Nieuwe materialen en technologieën

Polaire stoffen opsporen en verwijderen

Als gevolg van het gestaag toenemende gebruik van chemicaliën in onze samenleving blijven er verontreinigingen in de watercyclus terechtkomen. Niet alleen moeten de risico’s worden beoordeeld, ook is het belangrijk dat er technologieën worden ontwikkeld om deze stoffen op te sporen en te verwijderen. Met name polaire en persistente stoffen of mobiele stoffen in behandelingssystemen kunnen een probleem vormen. Om deze stoffen te traceren, zijn geavanceerde technologieën nodig net als materialen waaraan de stoffen zich kunnen binden om uit het water te worden verwijderd.

Schematische weergave van een affiniteitschromatografie. Bron: ivtnetwork.com

Nieuwe materialen en technieken

KWR ontwikkelt, verspreidt en valoriseert kennis over nieuwe materialen en technologieën om in water oplosbare nieuwe verontreinigende stoffen in de watercyclus op te sporen en eruit te verwijderen.

Daartoe onderzoeken wij kwalitatieve en kwantitatieve methoden, zoals:

• Non-target screening: een nieuwe methode voor het interpreteren van grote hoeveelheden meetgegevens en het identificeren van een breed palet aan chemische stoffen in water. Daarbij wordt gebruikgemaakt van een combinatie van vloeistofchromatografie, hoge resolutie massaspectrometrie en software.
• Combinaties van bio-tests en chemische identificatie (bijvoorbeeld effect directed analysis).
• Testen van nieuwe analytische technologieën, zoals NMR, Ion Mobility Spectroscopy en nieuwe ionisatietechnieken in MS.
• Ontwikkeling van alternatieven voor op affiniteit gebaseerde scheidingstechnieken zoals chromatografie en plastics als hechtmateriaal (bijvoorbeeld siliconenrubber).
• Verwijderen van nieuwe verontreinigende stoffen door waterbehandelingsprocessen zoals:
  – omgekeerde osmose en (capillaire) nanofiltratie met perm-selectieve barrières (membranen) kunnen door een drukverschil nieuwe verontreinigende stoffen vasthouden;
  – oxidatieprocessen: UV/peroxide- en ozonprocessen kunnen nieuwe verontreinigende stoffen omzetten of afbreken op basis van reactieve radicalen;
  – adsorptieve processen: geactiveerde koolfiltratie absorbeert voornamelijk apolaire nieuwe verontreinigende stoffen en
  – biologische processen: biologische actieve zandfiltratie en biologische actieve geactiveerde koolfiltratieprocessen absorberen nieuwe stoffen of breken deze af.

Verwijdering van opgeloste stoffen door een membraan of adsorptiemateriaal. Bron: freedrinkingwater.com

Verbeterde analyse en verwijderingstechnologieën

Met de komst van nieuwe materialen en technologieën kunnen waterbedrijven, waterschappen en industrie de analyse en verwijderingsmethoden van nieuwe verontreinigende stoffen verbeteren en uitbreiden. Dit stelt hen in staat om bij monitoring van de waterkwaliteit tijdig en accuraat op veranderingen te reageren. Zo kunnen ze blijven voldoen aan de hoge eisen voor de beschikbaarheid van veilig, betrouwbaar en voldoende (drink)water.