De verwijdering van microverontreinigingen op rioolwaterzuiveringsinstallaties vraagt om een integrale aanpak. Plaats de aanpak van deze stoffen in het geheel van vraagstukken zoals KRW-doelen en waterhergebruik. Geef daarnaast rekenschap van de beperkingen van individuele technologieën. Toepassen van één technologie geeft slechts een beperkt succes, een flink deel van de stoffen zal deze passeren. Met een combinatie van technologieën verwijder je een breed palet aan microverontreinigingen, stelt Arnoud de Wilt.
Door Arnoud de Wilt
Arnoud de WiltOnze drinkwaterbronnen raken vervuild met microverontreinigingen zoals medicijnresten. In oppervlaktewateren worden concentraties aangetroffen boven acute toxiciteitsgrenzen voor organismen. Daarnaast is er de zorg dat de cocktail van honderden tot duizenden verschillende microverontreinigingen chronische negatieve effecten op het aquatisch milieu heeft.
Via de rioolwaterzuiveringsinstallaties (rwzi’s) vinden deze stoffen hun weg naar het oppervlaktewater. We zijn ons er steeds meer van bewust dat afvalwater niet enkel bestaat uit de traditionele verontreinigingen CZV, stikstof en fosfor. Ook microverontreinigingen zoals medicijnresten zijn in ons afvalwater aanwezig.
Vereisen deze stoffen een verregaande verwijdering? Zo ja, wat is dan de meest geschikte plek om microverontreinigingen te verwijderen? Op welke wijze kan dit het meest effectief? En creëren we hiermee geen nieuwe problemen?
Aan de slag
Vanuit de tot dusverre bekende negatieve effecten én geredeneerd vanuit het voorzorgsprincipe ligt er een stevige basis om te stellen dat microverontreinigingen niet in het water terecht moeten komen. Vanuit de Rijksoverheid heeft dit geresulteerd in de ‘Ketenaanpak Medicijnresten uit Water’. Hierin werken sinds 2016 verschillende partijen uit de zorg, farmaceutische sector, waterschappen en drinkwaterbedrijven met elkaar samen. Het gezamenlijke doel: de hoeveelheid medicijnresten in ons water verminderen.
De ketenaanpak is op een viertal belangrijke fundamenten gestoeld. Geneesmiddelen blijven beschikbaar voor patiënten die ze nodig hebben. Er wordt pragmatisch gewerkt, gericht op het oplossen van problemen. Partijen acteren tegen maatschappelijk aanvaarbare kosten. En partijen wachten niet af tot een andere partij eerst gaat handelen.
Bekend is dat rwzi’s voor de grootste belasting zorgen binnen de gehele waterketen
Inmiddels is bekend dat rwzi’s voor de grootste belasting zorgen binnen de gehele waterketen. De verwijdering van microverontreinigingen op rwzi’s is beperkt en binnen de grenzen van het actiefslibsysteem niet noemenswaardig te verbeteren. Als we iets willen doen moeten we dus een extra inspanning leveren op de rwzi’s.
Dat wordt gelukkig op een aantal locaties al in de praktijk gebracht. Binnen 1 á 2 jaar gaat op enkele rwzi’s de schop de grond in. De waterschappen HH Rijnland en Aa en Maas realiseren beide een PACAS-installatie. Bij HDSR, HHNK en HH Delfland worden ozoninstallaties gebouwd. Hiermee is de realisatie van de eerste installaties om microverontreinigingen te verwijderen is spoedig een voldongen feit.
Binnen het STOWA Innovatieprogramma Microverontreinigingen vinden tal van ontwikkelingen plaats. Enerzijds wordt de ontwikkeling van nieuwe technologieën gestimuleerd. Anderzijds worden aspecten van de reeds bewezen technologieën PACAS en ozonisatie onderzocht. Bijvoorbeeld de inzet van duurzame kolen, het effect op de slibeindverwerking en de effecten van oxidatie-bijproducten.
Elk voordeel
Gesteld kan worden dat de bal dus stevig aan het rollen is. Enkele waterschappen zijn reeds aan het implementeren, andere staan aan de vooravond daarvan. Een zeer positieve ontwikkeling! Zoals zo vaak heeft elk voordeel echter ook zijn nadeel.
De verwijdering van microverontreinigingen creëert al snel problemen op thema’s zoals duurzaamheidsambities, de energiebalans en zuiveringstarieven. Het vraagstuk microverontreinigingen is dus niet afzonderlijk te beschouwen. Gelukkig zijn de meeste waterschappen zich hiervan bewust en worden projecten integraal aangevlogen.
