De afgelopen jaren staat de aanwezigheid van organische microverontreinigingen (OMV’s) in de watercyclus, waaronder geneesmiddelen, sterk in de belangstelling. Aangetoond is dat de aanwezigheid van deze stoffen in het aquatisch milieu een negatief effect kan hebben op ecosysteem en mens. Via gezuiverd stedelijk afvalwater komen deze stoffen in het oppervlaktewater terecht. Conventionele afvalwaterzuiveringstechnieken zijn slechts ten dele in staat deze stoffen uit het afvalwater te verwijderen en/of tegen aanzienlijke (milieu-) kosten. In de herziening van de Europese Richtlijn Stedelijk Afvalwater zullen normen worden opgenomen voor de verwijdering van een aantal OMV’s.

Een nieuwe technologie, AdOx, biedt een veelbelovend alternatief voor de verwijdering van organische microverontreinigingen uit rwzi-effluent. AdOx is een combinatie van een adsorptie- en oxidatieproces. In de adsorptiefase worden de microverontreinigingen selectief uit het afvalwater verwijderd door adsorptie aan synthetische zeolietkorrels tijdens de filtratie van effluent van de afvalwaterzuiveringsinstallatie. De korrels bestaan uit 85% zeolietpoeder en 15% bentoniet als binder. Nadat het adsorbens is verzadigd wordt het zeolietfilter geregenereerd met ozongas. Het ozongas wordt door het zeolietfilter geleid en oxideert de aan de zeolietkorrels geadsorbeerde OMV’s. 

De technologie is getest op pilot-plant schaal in 2023. AdOx heeft als groot voordeel dat, ondanks het gebruik van ozon, er geen bromaat en oxidatiebijproducten worden gevormd in het behandelde rwzi-effluent vanwege het feit dat de regeneratie via ozonisatie plaatsvindt in een zogenoemde side stream. 

Het verwijderingsrendement voor de gidsstoffen berekend volgens het IPMV-programma bedroeg 72-79% voor de nageschakelde AdOx-installatie, resulterend in een overall-verwijderingsrendement van 67-74% rekening houden met een bypass gedurende regenweerafvoer. Hoewel AdOx daarmee voldoet aan de eisen gesteld in het IPMV programma (verwijdering >70%), blijft AdOx iets achter op de referentietechnieken. 

Eén van de mogelijkheden om de verwijderingsprestaties van AdOx te verbeteren is het optimaliseren van de zeoliet granules. In het pilot-plant onderzoek is gebruik gemaakt van een korrel met maar één type zeoliet, geproduceerd door extrusie van een bentoniet/zeoliet mengsel en sinteren bij 850-950 oC gedurende 2 uur. Er zijn meerdere mogelijkheden om de korrel te verbeteren en daarmee het verwijderingspercentage te verhogen. Daarmee zal AdOx ook kunnen voldoen aan de eisen zoals gesteld gaan worden in de herziene Europese Richtlijn Stedelijk Afvalwater: een verwijdering van OMV’s van tenminste 80 procent.

In het onderzoek zal een nieuwe type zeoliet granule worden ontworpen die:

• een hoger verwijderingsrendement heeft voor OMV’s;
• daarmee de EBCT (empty bed contact time) in de adsorptiereactor kan verlagen en daarmee de investeringskosten verder kan verlagen;
• sterk en slijtvast is zodat het zeolietbed tussentijds gespoeld kan worden indien er drukopbouw plaats vindt en er daardoor geen voorfiltratiestappen nodig zijn vóór het zeoliet adsorptiefilter, resulterend in lagere investeringskosten.

Eerdere studie naar AdOx

Pilotplant onderzoek AdOx. Een next generation adsorptie-oxidatieproces voor de verwijdering van organische microverontreinigingen uit stedelijk afvalwater (IPMV, 2023)

Haalbaarheidsstudie ADOX. Een next generation adsorptie-oxidatieproces voor de verwijdering van organische microverontreinigingen uit stedelijk afvalwate (IPMV, 2022)