project

Bridging the gap: next generation karakterisatie AOC

Expert(s):
dr. Paul van der Wielen, Dennis Vughs MSc

  • Startdatum
    01 jan 2019
  • Einddatum
    31 dec 2019
  • Opdrachtgever
    Bedrijfstakonderzoek
  • samenwerkingspartner(s)
    Evides

Een klein deel van het organisch koolstof in drinkwater wordt door micro-organismen afgebroken tot verbindingen zoals carbonzuren. Dit kan leiden tot nagroeiproblemen. Aangezien het om lage concentraties gaat, zijn tot nu toe geen chemische methoden beschikbaar die deze biodegradeerbaar organische stoffen afzonderlijke kunnen kwantificeren. Hierdoor blijft het onduidelijk welke stoffen in het Nederlandse drinkwater voor nagroeiproblemen zorgen. Om hier verandering in te brengen zijn binnen het verkennend onderzoek twee chemische methoden in het laboratorium geïmplementeerd en gevalideerd waarmee afzonderlijke carbonzuren in drinkwater kunnen worden gemeten tot 0,20 – 6,3 µg C/l. Toepassing hiervan op drinkwater gerelateerde monsters laat echter zien dat ook deze methoden nog te ongevoelig zijn voor het kwantificeren van afzonderlijke carbonzuren in drinkwater. Geconcludeerd wordt dan ook dat de huidige AOC- of BPP-methoden voor dit doel voorlopig de standaard blijven.

Onduidelijk welke organische verbindingen in drinkwater worden afgebroken

Drinkwater dat wordt bereid uit oppervlaktewater na reservoirpassage vertoont in het distributiesysteem op de meeste locaties relatief veel nagroei. Dit leidt tot overschrijdingen van de wettelijke norm voor Aeromonas. Voor deze verhoogde groei zijn vermoedelijk deeltjesgebonden en/of hoogmoleculair organisch koolstof (PHMOC) en AOC (in)direct verantwoordelijk, aangezien uit onderzoek blijkt dat het genoemde drinkwatertype hiervan relatief veel bevat. Doordat PHMOC en AOC bulkparameters zijn, blijft onduidelijk welke afzonderlijke organische stoffen de verhoogde microbiële groei veroorzaken. Wanneer dit wel het geval zou zijn, kan gerichter in de zuivering worden ingegrepen om deze stoffen te verwijderen. Daarom is het doel van dit onderzoek te achterhalen of en welke chemische methoden beschikbaar zijn om biodegradeerbaar organisch koolstof (BDOC) in (drink)water te karakteriseren en te kwantificeren.

Testen van meest geschikte chemische methoden

Er is gestart met een beknopt literatuuronderzoek. Hierin is achterhaald welke chemische methoden geschikt zijn om afzonderlijke BDOC-verbindingen in drinkwater te detecteren en te kwantificeren. Op grond van de resultaten zijn de drie meest geschikte methoden in het laboratorium getest en gevalideerd. Tot slot zijn deze methoden toegepast op drinkwatermonsters uit de praktijk. Zo kon de geschiktheid ervan worden achterhaald om in drinkwater de afzonderlijke carbonzuren uit de AOC-fractie te bepalen.

Gevoeligheid voor detectie carbonzuren in drinkwater niet hoog genoeg

Uit de resultaten van het literatuuronderzoek blijkt dat momenteel alleen chemische methoden zijn ontwikkeld om carbonzuren en aminozuren in drinkwater afdoende te kunnen meten. Twee van de drie chemische methoden die met het implementatie- en validatieonderzoek in het laboratorium zijn getest, waren in staat om de 15 geselecteerde carbonzuren grotendeels te meten. Hierbij lagen de detectiegrenzen over het algemeen hoger dan de gewenste 1 µg C/l. In het geval van azijnzuur, propaanzuur en oxaalzuur, kunnen deze niet betrouwbaar in drinkwater worden gedetecteerd. Ook zijn de twee geselecteerde chemische methoden toegepast op drinkwatermonsters uit de zuivering en op het distributiesysteem van verschillende productielocaties van Evides. De resultaten hiervan laten zien dat alle 12 gemeten carbonzuren onder de detectiegrens van 0,20 tot 6,3 µg C/l liggen. Dit maakt de methoden nog te ongevoelig om voor dit doel op het Nederlandse drinkwater toe te passen.