Biologische actiefkoolfiltratie met zuurstofdosering voor verwijdering microverontreinigingen uit rwzi-afvalwater (IPMV)
Dit rapport bevat de resultaten van een pilotonderzoek naar BODAC, een technologie voor het verwijderen van medicijnresten en andere organische microverontreinigingen, die gebruik maakt van adsorptie aan granulair actiefkool bij opstart en zich ontwikkelt tot een biologisch systeem voor de afbraak van organische microverontreinigingen. In dit pilotonderzoek is de robuustheid van de technologie onderzocht, zowel met oude actiefkool (BODAC oud) en een met nieuwe actiefkool (BODAC nieuw). Het onderzoek maakte onderdeel uit van het Innovatieprogramma Microverontreinigingen uit rwzi-afvalwater IPMV.
Publicatienummer |
2023-50 |
Thema |
Waterkwaliteit, Nieuwe stoffen |
Datum |
|
Sinds 2010 wordt bij de UPW in Emmen ultrapuur water geproduceerd voor industriële toepassingen. Hierbij wordt Biological Oxygen Dosed Activated Carbon (BODAC) filtratie toegepast als voorzuivering. Dit ter voorkoming van biofouling op de omgekeerde-osmosemembranen in de zuivering. De technologie verwijdert aanvullend ook medicijnresten vergaand, terwijl het actiefkool sinds de opstart in 2010 niet is vervangen. De geconstateerde medicijnrestverwijdering maakt het BODAC-concept zoals dat in Emmen wordt toegepast, een veelbelovende techniek voor nabehandeling van rwzi-effluent. Binnen het IPMV is om die reden onderzoek gedaan om te kijken naar de mogelijkheden om het concept ook op gewone rwzi's toe te passen.
De toepassing van de BODAC-technologie is veelbelovend omdat in vergelijking met conventionele granulair-actiefkoolfilters BODAC een significant langere standtijd heeft (=tijd tot verzadiging van het actiefkool) en daarmee een verlaagde CO2-footprint bij toepassing. Door biologische omzetting is het een chemicaliënarm concept. Er wordt enkel pure zuurstof gedoseerd. Tijdens het onderzoek bleek dat het niet nodig is om relatief dure ultrafiltratie als voorbehandeling toe te passen op de BODAC. Een trommelzeef is voldoende barrière voor een robuuste bedrijfsvoering. De technologie (inclusief voorbehandeling door een trommelzeef) kan worden toegepast voor 0,25 €/m3.
In een BODAC systeem met verse kool wordt bij het passeren van 25.000 koolbedvolumes biologische omzetting geconstateerd. Op dat moment zijn zowel adsorptie als biologische omzetting actief. Het is nog onbekend hoelang adsorptie voor specifieke componenten doorloopt. Bij toepassing kan 72 tot 80 procent van de top 7 IPMV-gidsstoffen verwijderd worden
Bij toepassing van BODAC zijn zuurstof en de benodigde druk voor het oplossen hiervan bepalend voor in de kosten van de technologie. In een vervolgonderzoek wordt gekeken of zuurstof energie-efficiënter en beter kan worden ingebracht. Daarnaast heeft de rwzi Emmen een relatief hoog ammoniumgehalte (stikstof), waardoor op andere zuiveringen mogelijk geen pure zuurstof, en daarmee ook geen drukfiltratie, nodig is. Voor de inzet van BODAC om te voldoen aan de doelen van de Kaderrichtlijn Water en met het oog op aankomende organische eisen voor microverontreiniging, wordt in een vervolgstudie ervaring opgedaan met ijzerdosering in de aanvoer naar het filter, zodat fosfaat gebonden en afgevangen wordt in het filter. Middels deze ‘ad-on’ is BODAC in staat om gelijktijdig te nitrificeren, te defosfateren en breekt het ook medicijnresten af.
Meer weten over het IPMV? Ga naar www.stowa.nl/ipmv