien is van een vast dragermateriaal 4 (in de vorm van poreuze elementen, waarin vrijwel open verticalen kanalen gevormd zijn) voor slib (SI), welk dragermateriaal 4 een absolute oppervlakte van vrijwel 200m2 per m3 bezit, waarbij die absolute oppervlakte de som is van de buitenoppervlakte van het dragermateriaal en de binnenoppervlakte van de vrijwel verticale kanalen (die een equivalente diameter van 1 à 3 cm bezitten), waarbij de eerste bioreactor onderaan voorzien is van een beluchtingsysteem 5 om lucht in het afvalwater AW te verdelen, waarbij de beluchtingsysteem 5 gedeeltelijk onderaan het dragermateriaal 4 gelegen is om zuurstof (in de vorm van luchtbellen) in de kanalen van het dragermateriaal 4 te voeren, (d) een luchtpomp 12 om lucht met een druk van 0,1 à 10 bars (0,1 à 10 105 Pa) naar het beluchtingsysteem 5 te voeren; (e) een pijp 6 om afvalwater (dat in de tank 1 onder het peil W ligt) te voeren naar de eerste bioreactor 3 (tot in de omgeving van de bodem 7 van de bioreactor 3). de pijp 6 is bijvoorbeeld van een pomp 6A voorzien (f) een membraanbioreactor 8 die voorzien is van een membraansysteem 9 met kamers 10 waarvan de laterale wanden een poreus membraan 11 dragen. Het membraan 11 bezit bijvoorbeeld een gekalanderde zijde 1 IA die in contact is met het afvalwater AW en een tegenoverliggende zijde 11B die niet gekalanderd is. Langs de gekalanderde zijde 1 IA hebben de openingen een equivalente diameter van 0,05 pm en 5 pm (bijvoorbeeld van 0,05 pm t/m 2 pm). Langs de niet gekalanderde zijde 11B hebben de openingen 11D een equivalente diameter van 5 pm tot 15 pm, bij voorbeeld ongeveer 10 pm. De kamers 10 zijn via koppelstukken 10A en pijpen 10B aan een pomp 13 verbonden om een drukverschil te verwezenlijken tussen de zijde 11B en de zijde 1 IA. Bijvoorbeeld ligt dit drukverschil tussen 0,01 en 0,9 105 Pa, bij voorkeur tussen 0,1 en 0,5 105 Pa„ waardoor water kan vloeien door het membraan.

De membraanoppervlakte is gekozen zodat de verhouding totale oppervlakte van het dragermateriaal / oppervlakte van het membraan tussen 20 en 500 gelegen is, bijvoorbeeld tussen 100 en 500, zoals ongeveer 200, ongeveer 300, ongeveer 400.

De membranen zijn bijvoorbeeld PAN en/of PES en/of PTFE en/of PVDF membranen. De verhouding totale oppervlakte van het dragermateriaal 4 / oppervlakte van de membranen 11 is bij voorkeur tussen 200 en 500 gelegen.

Bijvoorbeeld is de pomp 13 (zie figuur 5) een vacuümpomp die vacuüm in een buffertank 13A veroorzaakt, waarbij die buffertank 13A voorzien is van een klepmechanisme 13B dat dicht is als de pomp 13 in werking is (waardoor permeaat/percolaat door de membranen 11 kan vloeien naar de kamers 10, en dan naar de buffertank 13A. Geen permeaat/percolaat vloeit dan van de buffertank 13 A naar de tank 24) en dat open is als de pomp 13 niet in werking is (waardoor permeaat/percolaat van de buffertank 13A naar de tank 24 kan vloeien, terwijl geen permeaat/percolaat van de kamers naar de buffertank vloeit), (zie figuur 5)

De membranen 11 hebben bijvoorbeeld een dikte tussen 20 pm en 1000 pm, liever tussen 15 pm en 300 pm, bijvoorbeeld tussen 15 pm en 250 pm, zoals 30 pm, 50 pm, 75 pm, 100 pm, 125 pm, 150 pm, 175 pm, 200 pm, 225 pm, 250 pm, 275 pm, 300 pm.

In figuur 5 bevat het membraansysteem aparte membraanelementen 10 die naast elkaar gelegen zijn. Elk membraanelement bevat twee tegenoverliggende membranen 11, waartussen de permeaat/percolaat opvangkamer gevormd is. De tegenoverliggende membranen van een membraanelement zijn van elkaar verwijderd van een afstand van 0,3cm à lcm. Optioneel is er een drager tussen de membranen om een minimale afstand tussen de membranen te handhaven. Die drager bezit dan open kanalen die langs de membranen lopen.

Tussen de membranen van twee naast elkaar gelegen membranenelementen zijn verticale kanalen 17 gevormd, waarbij die kanalen een breedte B van 0,3 cm à 1 cm (bijvoorbeeld van 0,3 cm à 0,8 cm) hebben. Die kanalen zijn van onder en van boven geopend, waardoor gas/luchtbellen naar boven kunnen vloeien in de kanalen om het vloeibare medium (water met nog een paar afvalstoffen) in de kanalen te doen bewegen van onder naar boven, en/of om de fouling van de membranen tegen te gaan en/of om stoffen te verwijderen die op de membranen vastkleven.

(g) Een beluchtingsysteem 16 is onder de kamers 10 van het membraansysteem 9 gelegen, waardoor luchtbellen kunnen vloeien door de kanalen 17 (die tussen de kamers 10 gevormd zijn) en langs de membranen. De breedte van de kanalen 17 is bijvoorbeeld tussen 1 en 10 cm gelegen, bijvoorbeeld ongeveer 2 à 5 cm. Het beluchtingsysteem is verbonden aan de luchtpomp 16A. Volgens een detail van een uitvoeringsvorm, voert de pomp 16 ook lucht naar beluchtingpijpen IOC die langs de bodem van de kamers 10 gelegen zijn, waardoor lucht in de opvangkamer 10 gevoerd kan worden. De luchtdruk in de opvangkamers kan verhoogd worden waardoor lucht van de opvangkamers door de membranen naar de bioreactor gevoerd kan worden.

(h) een buffer tank 18 met een filter 19 die tussen de bioreactor 3 en de membraanbioreactor 8. Grote slibdeeltjes (bijvoorbeeld deeltjes met een diameter groter dan 300 pm) kunnen afgezet worden in die buffer tank 18 of vastgehouden worden door de filter 19.

