Opschaling biologisch-ozon-biologisch (BO3B) proces

Onvolledige verwijdering van organische microverontreiniging in rioolwaterzuiveringsinstallaties (RWZI’s) resulteert in de lozing van deze toxische stoffen in het milieu. Ozonisatie is een effectieve techniek om dit soort stoffen te oxideren. Hoge verwijderingssnelheden kunnen worden verkregen, maar de selectiviteit is beperkt waardoor volledige mineralisatie moeilijk te bereiken is.

Dit resulteert in de vorming van mogelijk (sterker) toxische transformatieproducten die in het effluent terecht komen. Daarnaast is een hoge ozon-dosering nodig, omdat er naast de organische microverontreinigingen ook andere (onschadelijke) organisch materiaal aanwezig is. Biologische verwijdering kan een mogelijk alternatief zijn, waarbij micro-organismen worden gebruikt om de microverontreinigingen af te breken. Hiervoor is in het algemeen minder energie en chemische input nodig, maar het nadeel is dat niet alle organische microverontreinigingen even effectief worden verwijderd.

De combinatie van deze twee processen, biologische verwijdering en ozonbehandeling, biedt een mogelijkheid voor de volledige verwijdering van organische microverontreinigingen.

Technologie

In het laboratorium hebben we aangetoond dat een drievoudig biologisch-ozon-biologisch (BO₃B) proces resulteert in de verwijdering van medicijnresten uit RWZI effluent. In de eerste biologische stap werd ozon afvangende organisch materiaal met ongeveer 40% verwijderd. Dit resulteert in een verlaagde ozon dosis in de daaropvolgende ozon stap. De laatste biologische stap verwijderde vervolgens (schadelijke) stoffen die gevormd werden tijdens ozonisatie. Complementariteit in het BO₃B-proces tussen de biologische processen en ozonisatie resulteerde in een kosteneffectieve verwijdering van medicijnresten. Acht van de negen geteste geneesmiddelen werden voor meer dan 85% verwijderd, waarbij matig biologisch afbreekbare geneesmiddelen door de biologische stappen van het BO₃B-proces beter werden verwijderd dan in actief slib systemen.

Uitdaging

We willen een duurzame nabehandelingstechnologie ontwikkelen voor het verwijderen van organische microverontreinigingen uit afvalwater, door een combinatie te gebruiken van biologische afbraak en ozonisatie. Het BO₃B-proces zal in het laboratorium worden getest voor een breed scala aan microverontreinigingen om de effectiviteit van het BO₃B-proces voor realistische RWZI-effluent samenstellingen te testen. De effectiviteit van het proces zal worden beoordeeld in het effluent aan de hand van chemische analyses en een uitgebreide set toxiciteitstesten voor verschillende testorganismen. Daarnaast zal ook het gedrag van organisch materiaal (TOC) in het BO₃B-proces worden meegenomen voor de verdere ontwikkeling en verbeteringen van het overall proces. Tot slot zal een pilot-systeem worden ontworpen en getest, waarbij de nadruk ligt op het ontwerp en de werking van de biologische reactoren voor de verwijdering van TOC, organische microverontreinigingen en de omzettingsproducten.

Oplossing

Dit onderzoek levert kennis op over een duurzame verwijdering van organische microverontreinigingen uit afvalwater. Op basis van deze kennis kunnen huidige RWZI’s worden aangepast om microverontreinigingen in het RWZI effluent te verwijderen en te voorkomen dat ze in het milieu terecht komen.