Aftrap vergelijkende pilot rwzi Aarle-Rixtel voor UV- en ozon-nabehandeling

Op het terrein van de rwzi staan twee containers: een paarse met een UV-H2O2-pilotinstallatie en een gele container met een ozon-bioreactor (foto: Jac van Tuijn).

Minister Cora van Nieuwenhuizen heeft op 17 december op rwzi Aarle-Rixtel van waterschap Aa en Maas de officiële aftrap gegeven voor de pilot met twee vergelijkbare nabehandelingstechnieken om medicijnresten te verwijderen die na de bestaande waterzuivering nog in het effluent zitten. Het gaat om een UV-H2O2-pilotinstallatie van Van Remmen en een ozon-bioreactorpilotinstallatie van Nijhuis Industries.

Op het terrein staan al drie maanden twee containers, een paarse met de UV-H2O2-pilotinstallatie en een gele container met de ozon-bioreactor. Beide installaties zijn nu helemaal ingeregeld en ze gaan nu, zonder verder tussenkomst van de leveranciers, gedurende vier weken ieder apart het effluent verder zuiveren. Daarna worden de resultaten vergeleken en volgt nog een verdere optimalisatiefase.

De vergelijking tussen de zuiveringsrendementen van UV met H2O2- en ozon met bioreactor is volgens beleidsadviseur Maarten Nederlof van Waterschap Aa en Maas nodig om nog beter inzicht te krijgen in verwijdering van de individuele stoffen, het energieverbruik, de vorming van nevenproducten en de kosten. De groep medicijnresten is een bonte samenstelling van zeer uiteenlopende stoffen waarvan de ene techniek die effectiever uit het effluent haalt dan de andere techniek.
Voor ozon geldt intussen dat die op rwzi’s in Duitsland en Zwitserland al grootschalig wordt toegepast. Maar voor de combinatie UV-licht met waterstofperoxide is dat nog niet het geval.
Een eerdere pilot op rwzi Papendrecht met het toedienen van actief kool (poederkool) in de beluchtingstanks (PACAS) heeft aangetoond dat dat ook een goede optie is maar het is niet overal zo maar toepasbaar en is het verwijderingsrendement van medicijnresten naar verwachting lager dan die van de twee oxidatietechnieken.

Beleidsadviseur Maarten Nederlof van Aa en Maas is zeer benieuwd waar het optimum ligt voor de UV- en de ozon-filtratie. Hoe hoger het verwijderingsrendement, hoge hoger het energieverbruik en/of de benodigde dosering.

Ozon versus UV
“Geen van de technieken is zonder nadeel”, laat Nederlof weten. Bovenal geldt volgens hem dat naarmate het verwijderingsrendement hoger wordt, er in het geval van de ozon oxidatie meer bromaat wordt gevormd en in het geval van UV-H2O2 er meer energie wordt gebruikt. De pilot op rwzi Aarle-Rixtel moet volgens Nederlof duidelijk maken waar, met de laatste technologische innovaties, voor beide nabehandelingstechnieken het optimum ligt. “Ozon-filtratie is heel robuust en relatief goedkoop maar vanwege de vorming van bromaat is het een nadeel als het wordt toegepast op een rwzi die loost in de buurt van een drinkwaterinnamepunt”, aldus Nederlof. “Bij de glastuinders zie je dat ze juist kiezen voor UV-H2O2 omdat daar het energieverbruik minder kritisch is. Op een rwzi heeft deze techniek de voorkeur als als je bijvoorbeeld veel röntgencontrastmiddelen wilt verwijderen.”

Ecotoxicologische risico’s
“Intussen heeft de discussie niet stilgestaan en praten we intussen al meer over de individuele stoffen. Zo ben ik enorm blij met de publicatie door het RIVM van de factsheet voor diclofenac die nu een concrete concentratie geeft waar bij lagere waarden geen effecten op het watermilieu optreden. Dit geeft ons een indicatie waar het rwzi-effluent aan moet voldoen”.
Diclofenac is de werkzame stof in een pijnstiller voor onder andere gewrichtspijn en een van de vele geneesmiddelen die via het riool in zeer lage concentraties op een waterzuivering terecht komen. “Door het groeiende inzicht in de ecotoxiciteit van de verschillende geneesmiddelen, krijgen we meer zicht op de kritische stoffen en kunnen wij bij het kiezen van de verwijderingstechniek daar beter op inspelen. Dan is het de ene keer actief kool dosering, maar andere keer ozon of UV-H2O2. Voor iedere zuivering maken we opnieuw een afweging”, aldus Nederlof.

Druk houden op ketenaanpak
De officiële start op rwzi Aarle-Rixtel van de pilot met de twee verwijderingstechnieken maakte duidelijk dat de waterschappen nu inmiddels meer genegen zijn hun aandeel te nemen in de verwijdering van medicijnresten dan enkele jaren geleden. Inmiddels heeft het overleg met de farmaceutische industrie, ziekenhuizen en apothekers resultaat opgeleverd, zo liet hoogheemraad Ingrid ter Woorst van Delfland tijdens de opening weten. “Het aantal apothekers dat medicijnen terugneemt, is gestegen van 45 tot 75 procent en inmiddels hebben meer ziekenhuizen een Pharmafilter aangeschaft. Zonder de ketenaanpak hadden we dit nooit bereikt”, aldus Ter Woorst.
Meerdere sprekers hoopten dat inspanningen bij de waterschappen er niet toe gaan leiden dat de farmaceutische industrie en andere betrokken partijen nu achterover gaan leunen. De druk moet er wel opblijven om het probleem van de toenemende medicijnresten in oppervlaktewater ook aan de voorkant van de keten te blijven aanpakken, zo luidde een eensgezinde oproep van de watersector.

Zij-aan-zij. De gele container van Nijhuis met de ozon-filter en de paarse container van Van Remmen met de UV-filter.

Energie-efficiëntie
Beide leveranciers van de ozon- en UV-technieken zijn blij met de mogelijkheid hun geoptimaliseerde technieken nu te kunnen demonstreren. Op het echte effluent van de rwzi, met alle fluctuaties in samenstelling bij regenachtige en droogweer omstandigheden. Van Remmen heeft zijn UV-filter uitgerust met de zelf ontwikkelde Advanox technologie die de moeilijk afbreekbare de medicijnresten op een zeer energie-efficiënt wijze vergaand kan oxideren.
Opvallend aan de ozon-filter bij Nijhuis is de nabehandeling met een slib-op-drager systeem voor de verwijdering van de metabolieten. Normaal wordt daar een zandfilter voor gebruikt, maar Nijhuis denkt dat een relatief kleine reactor kan volstaan. Bij opschaling kan dit een groot voordeel zijn want een zandfilter betekent meteen ook een extra behandelingsstap met alle hydrauliek erbij, terwijl een compacte slib-op-drager reactor makkelijk kan worden nageschakeld, achter de ozon-reactor.

De pilot duurt nog tot de zomer en de verwachting is dat dat waterschap Aa en Maas voor rwzi Aarle-Rixtel een keuze uit deze twee oxidatietechnieken maakt om daarmee de lozing van medicijnresten op de Aa fors te verminderen.