(i) een pijp 20 om afvalwater AW van de bioreactor 3 naar de buffertank 18 te voeren. De pijp 20 is bijvoorbeeld van een pomp 20A voorzien; (j) een pijp 21 om gefilterd water van de buffertank 18 naar de membraanbioreactor 8 te voeren. Het water vloeit gravitair van de buffertank 18 naar de membraanbioreactor 8 (volgens een uitvoeringsvorm wordt het water verpompt); (k) een pomp 22 met een pijp 23 om slib op te vangen en om slib te verwijderen, bijvoorbeeld om dit slib naar de tank 1 en/of naar de bioreactor 3 en/of naar een opslagplaats te voeren, (l) een pomp 22A met een pijp 23A om slib van de bioreactor op te vangen en om slib te verwijderen, bijvoorbeeld om dit slib naar de tank 1 en/of naar een opslagplaats te voeren, (m) een verzameltank 24 voor het permeaat/percolaat dat in de kamers 10 vloeit, (n) een pomp 25 en een pijp 26 om permeaat/percolaat van de verzameltank 25 naar de membraanbioreactor 8 te voeren, (o) een detector 27 om het biochemisch zuurstofverbruik in de bioreactor 3 te meten of te bepalen, (p) een detector 28 om de slibconcentratie in de membraanbioreactor 8 te bepalen; (q) een bestuursysteem 30 voor de controle van de werking van de pompen.

Het bestuursysteem controleert de werking van de volgende elementen : (al) de pomp 6A om water van de bezinkingtank 1 te voeren naar de bioreactor 3. De werking van de pomp kan geregeld worden om een minimaal waterpeil in de bioreactor 3 te verschaffen, zodat water zich boven het dragermateriaal 4 bevindt. Het waterpeil kan ook geregeld worden zodat dit peil altijd lager is dan het maximale waterpeil WM in de bioreactor 3. De controle van de pomp 6A zal ook uitgevoerd worden in functie van het biochemisch zuurstofverbruik van het in de bioreactor 3 aanwezig slib, om een biochemisch zuurstofverbruik op 5 dagen tussen 2 en 8 g/m2 dragermateriaal te handhaven in de eerste bioreactor 3, bij voorkeur tussen 2 en 6 g/m2 dragermateriaal, bijvoorbeeld van ongeveer 4 g/m2 dragermateriaal 4 in de eerste bioreactor 3.

(a2) de pump 22A om slib van de bioreactor te verwijderen naar de tank 1 of naar een opslagplaats.

De controle van de pomp 22A zal ook uitgevoerd worden in functie van het biochemisch zuurstofverbruik van het in de bioreactor 3 aanwezig slib, om een biochemisch zuurstofverbruik op 5 dagen tussen 2 en 8 g/m2 dragermateriaal te handhaven in de eerste bioreactor 3, bij voorkeur tussen 2 en 6 g/m2 dragermateriaal, bijvoorbeeld van ongeveer 4 g/m2 dragermateriaal 4 in de eerste bioreactor 3.

(a3) de beluchtingpomp 12 om lucht naar de beluchtingsysteem 5 dat onder het drager materiaal gelegen is.

Door het verhogen van de luchtdruk in het beluchtingsysteem 5, zullen luchtbellen naar het dragermateriaal vloeien.

Bijvoorbeeld zal de werking van de luchtpomp gecontroleerd worden om een continue of vrijwel continue beluchting te bekomen van het afvalwater en van het dragermateriaal 4, of een intermitterende beluchting.

De werking van de pomp 12 is bijvoorbeeld gecontroleerd in functie van het biochemisch zuurstofverbruik van het slib, de nodige turbulentie in het afvalwater, de beweging van het afvalwater in contact met het dragermateriaal, enz.

Het luchtdebiet kan vrijwel constant blijven of kan intermitterend variëren tussen een minimaal luchtdebiet en een maximaal luchtdebiet.

Lucht wordt intermitterend in de reactor gebracht, zodat afwisselend aërobe en anoxische condities worden gecreëerd. In geval er continu of vrijwel continu lucht in het systeem wordt gebracht, kunnen er geen anoxische condities gecreëerd worden.

(a4) de pomp 20 A om water te voeren naar de buffertank 18 Bijvoorbeeld zal de werking van de pomp 20A gecontroleerd worden in functie van het waterpeil Z in de membraanbioreactor 8, in het bijzonder om een minimaal waterpeil te bekomen dat boven de membranen gelegen is. Het voeren van afwater van de bioreactor naar de membraanbioreactor zal ook gecontroleerd worden in functie van de slibconcentratie in de membraanbioreactor 8, bijvoorbeeld om te vermijden dat de slibconcentratie hoger dan 12g/l is.

(a5) de pomp 22 om slib te verwijderen

De pomp 22 zal in werking treden zodra er te veel slib in de membraanbioreactor (bijvoorbeeld in de omgeving van de bodem ervan) is.

(a6) de luchtpomp 16A om lucht naar het beluchtingsysteem te voeren.

De luchtpomp zal gecontroleerd worden om verschillende beluchtingregimes in de membraan bioreactor te bekomen, zoals : - een eerste regime bij het vloeien van permeaat door het membraan met een duur van tenminste 7 minuten, bij voorkeur tenminste 10 minuten, met een eerste lucht-en/of zuurstof bevattende gasdebiet langs het membraan, en - een tweede regime bij het niet vloeien van permeaat door het membraan, met een tweede lucht- en/of van zuurstof bevattende gasdebiet, bij voorkeur gelijk aan het eerste lucht- en/of zuurstof bevattende gasdebiet, bij voorkeur gelijk aan het eerste lucht- en/of zuurstof bevattende gasdebiet wardoor er in beide regimes aërobe condities worden gecreëerd.

Bij voorkeur wordt het eerste regime, om fouling van het membraan of de membranen tegen te gaan, bij voorkeur bij de start van het regime, uitgebreid met een periode van tenminste 1 minuut, bij voorkeur tenminste 2 minuten, waarbij er een derde lucht- en/of van zuurstof bevattende gasdebiet naar het verdeelsysteem van het membraansysteem wordt toegevoerd dat tenminste groter is dan en bij voorkeur tenminste 1,5 keer groter is dan het eerste debiet.

Bij voorkeur, wordt het eerste regime, om fouling van het membraan tegen te gaan, ook op het eind van het regime, uitgebreid met een periode waarbij de toevoer van lucht en/of zuurstof naar het verdeelsysteem van het membraansysteem wordt gestopt of vrijwel gestopt wordt gedurende een periode van tenminste 30 seconden, bij voorkeur tenminste 1 minuut en/of met een periode waarbij het vloeien van permeaat door het membraan gestopt wordt gedurende tenminste eenzelfde periode.

Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm wordt de toevoer van lucht en/of zuurstof naar het verdeelsysteem van het membraansysteem volledig gestopt om anoxische condities te creëren voor bepaalde periodes. Bij voorkeur wordt er intermitterend lucht en/of zuurstof naar het verdeelsysteem van het membraansysteem toegevoerd om afwisselend aërobe en anoxische condities te creëren.

Een specifiek voorbeeld van werking in de membraanreactor is hierna beschreven : PI geen permeaat vloeit door de membranen van de bioreactor 8 naar de opvangkamers 10 voor die periode is de pomp 13 niet in werking, terwijl pomp 16 afwisselend aan en uit werkt om gas (lucht of zuurstof bevattende gas) te laten vloeien in het afvalwater van de bioreactor 8 langs de membranen 11, in het bijzonder tussen twee tegenoverliggende membranen.

Die periode PI wordt verdeelt in de achtervolgende deelperiodes :

Pl.l eerste deelperiode van 3 à 15 minuten, bij voorkeur van 4 à 10 minuten, bijvoorbeeld van ongeveer 5 minuten. Gedurende die eerste deelperiode is de pomp 16 in werking om lucht of een zuurstof bevattende gas te voeren in het afvalwater van de tweede zone/bioreactor, zodat lucht of gas langs de membranen vloeien. Het gasdebiet wordt hierna "tweede debiet" genoemd.

Het gasdebiet is voldoend om slibdeeltjes te verwijderen of los te maken van de membranen.

PI.2 tweede deelperiode van 3 à 15 minuten, bij voorkeur van 4 à 10 minuten, bijvoorbeeld van ongeveer 5 minuten. Gedurende die tweede deelperiode wordt de pump 16 niet in werking. Deeltjes die los zijn van de membranen kunnen bezinken en vloeien onder het beluchtingsysteem 16.

PI.3 derde deelperiode van 3 à 15 minuten, bij voorkeur van 4 à 10 minuten, bijvoorbeeld van ongeveer 5 minuten. Gedurende die eerste deelperiode is de pomp 16 in werking om lucht of een zuurstof bevattende gas te voeren in het afvalwater van de tweede zone/bioreactor, zodat lucht of gas langs de membranen vloeien. Het gasdebiet wordt hierna "tweede debiet" genoemd.

PI.4 vierde deelperiode van 3 à 15 minuten, bij voorkeur van 4 à 10 minuten, bijvoorbeeld van ongeveer 5 minuten. Gedurende die tweede deelperiode wordt de pump 16 niet in werking. Deeltjes die los zijn van de membranen kunnen bezinken en vloeien onder het beluchtingsysteem 16.

(optioneel kunnen er nog bijkomende behandelingsperiode zoals Pl.l en PI.2.) P2 : periode waarin percolaat of permeaat door de membranen vloeien naar Hp opvangkamer 10 en 24

Die periode P2 wordt verdeelt in de achtervolgende deelperiodes : P2.1 eerste deelperiode waarin pomp 13 in werking is waardoor percolaat of permeaat door de membranen doorvloeien, en waarin pomp 16 ook in werking is.

Die eerste deelperiode duurt 1 à 5 minuten, bijvoorbeeld ongeveer 2 minuten.

Pomp 13 is geregeld zodat de permeaatflux tussen 10 en 20 liter per uur en per m2 membraan ligt. De pomp 13 is bijvoorbeeld gereld om een permeaatflux te bekomen van ongeveer 15 liters per uur en per m2 membraan.

Pomp 16 is geregeld om een hoog luchtdebiet of gasdebiet te hebben (hierna genoemd "derde debiet") dat groter is dan bovengenoemde tweede debiet. Bovengenoemde eerste debiet is bij voorkeur voldoende om slibdeeltjes op de membranen los te maken en te verwijderen van de membranen.

P2.2 tweede deelperiode waarin pomp 13 in werking is waardoor percolaat of permeaat door de membranen doorvloeien, en waarin pomp 16 ook in werking is.

Die tweede deelperiode duurt 3 à 15 minuten, bijvoorbeeld tussen 5 en 10 minuten, zoals ongeveer 7 minuten.

Pomp 13 is geregeld zodat de permeaatflux tussen 10 en 20 liter per urn en per m2 membraan ligt. De pomp 13 is bijvoorbeeld gereld om een permeaatflux te bekomen van ongeveer 15 liters per uur en per m2 membraan.

Pomp 16 is geregeld om een luchtdebiet of gasdebiet te hebben (hierna genoemd "eerste debiet") dat gelijk aan het derde debiet is of kleiner dan het derde debiet.

Bovengenoemde eerste gasdebiet is voldoend om tegen het vastkleven van slibdeeltjes tegen te gaan, waardoor in de tweede regime die deeltjes gemakkelijk losgemaakt kunnen worden.

P2.3 derde deelperiode waarin pomp 13 en pomp 16 niet in werking zijn.

Die tussenperiode duurt 30seconden à 5 minuten, bijvoorbeeld ongeveer 1 minuut, 2 minuten, enz.

Gedurende die rustperiode, kan er lucht, water en/of permeaat optioneel in de kamers 10 van de membraansysteem, zodat er een overdruk gecreëerd wordt in die kamer 10, waardoor lucht, water en/of permeaat door de membranen kan vloeien van de kamer naar het afvalwater van de tweede zone of bioreactor. Bijvoorbeeld kan lucht in de kamers 10 geblazen door de pomp 16A. Door gebruik van afsluiters wordt dan ook geen lucht naar het beluchtingsysteem gevoerd wordt. Door gebruik van een koppelstuk 10A met afsluiter kan er ook een overdruk gecreëerd wordt in de kamers 10, waardoor lucht door de membranen kan vloeien om luchtbellen in het afvalwater te verwezenlijken.

Die luchtbellen zijn een goede controlemiddel van de porositeit van de membranen.

Men heeft opgemerkt dat door het gebruik van de installatie van Figuur 1, het mogelijk was een goede waterzuivering te bekomen op lange termijn (meer dan 6 maanden), met een vrij constante flux, door de fouling van de membranen effectief tegen te gaan.

De uitvoeringsvorm van Figuur 2 is gelijkaardig aan de uitvoeringsvorm van Figuur 1, tenzij dat het dragermateriaal een wervelend en zwevend bed is, dat gevormd wordt door vrijwel sferische dragerdeeltjes met een densiteit van 0,5 à 0,99 kg per liter, en met een diameter van 0,5 cm à 10 cm of nog groter, maar liever met een diameter van 1 cm à 8 cm.

