Rioolwaterzuivering worstelt met medicijnresten in afvalwater

Medicijnresten zijn niet alleen ongewenst in het oppervlaktewater, maar vormen ook een bedreiging voor de drinkwaterkwaliteit, omdat ze steeds vaker worden aangetroffen in bronnen die gebruikt worden voor drinkwaterproductie. Dit leidt tot zorgen over de volksgezondheid, hogere zuiveringskosten en complexere zuiveringsprocessen.

Verplichte zuivering vanaf 2027

Vanaf 2027 zijn rioolwaterzuiveringen verplicht om medicijnresten en andere microverontreinigingen te verwijderen uit afvalwater voordat dit water in het milieu wordt geloosd, zo heeft de Europese Unie in een wet bepaald. Dit legt druk op waterzuiveringsinstallaties en vraagt om nieuwe technologieën die deze verontreinigingen niet alleen effectief verwijderen, maar ook duurzaam zijn en niet al te duur.

15 technieken getest

De afgelopen jaren zijn er 15 nieuwe kansrijke (combinaties van) technieken onderzocht in het Innovatieprogramma Microverontreinigingen uit rwzi-afvalwater (IPMV) van STOWA en het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat. Deze technieken bieden qua verwijderingsrendement, kosten en/of CO2-voetafdruk voordelen ten opzichte van bestaande technieken, blijkt uit de onlangs afgeronde evaluatie, die te downloaden is van de STOWA website.

Aurea-techniek

Een van de veelbelovende technieken is de Aurea technologie, ontwikkeld door Royal HaskoningDHV in samenwerking met Wageningen Universiteit & Research. In 2024 kreeg het Aurea-project de Vernufteling-prijs, een erkenning voor technische innovaties die bijdragen aan een duurzame toekomst. “Wat Aurea onderscheidt van andere technologieën is de combinatie van biologische zuivering en een milde ozonbehandeling”, vertelt projectleider Arnoud de Wilt bij Royal HaskoningDHV. “Daarmee is het een effectieve, energiezuinige en milieuvriendelijke oplossing.”

Tweestapsproces

De Aurea-technologie werkt op basis van een tweestapsproces. “In de eerste stap wordt het afvalwater behandeld met een biologisch actief koolfilter”, legt De Wilt uit. “Hierin groeien micro-organismen op het oppervlak van actieve kool die een breed scala aan organische verontreinigingen, waaronder medicijnresten, kunnen afbreken. Ze zetten schadelijke stoffen om in onschadelijke componenten, wat de concentratie verontreinigingen in het water sterk verlaagt. De tweede stap is een milde ozonbehandeling. Ozon is een krachtige oxidator die de resterende microverontreinigingen verder afbreekt.”

Combinatie

Het gebruik van ozon in de waterzuivering is op zichzelf niet nieuw, maar de combinatie van BAKF en ozon wel. Doordat het water in de eerste stap al grotendeels is gezuiverd, is er veel minder ozon nodig om de resterende verontreinigingen af te breken. Dit verlaagt het energieverbruik en de operationele kosten, en maakt het proces duurzamer in vergelijking met traditionele ozonbehandelingsprocessen.

Hoe werkt Aurea?

1. Inlaat afvalwater:
   Afvalwater met medicijnresten en andere verontreinigingen wordt de Aurea-installatie binnengeleid.
2. Biologisch actief koolfilter (BAKF):
   Het afvalwater stroomt door een biologisch actief koolfilter. Micro-organismen die op actieve kool groeien, breken medicijnresten en andere organische verontreinigingen af. De actieve kool fungeert als drager voor de micro-organismen en absorbeert de medicijnen die vervolgens door de micro-organismen worden afgebroken.
3. Ozoninjectie:
   Na de biologische zuivering wordt het water behandeld met ozon. Ozon, een krachtige oxidator, breekt de overgebleven medicijnresten af.
4. Uitstroom gezuiverd water:
   Het gezuiverde water, nu vrij van microverontreinigingen, kan veilig geloosd worden op het oppervlaktewater of verder verwerkt worden.

Voordelen Aurea

Aurea biedt een aantal voordelen boven bestaande technologieën voor het verwijderen van microverontreinigingen.

1. “Dubbele barrière-effect”
   “Een van de belangrijkste voordelen is het zogenaamde “dubbele barrière-effect”, zegt De Wilt. “Zowel het biologische proces als de ozonbehandeling kunnen een heel veel verschillende verontreinigingen verwijderen. Zo bereik je een hoge zuiveringsgraad, wat belangrijk is voor de bescherming van zowel het milieu als de volksgezondheid.”
2. Duurzaamheid
   Een ander belangrijk voordeel is de duurzaamheid van het proces. Omdat Aurea tot 75% minder ozon gebruikt dan conventionele systemen, is het energieverbruik ook veel lager. Dat betekent lagere operationele kosten en een kleinere ecologische voetafdruk van waterzuiveringsinstallaties. Bovendien heeft het biologisch actief koolfilter in Aurea een levensduur van 15-20 jaar, wat ook de onderhoudskosten verlaagt.

Al deze factoren maken Aurea een aantrekkelijke optie voor rioolwaterzuiveringen.

Andere toepassingen

Hoewel Aurea ontwikkeld is voor het verwijderen van medicijnresten uit huishoudelijk afvalwater, is de technologie potentieel veel breder toepasbaar.

Interessant voor de industrie

“Grote industriële bedrijven, die te maken hebben met steeds strengere milieueisen omtrent lozingen van schadelijke stoffen, hebben al interesse getoond in de Aurea-techniek”, vertelt De Wilt. “Met Aurea kun je ook microverontreinigingen uit industriële afvalstromen halen.” Zo kunnen bedrijven hun milieudoelstellingen behalen en voldoen aan wet- en regelgeving.

Drinkwatersector

Aurea biedt ook mogelijkheden voor de drinkwatersector. Hoewel de uitrol van nieuwe technologieën in deze sector minder snel gaat, wordt er al wel nagedacht over de integratie van Aurea in drinkwaterzuiveringsprocessen. De technologie zou ingezet kunnen worden om chemische verontreinigingen uit drinkwater te verwijderen.

Full-scale implementatie

Op de afvalwaterzuiveringsinstallatie van Zeist (Hoogheemraadschap Stichtse Rijnlanden) wordt de eerste full-scale Aurea-installatie gerealiseerd met een capaciteit van 1.250 m3/uur, voor het afvalwater van zo’n 100.000 inwoners. De installatie is nu in de definitieve ontwerpfase van de aannemer.

Een tweede installatie wordt geplaatst als nabehandeling op de Nereda Verdygo Package Plant in Weert (Waterschapsbedrijf Limburg). Deze package-installatie krijgt een capaciteit van 5 m³/uur.