Biofilmreactoren

Biofilmreactoren zijn een type reactor waarin een biofilm, een gemeenschap van micro-organismen die op een oppervlak hechten, wordt toegepast om organische stoffen en andere verontreinigende stoffen af te breken in waterige oplossingen. Het systeem behoudt een hoog biomassa-gehalte doordat de biofilm stevig aan een drager of oppervlak vastzit, wat langdurige behandeling mogelijk maakt.

Principes: microben vormen een biofilm op dragers binnen de reactor. Stoffen diffunderen door de waterfilm naar de biofilm, waar ze worden afgebroken. Bij aerobe processen is zuurstofuitwisseling cruciaal; bij anaërobe processen spelen andere electron acceptoren een rol. Massatransfer, biofilmkwaliteit en hydraulische belasting bepalen de prestaties. Het ontwerp streeft naar voldoende contacttijd en belading, terwijl verlies van biofilm (sloughing) beperkt blijft.

Typen en configuraties omvatten: vaste biofilm op een vaste drager (packed-bed), zoals in trickling filters; bewegende biofilm met carrier media in suspensie (MBBR); fluidized-bed biofilmreactors waarbij media onder vloeistofstroom losjes zweven; en roterende biologische contactors (RBC).

Toepassingen en voordelen: geschikt voor behandeling van zowel industriële als gemeentelijke afvalwaterstromen; hoge biomassabinding en tolerantie voor variabele belasting; efficiënte afbraak van organische stoffen en soms nutriënten; relatief compacte opstelling en eenvoudige scheiding van behandelde water.

Uitdagingen: kans op verstopping en slijtage van dragers; biofilm aging en sloughing; onderhoudskosten; vereisten voor controle van aeratie, hydrodynamiek en temperatuur; gevoeligheid voor schommelingen in influentkwaliteit.