De uitvoeringsvorm van Figuur 3 is gelijkaardig aan de uitvoeringsvorm van figuur 1, tenzij de kamers 10 gemonteerd zijn op een systeem 100 om die kamers te laten trillen (pijl F) of te laten draaien, bijvoorbeeld gedurende de periodes 3.

De uitvoeringsvorm van Figuur 4 is gelijkaardig aan de uitvoeringsvorm van Figuur 1, tenzij dat er twee bioreactors 3 zijn (in parallel gemonteerd), alsook twee membraanbioreactors (in parallel gemonteerd).

Het permeaat/percolaat dat in de verzameltank opgevangen is kan verder behandeld worden.

De biologische waterzuiveringsinstallatie bevat tenminste twee fysisch van elkaar gescheiden zuiveringsfasen, • ofwel in één bekuiping (al dan niet voorzien van extra compartimenten); • ofwel in meerdere bekuipingen (al dan niet voorzien van extra compartimenten) • beide fasen kunnen naast elkaar (horizontaal) of op elkaar (verticaal) gepositioneerd worden.

Het influent kan gravitair of via een pompsysteem komen in de bioreactor. De bioreactor kan uit één compartiment of meerdere compartimenten bestaan (in serie of in parallel geschakeld). Na behandeling in de bioreactor(s) kan het water gravitair of via een pompsysteem afgevoerd naar de membraanbioreactor of naar een buffertank.

Het membraan wordt in de membraanbioreactor ondergedompeld ofwel wordt het membraan separaat van de bioreactor opgesteld. Het membraan kan van het type vlakke plaat, tubulair of spiraalgebonden zijn.

De membranen of kamers 10 kunnen modulair opgebouwd zijn.

Figuur 6 is een zicht van een installatie die gelijkaardig is aan de installatie van figuur 1. In die uitvoeringsvorm wordt de microfïltratie of ultrafiltratie extern uitgevoerd in een membraansysteem 9. Afvalwater van de bioreactor Ibis wordt gepompt om door een of meerdere membraanmodules te vloeien. Bijvoorbeeld wordt gebruik van een cross-flow wisselaar, waarbij het permeaat/percolaat of percolaat in een richting vloeit, terwijl het te filtreren afvalwater of retentaat in een tegenoverliggende richting vloeit. Bijvoorbeeld vloeit het perineaat/percolaat of percolaat (het gezuiverde water) in de tubulaire membranen, terwijl het te filtreren afvalwater of retentaat buiten de tubulaire membranen vloeit. De membranen kunnen ook van een ander type zijn, bijvoorbeeld met vlakke membranen, met spiraalgewonden membranen. In de membraanmodule(s) loopt het slib-water mengsel met een snelheid groter dan 2 m/s en met een overdruk ten opzichte van de druk in de tubulaire membranen tussen 0,01 105 Pa en 10 105 Pa, bij voorkeur tussen 0,1 105 Pa en 105 Pa. Bijvoorbeeld is de snelheid van het slib-water mengsel tussen 5 en lOm/s gelegen.

In andere uitvoeringsvormen kunnen het permeaat/percolaat of retentaat en het te filtreren afvalwater in een zelfde richting vloeien respectievelijk langs een eerste zijde van het membraan en een tegenoverliggende zijde van het membraan.

Ih nog een bijkomende uitvoeringsvorm kan het te filtreren afvalwater naar membraan/membranen bevattende kamer(s), waarin de afvalstoffen geconcentreerd worden door het vloeien door de membranen van de retentaat of permeaat/percolaat.

De pomp 100 voert het afvalwater in het membraansysteem 9 via een leiding 101. Die leiding 101 is eventueel gebonden aan een gastoevoer 102 om af en toe gas toe te voeren in het membraansysteem en om de fouling van de tubulaire membranen tegen te gaan.

Het gas is bijvoorbeeld lucht.

Het afvalwater na zijn behandeling in het membraansysteem kan teruggevoerd wordt naar de bioreactor Ibis en/of naar de biorector 1 en/of naar een voorbezinkingstank en/of naar een slibstockage.

Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm, vormen de bioreactoren 1 en Ibis een enkel bioreactor.

De bioreactor 1 en Ibis zijn bijvoorbeeld gelijkaardig aan de bioreactor 1 van Figuur 1, met vast bed (dragermateriaal) of met zwevend bed.

Figuur 7 is een zicht van een bijkomende uitvoeringsvorm die gelijkaardig is aan de uitvoeringsvorm van figuur 1, tenzij dat een enkele tank 105 verdeeld wordt in een eerste zone 1 met dragermateriaal 4 (vast en/of zwevend) en in een tweede zone 8 met het membraansysteem 9 door een wand 106 die permeabel is, bijvoorbeeld die één of meerdere openingen bezitten die bij voorkeur voorzien zijn van een rooster, bij voorbeeld met openingen met een equivalente diameter bijvoorbeeld van minder dan 5 mm, zoals tussen 1 en 3mm.

Claims

1. Waterzuiveringsinstallatie om afvalwater biologisch en fysisch te behandelen waardoor slib in het afvalwater gevormd wordt, waarbij die installatie tenminste de volgende elementen bevat : - een bioreactor die voorzien is van een dragermateriaal voor slib, welk dragermateriaal een absolute oppervlakte bezit tussen 100 m2 en 1000 m2 per m3 dragermateriaal, waarbij die absolute oppervlakte de som is van de buitenoppervlakte van het dragermateriaal en de binnenoppervlakte van de eventuele open porositeit van het dragermateriaal, waarbij die eventuele open porositeit van de binnenoppervlakte de porositeit is die bereikbaar is voor het slib,, waarbij de bioreactor onderaan voorzien is van een beluchtingsysteem om lucht en/of zuurstof in het afvalwater te verdelen, waarbij de beluchtingsysteem gepast is om zuurstof naar de drager te voeren, - een membraansysteem met één of meerdere membranen met openingen of kanalen met een minimale equivalente diameter kleiner dan 10 pm, waarbij die membraan of membranen een scheiding vormen tussen een permeaat/percolaat opvangzone of-kamer en afvalwater dat slib bevat, waarbij het membraan of de membranen een eerste zijde bevat die naar de opvangzone of -kamer gericht is en een tweede zijde die tegenover de eerste zijde ligt en die bestemd is in contact te worden gebracht met afvalwater met slib, waarbij door het membraan of de membranen permeaat/percolaat (water) kan vloeien door gebruik van een drukverschil tussen de druk langs de naar de opvangzöne of -kamer gerichte eerste zijde en de druk van het afvalwater met slib langs de tweede zijde van het membraan of van de membranen, - een beluchtingsysteem om lucht en/of zuurstof te verdelen langs de tweede zijde van het membraan of de membranen, waarbij de hoeveelheid van dragermateriaal in contact met alvalwater met slib aangepast wordt zodat de verhouding oppervlakte van het dragermateriaal in de bioreactor / oppervlakte van het membraan of de membranen van het membraansysteem om een permeaat/percolaat (water) van het afvalwater met slib te bekomen tussen 10 en 1000 ligt, bij voorkeur tussen 20 en 500, liever tussen 30 en 100.

