AquaNL Vakbeurs: Dag 3

Online monitoring van microbiologische waterkwaliteit

door Nienke Koeman-Stein

Tijdens AquaNL ging ik in op de resultaten van het TKI-project over online monitoring van microbiologische waterkwaliteit. Op dit moment wordt waterkwaliteit gemonitord door watermonsters te nemen en deze vervolgens in het laboratorium te meten. De nadelen hieraan zijn onder andere dat het water verandert tijdens transport, dat het lang duurt voor de resultaten bekend zijn, en dat er niet-frequent gemeten wordt. Het voordeel is dat er veel ervaring is met de laboratorium methodes en dat er wat betreft drinkwaterkwaliteit wettelijke normen zijn gebaseerd op de laboratorium methodes.

Toch is er behoefte aan online monitoring. In dit project is ervaring opgedaan met vier monitors, gebaseerd op verschillende meetprincipes. De BACTcontrol, gebaseerd op enzymactiviteit, de BactSense, gebaseerd op flowcytometrie, de Bugcount Guardian gebaseerd op ATP-analyse voor de meting van microbiologie in de waterfase, en de CBM, een biofilmmonitor. Er is een start gemaakt met de validatie van de monitors, gerelateerd aan laboratoriummetingen. Daarbij hebben we gezien dat bij gebruik van dezelfde meetprincipes, bijvoorbeeld flowcytometrie online of op het lab, er een goede correlatie was te maken tussen de analyses. Bij gebruik van andere meetprincipes, bijvoorbeeld een monitor gebaseerd op enzymactiviteit vs. flowcytometrie was het niet mogelijk om een goede correlatie te krijgen tussen de verschillende analyses. Dit was ook te verwachten.

Vervolgens zijn verschillende pilotonderzoeken uitgevoerd, zowel bij drinkwaterbedrijven als bij industriële locaties. Hieruit werd duidelijk dat de sensoren allemaal de potentie tot gebruik hebben. Dit kan zijn voor onderzoeksdoeleinden, maar ook voor continue monitoring. Een deel van de gemeten verandering in waterkwaliteit kon duidelijk gerelateerd worden aan veranderingen in het proces. De veranderingen in microbiologische waterkwaliteit hebben bij de drinkwaterbedrijven niet geleid tot wettelijke overschrijdingen en waren dus nog geen reden voor een alarm. Het vaststellen van alarmwaardes zal een langere testperiode vergen. De ervaringen met sensoren waren positief.

Belissima: Modelleren van de verwijdering van organische microverontreinigingen (OMP’s) in afvalwater

door Julian Muñoz Sierra

Onlangs had ik de gelegenheid om ons werk te presenteren over het modelleren van de verwijdering van organische microverontreinigingen (OMP’s) in actief slib en geavanceerde oxidatiesystemen bij AquaNL. Deze presentatie was een synthese van de resultaten van ons TKI-project Belissima.

Zoals velen van u weten, heeft het probleem van microverontreinigingen in de watercyclus de laatste jaren veel aandacht gekregen. Een toenemend bewustzijn heeft geleid tot een toenemende druk van de regelgevende instanties om hun impact op het milieu te minimaliseren, wat de noodzaak benadrukt voor een efficiëntere behandeling en monitoring in stedelijke afvalwatersystemen. Conventionele afvalwaterzuiveringsinstallaties (AWZI’s) zijn oorspronkelijk niet ontworpen om OMP’s te verwijderen, hoewel ze wel bijdragen aan hun gedeeltelijke vermindering. Voor veel RWZI’s die voornamelijk gebruik maken van secundaire of tertiaire behandelingen, blijven de concentraties van microverontreinigingen in het effluent echter grotendeels onbekend. Deze kennis is cruciaal voor de mogelijke implementatie van quartaire behandelingen, zoals geavanceerde oxidatieprocessen (AOP’s) of adsorptie.

Binnen het Belissima-project kwantificeerden we de biotransformatiesnelheidsconstanten en verwijderingsrendementen van 16 beoogde microverontreinigingen in bioreactoren die werken onder aerobe, anoxische en anaerobe omstandigheden. Deze snelheden werden opgenomen in een Actief Slib Digestion Model (ASDM) met BioWin software om de concentraties van microverontreinigingen in afvalwater van AWZI’s te voorspellen. Het model werd toegepast op de RWZI Walcheren in Nederland en gekalibreerd met het ontwerp en de werking van de installatie.

De voorspelde outputconcentraties van dit model dienden als input voor de koppeling met AOP-modellen.Verschillende laboratoriumexperimenten en twee AOP-proefinstallaties (UV/H₂O₂ en O₃) werden getest als potentiële quaternaire behandelingen.De koppeling van deze modellen biedt een waardevol hulpmiddel voor het optimaliseren van de implementatie van quaternaire zuivering, het vergemakkelijken van technologieselectie en operationele kostenbesparingen in de verwijdering van microverontreinigingen.

Afbeelding 1: KWR-stand

Afbeelding 2: Nienke Koeman

Afbeelding 3: Julian Muñoz Sierra

Afbeelding 4: Frank Oesterholt

Afbeelding 5: Frank Oesterholt