Micropolluenten verwijderen uit afvalwater met ozon

Door de toenemende droogte zal er meer en meer afvalwater hergebruikt moeten worden. Dat betekent ook dat er voldoende maatregelen moeten komen om zogenaamde micropolluenten uit het water te halen. Dat zegt Stijn Van Hulle, professor Industriële Watertechnologie aan de Universiteit Gent. De universiteit experimenteert zelf al enkele jaren met ozon, een stof waarmee ze micropolluenten kunnen verwijderen.

Tot op de dag van vandaag wordt het meeste rioleringswater nog steeds geloosd in oppervlaktewater, zoals een rivier. “Het is zonde om afvalwater te lozen, terwijl het hergebruikt kan worden”, zegt Stijn Van Hulle. “Afvalwater is altijd beschikbaar, zowel in de zomer als in de winter. Door de toenemende droogte en de afname van regenwater wordt de noodzaak om afvalwater te hergebruiken alleen maar groter. Gelukkig ziet Aquafin dat ook in. De waterzuiveraar is volop aan het kijken naar manieren afvalwater een nieuwe bestemming te geven, zoals voor de landbouw. Maar ook binnen de landbouw en in woongebieden is het nodig om afvalwater te zuiveren. “We moeten zo veel mogelijk water recupereren en daarbij de gepaste zuivering gebruiken. Bij hydroponic systemen wordt bijvoorbeeld veel water hergebruikt, maar hoe meer je water in deze systemen gaat hergebruiken, hoe meer vervuiling zich kan opbouwen. Planten stoten immers zelf ook organische stoffen uit die de groei van de gewassen kunnen belemmeren. Door een goede zuivering, groeien de gewassen beter. We zien ook meer en meer een combinatie van afval- en drinkwater.”

Van Hulle ziet bovendien een trend naar decentrale zuivering. “We moeten erover nadenken om op bedrijfs- en wijkniveau te zuiveren. In plaats van kilometerslange rioleringen, wordt er meer en meer gekozen voor korte leidingnetwerken. Dat brengt ook risico’s met zich mee. Hoe korter de keten voor waterrecuperatie, hoe groter het risico dat micropolluenten zich kunnen ophopen.” Micropolluenten zijn allerlei vervuilingen die in kleine concentraties in het afvalwater zitten. Ze zijn afkomstig van residu’s van geneesmiddelen, zoals pijnstillers en anticonceptiepillen. “Medicijnen die patiënten slikken worden vaak niet volledig door het lichaam opgenomen”, zegt Van Hulle. “Daardoor komen resten van geneesmiddelen in het afvalwater terecht. Verder kunnen ook pesticides en zelfs cocaïne als micropolluenten in het afvalwater voorkomen. Als je ze niet verwijdert, wordt de concentratie hoger. Dat is een aandachtspunt bij het hergebruik van water. In de meeste hergebruikschema’s worden die micropolluenten wel gemonitord.”

Micropolluenten zorgen voor effecten op milieu

Het is belangrijk om die micropolluenten uit het afvalwater te halen voordat ze in rivieren en de zee terechtkomen. “Ze kunnen schade toebrengen aan planten en dieren”, zegt Stijn Van Hulle. “Ze kunnen voor effecten zorgen in het aquatisch milieu. Ze hebben invloed op de hormoonhuishouding van kikkers en vissen. Dat negatieve effect is al een tijdje geleden vastgesteld. De klassieke afvalwaterzuivering is niet ontworpen om deze verontreinigingen uit het afvalwater te halen, waardoor ze uiteindelijk in het milieu terechtkomen. De klassieke waterzuivering haalt enkel de macropolluenten eruit, zoals koolstof, stikstof en fosfor. Met een proefopstelling ontdekten onze studenten dat ook een rietveld niet alle medicijnresten uit het water kan zuiveren. Ik wil zeker geen steen werpen naar de afvalwaterzuivering van Aquafin. Bij Aquafin zijn ze begaan met het probleem. De waterzuiveraar doet zijn best en plant pilottesten om te testen hoe ze micropolluenten het beste kunnen verwijderen. Het drinkwater is eveneens goed gezuiverd. Daar zitten geen micropolluenten in. De drinkwatermaatschappijen monitoren die ook.”

De Universiteit Gent is volop met projecten bezig om de micropolluenten wél uit het afvalwater te kunnen halen. Ze experimenteren al een tiental jaar met oxidatietechnieken, zoals ozonisatie. “Met ozon kunnen we die micropolluenten zodanig verwijderen dat dat water proper is om te lozen”, zegt Stijn Van Hulle. “In het buitenland zetten ze de techniek al in. Alle grote waterzuiveringsstations in Zwitserland zijn er mee uitgerust. Dit land verplicht de verwijdering van medicijnresten uit het afvalwater. In Nederland zijn er ook al ziekenhuizen die hun afvalwater zuiveren met installaties van bijvoorbeeld Pharmafilter. Zo kan het water in het ziekenhuis worden hergebruikt. In ons land zouden ziekenhuizen en farmaceutische bedrijven dat voorbeeld kunnen volgen. Ook operatoren van stortplaatsen kunnen met deze techniek hun afvalwater zuiveren.”

Het belang van een goede dosering van ozon

Om een goed effect te hebben, is het belangrijk dat je de ozon juist doseert. “We bekijken momenteel ook hoe we de dosering van ozon beter kunnen sturen, wat het proces goedkoper maakt. Hoe beter je de ozon in water inbrengt, hoe efficiënter je aan het werk bent. De werking van ozon verbetert ook als er een goede overdracht is tussen het ozongas en het water. Als je bijvoorbeeld 30 procent betere ozonoverdracht hebt, dan heb je ook veel minder operationele kosten. We kijken wat de optimale dosering is. Hoeveel ozon is er nodig om te zuiveren? Voor een laag debiet heb je normaal weinig ozon nodig. Voor een hoog debiet – bijvoorbeeld bij regenval – wordt er normaler wijze veel ozon gedoseerd om die waterstroom te behandelen, maar dat is niet altijd nodig. We proberen daarom technieken te ontwikkelen die niet naar het debiet kijken, maar naar de concentratie micropolluenten die in het water zit. We meten de UV-absorbantie bij bepaalde golflengtes voor en na de ozonreactie. Op basis daarvan bepalen we de ozondosis.”

De Universiteit Gent onderzoekt ook verschillende pakkingsmaterialen, die in de ozonreactor kunnen zitten en de overdracht van het ozongas in water kunnen versnellen. “Daarbij werken we samen met enkele Chinese doctoraatsstudenten.” Ook een goede voorzuivering kan een rol spelen. “Na de ozonisatie kan een zandfiltratie het zuiveringsproces weer verbeteren. We zijn aan het kijken hoe we de ozon door extra filtratietechnieken kunnen verminderen. Enkele bedrijven zijn momenteel reeds proefprojecten aan het opzetten op basis van ons onderzoek.”

Originele verslaggeving: Aquarama