2. Installatie volgens conclusie 1, met het kenmerk dat al de openingen of kanalen van het membraan of de membranen, die een scheiding vormen tussen één of de permeaat/percolaat opvangkamer en afvalwater dat organisch slib bevat, een minimale equivalente diameter bezitten die kleiner dan 10 pm, bij voorkeur kleiner dan 5 pm, liever kleiner dan 2 pm.

3. Installatie volgens conclusie 1, met het kenmerk dat al de openingen of kanalen van het membraan of de membranen, die een scheiding vormen tussen één of de permeaat/percolaat-opvangzone of -kamer en afvalwater dat slib bevat, een minimale equivalente diameter bezitten die kleiner dan 1 pm, bij voorkeur kleiner dan 0,5 pm, liever tussen 0,01 pm en 0,3 pm.

4. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de installatie bevat tenminste twee behandelingszones die door tenminste een wand gescheiden zijn, waarbij de eerste zone bevat het dragermateriaal, alsook een beluchtingsysteem om lucht en/of zuurstof in het afvalwater te verdelen, waarbij de beluchtingsysteem gepast is om zuurstof naar het dragermateriaal te voeren, waarbij de tweede zone het membraansysteem bevat alsook een beluchtingsysteem om lucht en/of zuurstof te verdelen langs de tweede zijde van het membraan of de membranen, en met het kenmerk dat de installatie en/of de scheidingswand voorzien is van een middel om afvalwater van de eerste zone naar de tweede zone te laten voeren.

5. Installatie volgens conclusie 4, waarbij het vloeibare afvalwater van de eerste zone een gemiddelde slibconcentratie (gemeten als gemiddeld drogestof slibgewicht per liter) bevat, met het kenmerk dat het middel om afvalwater van de eerste zone naar de tweede zone te laten vloeien aangepast is om afvalwater van een deel van de eerste zone naar de tweede zone te laten vloeien, waarbij het afvalwater in dat deel van de eerste zone een slibconcentratie (gemeten als drogestof slibgewicht per liter) bezit die kleiner is aan de gemiddelde slibconcentratie van het afvalwater van de eerste zone, zodat een gemiddelde slibconcentratie in de eerste zone groter dan 1,5 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 3 g per liter gehandhaafd wordt.

6. Installatie volgens conclusie 4, waarbij het vloeibare afvalwater van de eerste zone een gemiddelde slibconcentratie (gemeten als gemiddeld drogestof slibgewicht per liter) bevat, met het kenmerk dat het middel om afvalwater van de eerste zone naar de tweede zone te laten vloeien aangepast is om afvalwater van een deel van de eerste zone naar de tweede zone te laten vloeien, waarbij het afvalwater in dat deel van de eerste zone een slibconcentratie (gemeten als drogestof slibgewicht per liter) bezit die groter is aan de gemiddelde slibconcentratie van het afvalwater van de eerste zone, zodat een gemiddelde slibconcentratie in de eerste zone kleiner dan 5 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 3 g per liter gehandhaafd wordt.

7. Installatie volgens conclusie 5, met het kenmerk dat het middel om afvalwater van de eerste zone naar de tweede zone te voeren aangepast is om afvalwater van een deel van de eerste zone te laten vloeien of te laten voeren naar de tweede zone, waarbij dit deel van de eerste zone op een waterpeil gelegen is boven de bodem van de eerste zone en dat tussen 0 cm en 50% van de waterhoogte, bij voorkeur tussen 0 en 30% van de waterhoogte, liever tussen 0 en 50 cm van het afvalwaterpeil in de eerste zone gelegen is.

8. Installatie volgens conclusie 6, mét het kenmerk dat het middel om afvalwater van de eerste zone naar de tweede zone te voeren aangepast is om afvalwater van een deel van de eerste zone naar de tweede zone te laten voeren naar de tweede zone, waarbij dit deel op een waterpeil gelegen is dat tenminste 50% van waterhoogte, bij voorkeur tenminste 50cm onder het bovenste afvalwaterpeil in de eerste zone gelegen is.

9. Installatie volgens één der conclusies 5 t/m 8, met het kenmerk dat de eerste zone voorzien is van een systeem om gas, bij voorkeur lucht, in het afvalwater van de eerste zone te blazen om een vrijwel homogeen slibconcentratie in de eerste zone te bekomen, waarbij het systeem voorzien is van een bedieningselement om de beluchting te stoppen of te controleren zodat een gradatie in de slibconcentratie in de eerste zone verwezenlijkt wordt.

10. Installatie volgens conclusie 4, waarbij het vloeibare afvalwater van de tweede zone een gemiddelde slibconcentratie (gemeten als gemiddeld drogestof slibgewicht per liter) bevat, en waarbij de installatie een middel bevat om afvalwater van de tweede zone naar de eerste zone te voeren, met het kenmerk dat het middel om afvalwater van de tweede zone naar de eerste zone te laten vloeien of voeren aangepast is om afvalwater van een deel van de tweede zone naar de eerste zone te laten vloeien of te voeren, waarbij het afvalwater in dat deel van de tweede zone een slibconcentratie (gemeten als drogestof slibgewicht per liter) bezit die kleiner is aan de gemiddelde slibconcentratie van het afvalwater van de tweede zone, zodat een gemiddelde slibconcentratie in de tweede zone groter dan 1,5 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 12 g per liter gehandhaafd wordt.

