kan superkritische oxidatie van zuiveringsslib een alternatief ... - Stowa

STOWA 2013-W02 kan superkritische oxidatie van zuiveringsslib een alternatief zijn voor superkritische vergassing?
van 80 à 90%. De verblijftijd van de slibslurry in de oxidatiezone van de reactor ligt in de orde
van grootte van enkele tientallen minuten. Het droge stof gehalte van de slibslurry die de
reactor in gaat ligt in de orde van grootte van 5%.
De VerTech reactor verschilt in een aantal aspecten van andere natte oxidatiesystemen voor
slib. Een typische kenmerk van de VerTech reactor is dat de concentrische buizen functioneren
als een ideale tegenstroom warmtewisselaar. Het temperatuurverschil tussen ingaande
slibstroom en uitgaande effluentstroom bedraagt slechts enkel tientallen graden. Verder
wordt de VerTech reactor gekenmerkt door het feit dat er geen speciale hoge drukpompen
behoeven te worden toegepast en dat er ook geen speciaal drukreductie systeem nodig is. De
concentrische buizen werken min of meer als communicerende vaten.
De benodigde zuurstof kan boven in de reactor, bij een relatief lage druk, worden ingevoerd en
wordt dan met de naar beneden stromende slurry mee getransporteerd naar de reactiezone.
Daardoor is het niet nodig zuurstof onder zeer hoge druk in de reactiezone te injecteren.
Het nadeel van het VerTech natte oxidatie systeem is dat het grootste deel van de reactor zich
ondergronds bevindt en derhalve minder toegankelijk is voor het oplossen van storingen,
calamiteiten of het aanbrengen van eventuele wijzingen in het systeem. Het VerTech natte
oxidatiesysteem is een aantal jaren operationeel geweest. Vanwege corrosie/scaling problemen
is de installatie na een aantal jaren echter weer uit bedrijf genomen.
3.3.3 erVaringen athoS tm
Het natte oxidatieproces dat op de Noordelijke AfvalWaterZuiveringsInstallatie in Brussel
wordt toegepast, bestaat uit drie opeenvolgende stappen:
• Een thermische drukhydrolyse (TDH),
• Een anaerobe vergisting,
• Een subkritische oxidatie van het slib uit de anaerobe vergister (Chauzy et al. 2010).
In deze installatie wordt het slib behandeld van een waterzuiveringsinstallatie met een capaciteit
van 1.100.000 i.e. Op basis van droge stof wordt 77 ton slib per dag verwerkt. Het te
behandelen slib wordt eerst ontwaterd met centrifuges tot een droge stof gehalte van circa
15% en vervolgens toegevoerd naar de TDH. De TDH bestaat uit een ideaal gemengde reactor
en werkt bij een temperatuur van circa 165°C . Het slib uit de vergister met een droge
stof gehalte van circa 8% wordt vervolgens toegevoerd aan de natte oxidatiereactor waarin
het slib wordt geoxideerd bij een temperatuur van 250°C en een druk van 54 bar. Voor het
oxidatieproces in de natte oxidatie reactor wordt zuivere zuurstof (in de vorm van vloeibare
zuurstof) gebruikt. Tevens wordt nog een katalysator toegevoegd om de effectiviteit van het
oxidatieproces te bevorderen. De verblijftijd van het slib in de oxidatiereactor bedraagt circa
1 uur. De uit de reactor tredende slibslurry wordt gekoeld en vervolgens gescheiden in een
gasfase, vloeistof (effluent) en deeltjes. Scheiding van vloeistof en deeltjes vindt plaats in een
lamellenseparator. Het slib wordt vervolgens ontwaterd waarna de verkregen deeltjeskoek
wordt gedroogd. De warmte die aan de subkritische oxidatiereactor wordt onttrokken, wordt
onder andere gebruikt voor opwarming van de ingaande slibstroom en het drogen van de
slibkoek.
17