Verrassende resultaten omtrent bromaatvorming in het O3-STEP filter

Afgelopen zomer zijn we begonnen met de langdurige pilottest van het O3-STEP filter op RWZI Horstermeer van Waterschap Amstel, Gooi en Vecht (link). Het O3-STEP filter is een nageschakelde extra zuiveringsstap in de afvalwaterzuivering die bestaat uit een combinatie van ozonisatie (oxidatie met ozon, O₃) en filtratie over een denitrificerend granulair actiefkool (GAK) filter (1-STEP^®). Een punt van zorg bij inzet van ozon is de omzetting van bromide naar de potentieel kankerverwekkende stof bromaat. Uit metingen blijkt echter dat de concentratie van het door ozonisatie gevormde bromaat afneemt in het GAK-filter.

Het hoofddoel van de O3-STEP filter pilot installatie is om aan te tonen dat de combinatie van beide technieken (ozon en GAK) medicijnresten kan verwijderen uit RWZI-effluent. De combinatie van ozonisatie en GAK-filtratie heeft hierbij meerdere voordelen waaronder de verlenging van de gebruiksperiode (standtijd) van het actiefkool, het verwijderen van een bredere groep van medicijnresten met een hoog rendement en een verlaging van de benodigde ozondosering ten opzichte van toepassing van ozonisatie zonder GAK.

Hier lijkt een additioneel voordeel aan toegevoegd te kunnen worden: afname van bromaat in het 1-STEP^® filter. Bij de waterbeheerders in Nederland is de ongewenste vorming van het potentieel kankerverwekkende bromaat als bijproduct bij de toepassing van ozonisatie van (gezuiverd) afvalwater een groot zorgpunt. Het aanwezige bromide in het (behandelde) afvalwater leidt bij toepassing van ozonisatie  tot omzetting van bromide naar bromaat. Bij lage ozondosering en lage bromideconcentraties is de kans op bromaatvorming klein. Hoewel de ozondosering bij het O3-STEP filter laag is, zien we in de pilotinstallatie toch enige bromaatvorming wanneer de ingaande bromideconcentraties hoger zijn (Figuur 2, paarse en blauwe lijn). Hier wordt echter een verrassend effect waargenomen: na het actiefkoolfilter neemt de bromaatconcentratie weer af. De omvang van dit effect en onderliggende mechanismen zullen in het laatste deel van de duurtest binnen het projectteam verder worden onderzocht. Deze bromaatreductie is zeer relevant in het licht van de huidige verscherpte normstelling voor bromaat in het ontvangende oppervlaktewater (< 1 ug/l).

Samenwerken met partners

Het onderzoek wordt uitgevoerd in een samenwerking tussen Waterschap Amstel, Gooi en Vecht, Waternet, Witteveen+Bos, Nijhuis Saur Industries, Norit en TU Delft en maakt deel uit van het ‘Innovatieprogramma Microverontreinigingen uit afvalwater’ van STOWA en het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat (I&W). Zoals het er nu uitziet, zijn de uitkomsten van de O3-STEP pilot veelbelovend en zal het waterschap later dit jaar een besluit nemen over de realisatie van een full-scale O3-STEP filterinstallatie op RWZI Horstermeer  voor de verwijdering van medicijnresten.