11. Installatie volgens conclusie 4, waarbij het vloeibare afvalwater van de tweede zone een gemiddelde slibconcentratie (gemeten als gemiddeld drogestof slibgewicht per liter) bevat, en waarbij de installatie een middel bevat om afvalwater van de tweede zone naar de eerste zone te voeren, met het kenmerk dat het middel om afvalwater van de tweede zone naar de eerste zone te laten vloeien aangepast is om afvalwater van een deel van de tweede zone naar de eerste zone te laten vloeien, waarbij het afvalwater in dat deel van de tweede zone een slibconcentratie (gemeten als drogestof slibgewicht per liter) bezit die groter is aan de gemiddelde slibconcentratie van het afvalwater van de tweede zone, zodat een gemiddelde slibconcentratie in de tweede zone kleiner dan 20 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 12 g per liter gehandhaafd wordt.

12. Installatie volgens één der conclusies 10 en 11, met het kenmerk dat de tweede zone voorzien is van een systeem om gas, bij voorkeur lucht, in het afvalwater van de tweede zone te blazen om een vrijwel homogeen slibconcentratie in de tweede zone te bekomen, waarbij het systeem voorzien is van een bedieningselement om de beluchting te stoppen of te controleren zodat een gradatie in de slibconcentratie in de tweede zone verwezenlijkt wordt.

13. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de installatie tenminste een bestuursysteem bevat voor tenminste het beluchtingsysteem van het dragermateriaal en voor het beluchtingsysteem van het membraansysteem.

14. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, waarin het dragermateriaal in een eerste zone van de bioreactor geplaatst wordt, waarbij een inlaatmiddel regelt het voeren van afvalwater naar die zone, met het kenmerk dat de installatie een bestuursysteem bevat dat aangepast is om het inlaatmiddel te besturen om de hoeveelheid afvalwater dat naar de eerste bioreactor of naar de eerste bioreactors gevoerd wordt te controleren zodat het biochemisch zuurstofverbruik op 5 dagen tussen 2 en 8 g per dag en per m2 dragermateriaal gelegen is.

15. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, waarin het membraansysteem in een zone van een bioreactor of van een tank gelegen is, waarbij een transfermiddel regelt het voeren van afvalwater van een eerste zone van de bioreactor die het dragermateriaal bevat en een van de eerste zone verwijderde tweede zone, met het kenmerk dat de installatie een bestuursysteem bevat dat aangepast is om het transfermiddel te controleren, om het voeren van water van de eerste zone naar de tweede zone te controleren zodat de slibconcentratie in het afvalwater in de tweede zone kleiner dan 20 g/1, bij voorkeur kleiner dan 15 g/1 gehandhaafd wordt, en/of met het kenmerk dat de installatie ook een middel bevat om slib van de tweede zone te verwijderen, bijvoorbeeld naar een ruimte voor slibopslag en/of naar een denitifïcatietank en/of naar de bioreactor.

16. installatie volgens conclusie 15, met het kenmerk dat het transfermiddel een middel bevat om vaste delen of stoffen te verwijderen van het afvalwater, bij voorkeur een bezinkingstank en/of een filter, alvorens het afvalwater naar de tweede zone gevoerd wordt.

17. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de installatie een verzameltank of kamer bevat om het door het membraan of de membranen doorvloeiende permeaat/percolaat op te vangen, en/of een leiding om water van de verzameltank terug naar de membraanbioreactor te voeren, en/of een systeem om tenminste een deel van het opgevangen permeaat/percolaat onder druk te zetten, waardoor permeaat/percolaat in omgekeerde richting, doorheen het membraan en/of de membranen terug naar een zone van de bioreactor met afvalwater zone en/of een systeem om water of waterige oplossing onder druk te zetten waardoor het water of de waterige oplossing doorheen het membraan of de membranen vloeit in de richting van de bioreactor, een zone ervan, bijvoorbeeld de eerste bioreactor, maar liever de bioreactor met dragermateriaal.

18. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de installatie een middel bevat om een onderdruk te creëren langs de zijde van het membraan of de membranen die naar de opvangzone of -kamer gericht is en een bestuursysteem dat aangepast is om die onderdruk te controleren, en/of een middel om een overdruk te creëren langs de zijde van het membraan of de membranen die tegenover ligt de naar de opvangzone of -kamer gerichte zijde, en een bestuursysteem dat aangepast is om die overdruk te controleren.

19. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de installatie een bezinkingstank en/of een filter bevat om het afvalwater te behandelen alvorens het afvalwater naar de eerste bioreactor(s) gevoerd wordt.

20. Installatie volgens de conclusie 19, met het kenmerk dat de filter openingen bezit met een minimale equivalente diameter groter dan 20 pm, bij voorkeur tussen 50 pm en 500 pm, liever tussen 50 pm en 300 pm.

21. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het membraansysteem een reeks aparte membraanelementen bevat, waarbij elk membraanelement twee membranen met een dikte van minder dan 0,1 cm, bij voorkeur van minder dan 0,05 cm, liever kleiner dan 0,025 cm, bevat, waartussen een permeaat/percolaat opvangkamer gedefinieerd wordt, waarbij de opvangkamer tussen zijn twee membranen een maximale dikte heeft van minder dan 1 cm, bij voorkeur van minder dan 0,7 cm, liever kleiner dan 0,5 cm, waarbij de membraanelementen zijn naast elkaar gelegen, waarbij tussen een membraan van een eerste membraanelement en een membraan van een naast het eerste membraanelement gelegen membraanelement, een vrijwel verticaal kanaal gevormd wordt, waarbij de afstand tussen de naar elkaar gerichte membranen van de naast elkaar gelegen membraanelementen kleiner dan lcm is, bij voorkeur kleiner dan 0,8 cm, liever tussen 0,1 cm en 0,5 cm, waarbij dit kanaal bestemd is voor het vloeien van afvalwater van de tweede zone, alsook van lucht en/of zuurstof, waarbij het verdeelsysteem van het membraansysteem aangepast is, om lucht en/of zuurstof in bovengenoemd kanaal te voeren om de fouling van de naar elkaar gerichte membranen tegen te gaan.

22. Installatie volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat de membraanelementen tenminste gedeeltelijk beweegbaar zijn de ene ten opzichte van de andere.

23. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het membraan of elk membraan een zijde heeft die gekalanderd is, waarbij die gekalanderde zijde bestemd is om gericht te worden naar het afvalwater waarvan het permeaat of percolaat door het membraan dient te vloeien, terwijl de tegenoverliggende zijde van het membraan bij voorkeur niet gekalanderd is.

24. Installatie volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat de openingen van het membraan een equivalente diameter hebben die kleiner is langs de gekalanderde zijde dan de equivalente diameter van de openingen langs de niet gekalanderde zijde.

