Belissima – modellering verwijdering OMP’s in afvalwater

De aanwezigheid van organische microverontreinigingen (OMP’s) in afvalwater heeft een grote impact op het aquatisch milieu. Aangezien de meeste van deze stoffen via het rioleringssysteem in de waterkringloop terechtkomen, vormen rioolwaterzuiveringsinstallaties (RWZI’s) de centrale plek voor het verwijderen van OMP’s. Per RWZI zal de verwijderingsefficiëntie voor afzonderlijke OMP’s verschillen.

Bovendien varieert de belasting met deze verontreinigingen door de tijd heen, wat ook van invloed kan zijn op het verwijderingsrendement. Hoe beter de OMP’s door RWZI’s worden verwijderd – bijvoorbeeld door nabehandelingen met geavanceerde oxidatieprocessen, actieve kool of membraanfiltratie – hoe positiever het effect op de kwaliteit van het geloosde effluent en dus op het aquatisch milieu in het ontvangende water. Door het ontwikkelen van een softwaretool voor het uitvoeren van optimalisatiestudies zijn OMP’s mogelijk efficiënter te verwijderen.

Technologie

Een RWZI verwijdert sommige OMP’s in grote mate, terwijl andere OMP’s hardnekkiger zijn. Daarom zijn nabehandelingsstappen nodig. Door het modelleren van wat er in een RWZI gebeurt, ontstaat zicht op het rendement en de optimalisatie van de OMP-verwijdering, inclusief wat dit betekent voor het besparen op operationele kosten en verbetering van de effluentkwaliteit. Processen die bij het modelleren centraal staan zijn het conventionele actief slib-systeem (CAS) en verschillende relevante nabehandelingsstappen voor OMP-verwijdering.

Uitdaging

De kern van het project berust op het modelleren van CAS- éen nabehandelingstechnologieën voor het optimaliseren van de OMP-verwijdering. Dit valt in twee hoofdonderdelen uiteen:

1. Modelleren van het CAS-systeem met OMP-verwijdering, inclusief een black-box tool ter ondersteuning van de selectie van nabehandelingstechnologieën;
2. Modelleren van Advanced Oxidation Processes (AOP) door middel van Quantitative Structure Activity Relationships (QSAR).

Terwijl het eerste deel hoofdzakelijk gaat om toegepast onderzoek, heeft het tweede deel een sterk fundamenteel karakter. Beide onderdelen worden ondersteund door experimentele testen voor het aanvullen van bestaande lacunes in de literatuur en data. Pilot-plant experimenten zorgen voor een verdere ondersteuning van de AOP-modellering.

Oplossing

Met de softwaretool die dit project oplevert, kan de gebruiker optimalisatiestudies uitvoeren voor het verhogen van de verwijderingsrendementen van OMP’s, het verbeteren van de effluentkwaliteit en het optimaliseren van de operationele kosten.

Resultaat

In 2021 en de eerste helft van 2022 is gestart met de eerste activiteiten binnen het project. Er zijn inmiddels twee reviewstudies uitgevoerd gericht op de verwijdering en omzetting van OMP’s in CAS-systemen en door nabehandelingstechnieken. Verder is een gestart gemaakt met het uitvoeren van batchtesten gericht op verwijderingsmechanismen van OMP’s, met de modelleringsactiviteiten en zijn besluiten genomen over de uit te voeren pilots en de pilotlocatie.