In de projecten waar ik samen met de waterschappen aan werk streef ik ernaar het vraagstuk microverontreinigingen niet an sich te beschouwen. De aanpak van microverontreinigingen wordt dan in het geheel van vraagstukken geplaatst dat speelt voor de betreffende locatie. KRW-doelen, verdroging, waterhergebruik, circulariteit, energie en CO2-reductie en digitalisatie. In dit geheel zoeken we gezamenlijk naar de beste wijze om microverontreinigingen aan te pakken.
Een voorbeeld hiervan is de technologie PAK+Doekfiltratie. Deze technologie combineert de verwijdering van microverontreinigingen met een zeer verregaande verwijdering van fosfor. Ook vormt het een effectieve achterwacht bij uitspoeling van zwevende stof. Een ander voorbeeld is de BO3-technologie. Deze resulteert in een sterke reductie van de CO2-footprint van ozonisatie technologie. Daarnaast worden ammoniumpieken afgevangen én een breder spectrum aan stoffen verwijderd.
Een deel van de microverontreinigingen zal dwars door een extra zuiveringsstap heen fietsen. Dit kan toch niet de bedoeling zijn van de extra inspanning?
Brede horizon
Een tweede nadeel is dat de technieken die momenteel worden geïmplementeerd effectief zijn voor slechts een deel van de microverontreinigingen. Het succes van de additionele zuiveringsstap wordt bepaald door de stofeigenschappen van individuele microverontreinigingen. Veel stoffen zijn slechts met één van de verwijderingsmechanismen adsorptie, oxidatie of biodegradatie goed te verwijderen. De verwijdering van een breed palet aan stoffen is daardoor niet mogelijk met de inzet van één enkele technologie zoals PACAS of ozonisatie. Een deel van de microverontreinigingen zal dwars door deze extra zuiveringsstap heen fietsen. Dit kan toch niet de bedoeling zijn van de extra inspanning?
Het ontwikkelen van technologieën voor de verwijdering van een breed palet microverontreinigingen is daarom naar mijn mening een noodzaak. Een voor de hand liggend spoor hierin is de inzet op de combinatie van diverse technologieën, in drinkwaterland bekend als ‘multi-barrière concept’. Het aantal verschillende microverontreinigingen dat hiermee wordt verwijderd neemt aanzienlijk toe.
Daarnaast haalt het ‘scherpe randjes’ van individuele technologieën af zoals energieverbruik, slibproductie en bromaatvorming. Gelukkig erkent STOWA de meerwaarde hiervan en ondersteunt het de ontwikkeling van deze combinatie technologieën.
Een actueel voorbeeld van een multi-barrière concept is PAC-O3. Een technologie gestoeld op zowel PACAS als ozonisatie, met als resultaat verwijdering van een zeer breed spectrum aan microverontreinigingen
Een actueel voorbeeld van een multi-barrière concept is PAC-O3. Een technologie gestoeld op zowel PACAS als ozonisatie. De combinatie van adsorptie en oxidatie resulteert in de verwijdering van een zeer breed spectrum aan microverontreinigingen. Ook kan met deze technologie een hoger verwijderingsrendement behaald worden dan met een enkele technologie. Diverse waterhergebruiksopties komen hierdoor in zicht. Door de inzet van twee reeds bewezen technologieën leent PAC-O3 zich uitstekend voor de uitbreiding van bestaande PACAS- of ozoninstallaties zonder dat eerdere investeringen te niet worden gedaan.
Durf
De complexiteit van het thema microverontreinigingen en de samenhang met andere vraagstukken staat bij veel waterschappen goed op het netvlies. Projecten over microverontreinigingen worden integraal benaderd, rekening houdend met andere vraagstukken. Met name de koppeling tussen KWR-doelen en de verwijdering van microverontreinigingen wordt al goed opgepakt.
De benadering van een breed spectrum aan microverontreinigingen zie ik helaas nog weinig opgepakt worden. Dit mag naar mijn mening niet uit het oog worden verloren. Wees niet bang deze stap te zetten. De verwijdering van een breed palet microverontreinigingen creëert kansen, onder andere bij de inzet van water voor hergebruiksdoeleinden.
Persoonlijk voel ik me daarbij gesterkt door de basisgedachte waar we het uiteindelijk allemaal voor doen: het beschermen van drinkwaterbronnen en het aquatisch milieu. Het verwijderen van een smal spectrum van stoffen biedt daarbij te weinig soelaas. Laten we daarom als gehele waterketen gezamenlijk inzetten op de verregaande verwijdering van de giftige cocktail van microverontreinigingen in de volle breedte.
Arnoud de Wilt is consultant micropollutants & wastewater bij Royal HaskoningDHV