25. Installatie volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat de equivalente diameter (de equivalente diameter van een opening is gelijk aan vier keer de oppervlakte van de opening gedeeld door de perimeter van die opening) van de openingen langs de gekalanderde zijde kleiner dan 5 pm is, bij voorkeur kleiner dan 2 pm, liever tussen 0,05 pm en 1 pm, terwijl de equivalente diameter van de openingen langs de niet gekalanderde zijde groter dan 5 pm is, bij voorkeur groter dan 10 pm, liever groter dan 20 pm.

26. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het membraan of de membranen aangepast zijn om ondergedompeld te worden in het afvalwater van de tweede zone of tweed bioreactor.

27. Installatie volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het membraan of membranen extern van de tweede zone of bioreactor worden opgesteld, waarbij tenminste een systeem met een leiding voorzien is om afvalwater van de tweede zone of bioreactor naar het membraan of naar de membranen te voeren.

28. Werkwijze om afvalwater biologisch te behandelen in een installatie volgens één der voorgaande conclusies, - waarin eventueel of optioneel na een voorbehandeling van het afvalwater, het afvalwater behandeld wordt tenminste in een eerste bioreactor waarin organisch slib gevormd wordt, waarbij de eerste bioreactor bevat een dragermateriaal voor slib, waarbij dit dragermateriaal met slib in contact gebracht wordt met het afvalwater, waarbij lucht en/of zuurstof onderaan in het afvalwater gebracht wordt, waardoor het afvalwater tenminste volgens vrijwel aërobe conditie behandeld wordt, bij voorkeur afwisselend volgens vrijwel aërobe conditie en vrijwel anoxische conditie, waarbij de hoeveelheid afvalwater dat behandeld wordt in de eerste bioreactor of in de zone ervan die het dragermateriaal bevat aangepast of gecontroleerd wordt zodat het biochemische zuurstofverbruik op 5 dagen tussen 2 en 8 g per dag en per m2 dragermateriaal ligt, bij voorkeur tussen 2 en 6 g per dag en per m2 drager materiaal; - waarin het afvalwater na zijn behandeling in de eerste bioreactor of in de eerste zone gevoerd wordt naar de tweede zone met het membraansysteem, waarbij een onderdruk gevormd wordt langs de tweede zijde van het membraan of van de membranen en/of een overdruk gevormdt wordt langs de eerste zijde van het membraan die tegenover de tweede zijde ligt, om een permeaat/percolaat (water) te laten vloeien door het membraan of de membranen van de eerste zijde naar de tweede zijde van het membraan of van de membranen, waarbij het voeren van afvalwater van de eerste bioreactor of de eerste zone naar de tweede zone en/of het verwijderen van slib van de tweede zone aangepast en/of gecontroleerd wordt zodat de slibconcentratie in de tweede zone lager is dan 20 g (als drogestof) slib per liter, bij voorkeur lager dan 15 g slib per liter, liever kleiner dan of gelijk aan 12 g slib per liter, waarbij lucht en/of een zuurstof bevattende gas onderaan het membraansysteem verdeeld wordt om tenminste gedeeltelijk langs de eerste zijde van het membraan of van de membranen te vloeien, waarbij tenminste gedeeltelijk gedurende het vloeien van permeaat/percolaat door het membraan of de membranen, de hoeveelheid lucht en/of zuurstof bevattende gas aangepast is of gecontroleerd wordt om afvalwater te doen bewegen langs de eerste zijde van het membraan of van de membranen, en waarbij tenminste gedeeltelijk het vloeien van permeaat/percolaat door het membraan of door de membranen en/of na het vloeien van permeaat/percolaat door het membraan of de membranen, de hoeveelheid lucht en/of zuurstof bevattende gas aangepast is of gecontroleerd wordt om tegen de fouling van het membraan of van de membranen tegen te gaan.

29. Werkwijze volgens conclusie 28, met het kenmerk dat het vloeien van permeaat/percolaat door het membraan of door de membranen gemeten wordt en/of de onderdruk of overdruk in functie van het permeaat/percolaatdebiet gemeten wordt, waarbij zodra het permeaat/percolaatdebiet kleiner is dan een voorbepaald debiet voor een gegeven onderdruk en/of zodra de overdruk groter is dan een maximale overdruk voor een bepaalde permeaat/percolaatdebiet, bij voorkeur voor een minimaal permeaat/percolaatdebiet, de hoeveelheid lucht en/of. zuurstof bevattende gas dat langs het membraan of de membranen vloeit aangepast is of gecontroleerd wordt om fouling van het membraan of van de membranen tegen te gaan.

30. Werkwijze volgens conclusie 28 of 29, waarin een gas, bij voorkeur lucht, in het afvalwater van de eerste en/of tweede zone geblazen wordt om een vrijwel homogeen slibconcentratie in de eerste zone te bekomen gedurende bepaalde werkingsperiodes, en waarin voor andere werkingsperiodes, de beluchting gestopt of gecontroleerd wordt zodat een gradatie in de slibconcentratie in de eerste en/of tweede zone verwezenlijkt wordt, waardoor een eerste deel van de eerste zone en/of de tweede zone een hoger slibconcentratie bevat, terwijl een tweede deel evan de eerste zone en/of tweede zone een lager slibconcentratie bevat, waarbij afvalwater van het eerste deel of van het tweede deel van de eerste zone naar de tweede zone gevloeid wordt om een gemiddelde slibconcentratie in de eerste zone tussen lg per liter en 5g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 3 g per liter te bekomen, en/of om een gemiddelde slibconcentratie in de tweede zone tussen l,5g per liter en 20 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 12g per liter te bekomen.

31. Werkwijze volgens één der conclusies 28 t/m 30, met het kenmerk dat het door het membraan vloeiende permeaat/percolaat in een verzameltank opgevangen wordt, en dat water van de verzameltank terug naar de tweede zone gevoerd wordt om de slibconcentratie in de membraanbioreactor te verlagen en/of een deel van het opgevangen permeaat/percolaat onder druk te zetten, waardoor permeaat/percolaat in omgekeerde richting, doorheen het membraan en/of de membranen terugvloeit naar een zone van de bioreactor met afvalwater zone en/of water of een waterige oplossing onder druk gezet wordt en waardoor het water of de waterige oplossing doorheen het membraan of de membranen vloeit in de richting van de bioreactor.

