Onderzoekers voegen ozon toe aan 1-Step filter

Witteveen+Bos, TU Delft, Nijhuis Water Technology, STOWA en Waternet zijn in januari met het labschaalonderzoek aan de TU Delft gestart. Hierbij testen de partijen in hoeverre de combinatie van een ozon- en actiefkoolfilter (O3GAC), als vierde stap in het zuiveringsproces, microverontreinigingen zoals medicijnresten daadwerkelijk kan omzetten in onschadelijke stoffen. 
Dat is zeker geen eenvoudige zaak, stelt Arjan Dekker, projectleider vanuit Witteveen+Bos. “De toepassing van oxidatieprocessen, zoals een ozonbehandeling, leidt tot bijproducten. Die kunnen mogelijk net zo schadelijk zijn als de stoffen die je juist uit het afvalwater probeert te verwijderen. Een lastig dilemma in al het onderzoek naar oxidatietechnieken om het oppervlaktewater uiteindelijk schoner te krijgen.”

Toxiciteit

Toxiciteitstesten voor en na de behandeling van het afvalwater met het ozon- en actiefkoolfilter zijn dan ook essentieel om het milieueffect in kaart te brengen voordat dergelijke technieken full scale worden toegepast. Het labschaalonderzoek richt zich voornamelijk op het opstellen van de ontwerpspecificaties voor een demonstratie-installatie bij de rwzi in Horstermeer. Dekker benadrukt dat de demonstratie-installatie een aparte installatie is met een filteroppervlak van 1 vierkante meter die 10 kubieke meter afvalwater per uur kan behandelen. Bij de rwzi in Horstermeer is sinds 2013 een Onestepfilter met actiefkoolfiltratie full scale operationeel. Het filter is gevuld met actieve kool en kan in één stap zowel stikstof, fosfaat en zwevende stof als microverontreinigingen verwijderen. Het nieuwe element in het labschaalonderzoek aan de TU Delft is de toevoeging van een ozonbehandeling aan het actiefkoolfilter. 

Life-subsidie

De initiatiefnemers hebben een Europese LIFE-subsidie aangevraagd om het ruim 1 miljoen euro kostende demonstratieproject mede te financieren. In mei wordt duidelijk of de Europese Commissie de subsidie toekent. Mocht dat niet het geval zijn, gaan de betrokken partijen kijken of ze het project op een andere manier kunnen bekostigen. 
Nijhuis Water Technology bouwt de mobiele installatie. Naast rwzi Horstermeer komt die installatie ook drie maanden op een rwzi  in Vlaanderen bij Aquafin en drie maanden in  Duitsland bij een rwzi van  Wasser Verband  Eifel Rur te staan. Doel is om te leren van de toepassing op andere waterzuiveringen, onderzoeken of internationale inzetbaarheid mogelijk is en kennisdeling. 

Energiekosten

Dekker realiseert zich dat een ozonbehandeling veel energie kost. Het is volgens hem een maatschappelijke afweging of Nederland bereid is om extra energie en geld te steken in de uitrusting van rwzi’s met een vierde trap om schoner oppervlaktewater te krijgen. In dit specifieke onderzoek richten de partijen zich volgen hem uitsluitend op de zoektocht naar de meest optimale technische oplossing.
De projectleider wijst er verder op dat de waterschappen momenteel druk bezig zijn om met een hotspot-analyse te kijken welke waterzuiveringen in ons land het grootste effect hebben op de waterkwaliteit door de verontreiniging van medicijnresten. Uit de eerste resultaten blijkt volgens hem dat het 200 miljoen euro kost om de waterzuiveringen die het oppervlaktewater het meest belasten met een vierde trap uit te rusten. Dat komt neer op een extra bedrag van tien tot vijftien euro per vervuilingseenheid. 

Intentieverklaring

In Zwitserland is vanaf 1 januari 2016 extra zuiveren van het afvalwater verplicht. Duitsland startte al eerder op vrijwillige basis met een vierde trap. In Nederland staan waterverontreinigingen met ‘nieuwe stoffen’ eveneens hoog op de agenda. Zo ondertekende minister Schultz van Haegen van IenM in november 2016 met betrokken overheden, maatschappelijke organisaties en kennisinstituten de intentieverklaring Delta-aanpak Waterkwaliteit en Zoetwater. Alle betrokken partners op het gebied van drinkwater, land- en tuinbouw, natuur, industrie, recreatie, gezondheidszorg en kennis werken hierbij de komende jaren aan hardnekkige bestaande problemen zoals meststoffen (nutriënten) en gewasbeschermingsmiddelen en aan opkomende problemen zoals medicijnresten en microplastics.

Delfland

Hoogheemraadschap van Delfland onderzoekt sinds 2016 eveneens verschillende vormen van nazuivering met een vierde trap. De pilot Zoetwaterfabriek op afvalwaterzuivering De Groote Lucht in Vlaardingen moet gaan uitwijzen met welke ozonconcentratie in een reactietank de afbraak van restanten uit medicijnresten, bestrijdingsmiddelen en hormoonvestorende stoffen het meest effectief verloopt. Ook wordt nabehandeling met zandfilter en koolfilter vergeleken. 

Vergelijkbaar

Volgens Dekker is het onderzoek in Vlaardingen technologisch gezien het meest vergelijkbaar met het labschaalonderzoek aan de TU Delft. “In Vlaardingen gebruiken ze echter een continu filter. Hierbij stroomt het afvalwater van boven naar beneden door het filter. Aan de onderkant wordt zand op het filterbed continu weggezogen, door een wasser gehaald en van boven weer ingebracht. Onze technnologie maakt gebruik van een vast bedfilter. Het grote verschil is dat het filterbed hierbij op vaste tijden wordt teruggespoeld. Dat kan naast operationele verschillen ook een groot effect hebben op de fosfaat-en stikstof-zwevende stofverwijdering, evenals het afvangen van medicijnresten.”