32. Werkwijze volgens één der conclusies 28 t/m 31 , met het kenmerk dat het toevoeren van lucht en/of zuurstof naar het verdeelsysteem van het membraansysteem gecontroleerd wordt om tenminste twee verschillende werkingsregimes voor het verdeelsysteem te bekomen, namelijk een eerste regime, met een eerste lucht- en/of zuurstof bevattende gasdebiet, en een tweede regime met een tweede lucht- en/of zuurstof bevattende gasdebiet, waarbij het tweede debiet tenminste groter, bij voorkeur tenminste 1,5 keer groter is dan het eerste debiet.

33. Werkwijze volgens één der conclusie 28 t/m 32, met het kenmerk dat het toevoeren van lucht en/of zuurstof naar het verdeelsysteem van het membraansysteem vrijwel gestopt wordt gedurende een periode van tenminste 30 seconden, bij voorkeur van tenminste 1 minuut, na het aanpassen van het lucht/gas debiet om fouling van het membraan of de membranen tegen te gaan.

34. Werkwijze volgens één der conclusies 28 t/m 33, met het kenmerk dat het toevoegen van lucht en/of zuurstof naar het verdeelsysteem van het membraansysteem gecontroleerd wordt om tenminste twee verschillende werkingsregimes voor het verdeelsysteem te bekomen, namelijk een eerste regime bij het vloeien van permeaat door het membraan met een duur van tenminste 7 minuten, bij voorkeur tenminste 10 minuten, met een eerste lucht- en/of zuurstof bevattende gasdebiet langs het membraan, en een tweede regime bij het niet vloeien van permeaat door het membraan, met een tweede lucht- en/of van zuurstof bevattende gasdebiet, bij voorkeur gelijk aan het eerste lucht- en/of zuurstof bevattende gasdebiet, bij voorkeur gelijk aan het eerste lucht- en/of zuurstof bevattende gasdebiet wardoor er in beide regimes aërobe condities worden gecreëerd.

35. Werkwijze volgens conclusie 34, waarbij het eerste regime, om fouling van het membraan of de membranen tegen te gaan, bij voorkeur bij de start van het regime, wordt uitgebreid met een periode van tenminste 1 minuut, bij voorkeur tenminste 2 minuten, waarbij er een derde lucht- en/of van zuurstof bevattende gasdebiet naar het verdeelsysteem van het membraansysteem wordt toegevoerd dat tenminste groter is dan en bij voorkeur tenminste 1,5 keer groter is dan het eerste debiet, en/of waarbij het eerste regime, om fouling van het membraan tegen te gaan, bij voorkeur op het eind van het regime, wordt uitgebreid met een periode waarbij de toevoer van lucht en/of zuurstof naar het verdeelsysteem van het membraansysteem wordt gestopt of vrijwel gestopt wordt gedurende een periode van tenminste 30 seconden, bij voorkeur tenminste 1 minuut en/of waarbij het vloeien van permeaat door het membraan gestopt wordt gedurende tenminste eenzelfde periode.

36. Werkwijze volgens conclusie 34 of 35, waarbij de toevoer van lucht en/of zuurstof naar het verdeelsysteem van het membraansysteem volledig wordt gestopt om anoxische condities te creëren of waarbij er intermitterend lucht en/of zuurstof naar het verdeelsysteem van het membraansysteem wordt toegevoerd om afwisselend aërobe en anoxische condities te creëren.

37. Werkwijze volgens één der conclusies 28 t/m 36, met het kenmerk dat de werking van het membraansysteem gecontroleerd wordt om een gemiddeld permeaat/percolaatdebiet uitgedrukt in liter per uur en per m2 membraan (absolutoppervlakte van het membraan) te bekomen zodat de verhouding gemiddeld permeaat/percolaatdebiet uitgedrukt in liter per uur en per m2 membraan / absolutoppervlakte van de drager(s) uitgedrukt in m2 tussen 0,1 en 20 gelegen is, bij voorkeur tussen 0,3 en 15, liever tussen 1 en 4, in het bijzonder tussen 1,5 en 3,5.

38. Werkwijze volgens één der conclusies 28 t/m 37, met het kenmerk dat het afvalwater tenminste behandeld wordt om vaste stoffen van het afvalwater te verwijderen, alvorens het afvalwater naar de eerste bioreactor gevoerd wordt.

39. Werkwijze volgens één der conclusies 28 t/m 38, waarbij het vloeibare afvalwater van de eerste zone een gemiddelde slibconcentratie (gemeten als gemiddeld drogestof slibgewicht per liter) bevat, met het kenmerk dat het middel om afvalwater van de eerste zone naar de tweede zone te laten vloeien aangepast is om afvalwater van een deel van de eerste zone, waarvoor de slibconcentratie (gemeten als drogestof slibgewicht per liter) kleiner is aan de gemiddelde slibconcentratie van het afvalwater van de totale eerste zone, naar de tweede zone * te laten vloeien, zodat een gemiddelde slibconcentratie in de eerste zone groter dan 1,5 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 3 g per liter gehandhaafd wordt, en/of dat het middel om afvalwater van de eerste zone naar de tweede zone te laten vloeien aangepast is om afvalwater van een deel van de eerste zone, waarvoor de slibconcentratie (gemeten als drogestof slibgewicht per liter) groter is aan de gemiddelde slibconcentratie van het afvalwater van de totale eerste zone, naar de tweede zone te laten vloeien, zodat een gemiddelde slibconcentratie in de eerste zone kleiner dan 5 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 3 g per liter gehandhaafd wordt.

40. Werkwijze volgens één der conclusies 28 t/m 39, waarbij het vloeibare afvalwater van de tweede zone een gemiddelde slibconcentratie (gemeten als gemiddeld drogestof slibgewicht per liter) bevat, met het kenmerk dat het middel om afvalwater van de tweede zone naar de eerste zone te laten vloeien of te voeren aangepast is om afvalwater van een deel van de tweede zone, waarvoor de slibconcentratie (gemeten als drogestof slibgewicht per liter) kleiner is aan de gemiddelde slibconcentratie van het afvalwater van de totale tweede zone, naar de eerste zone te laten vloeien of te voeren, groter dan 1,5 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 12 g per liter gehandhaafd wordt, en/of dat het middel om afvalwater van de tweede zone naar de eerste zone te laten vloeien of voeren aangepast is om afvalwater van een deel van de tweede zone, waarvoor de slibconcentratie (gemeten als drogestof slibgewicht per liter) groter is aan de gemiddelde slibconcentratie van het afvalwater van de totale tweede zone, naar de eerste zone te laten vloeien of voeren, zodat een gemiddelde slibconcentratie in de tweede zone kleiner dan 20 g per liter, bij voorkeur tussen 2 en 12 g per liter gehandhaafd wordt.