project

Versterking van onderzoek naar actievekoolfiltratie voor de verwijdering van microverontreinigingen

Expert(s):
dr.ir. Dirk Vries, dr.ir. Roberta Hofman, Wolter Siegers, dr.ir. Bas Wols

  • Startdatum
    01 mei 2019
  • Einddatum
    01 mei 2020
  • Opdrachtgever
    Bedrijfstakonderzoek
  • samenwerkingspartner(s)
    Evides

Organische microverontreinigingen (OMV’s), inclusief de persistente stoffen, worden steeds vaker gedetecteerd in grond- en oppervlaktewater. Inzicht in de werking van (oppervlaktewater)zuivering voor de verwijdering van OMV’s is nodig om gerichte, effectieve maatregelen op de bedrijfsvoering te kunnen treffen. Actievekoolfiltratie (AKF) is bij veel zuiveringen een belangrijke of zelfs de enige barrière.

Er is echter nog een onvolledig begrip van processen die de effectiviteit van verwijdering van OMV’s door AKF negatief kunnen beïnvloeden, in het bijzonder wanneer natuurlijk organisch materiaal (NOM) aanwezig is in het water en op de actieve kool.

Invloed van NOM op adsorptie met actieve kool

Voor modellering wordt vaak de sorptie van een OMV versimpeld door aan te nemen dat het NOM te beschrijven is als één equivalente achtergrondcomponent die de sorptieisotherm van een OMV – en dus de sorptiecapaciteit van de kool – beïnvloedt. Daarvoor is een experimentele bepaling van de sorptieisotherm van het NOM nodig. Maar met deze versimpeling is het vrijwel onmogelijk om met het model een realistische uitkomst te bepalen wanneer het NOM een andere samenstelling heeft of wanneer een fractie van het NOM zorgt voor blokkade van poriën in actieve kool. Daarom willen we onderzoeken wat de effecten zijn van verschillende, door nanofiltratie verkregen, NOM-fracties op porieblokkering en sorptie zijn en hoe we deze effecten kunnen modelleren. Daarnaast is de kinetiek van sorptie op granulaire kool voor zowel het NOM als de OMV’s grotendeels onbekend en slechts gedeeltelijk in literatuur beschreven.

Aansluiten bij experimenten met AKF in lopend BTO onderzoek

In gerelateerd, collectief Bedrijfstakonderzoek is een meetplan opgesteld om duidelijk te krijgen wat de interactie is van (fracties) NOM en OMV’s bij sorptie door actieve kool. Met dit onderzoeksvoorstel willen we voorzien in de versterking van dit meetplan en probeeren we antwoorden te vinden op aanvullende vragen van Evides.

Het doel is om inzicht in de sorptie en kinetiek van OMV’s aan granulaire actieve kool onder invloed van de aanwezigheid van laag- en hoogmoleculaire fracties NOM (in de kool en in het water) te verkrijgen zodat een beter beeld van (de effecten van) porieblokkering, sorptie en doorbraak van OMV’s ontstaat.

Opbrengsten

  • Inzichten rondom AKF en verwijdering van OMV’s in drinkwaterproductie, en specifiek de verwijdering van OMV’s in door Evides voorbehandeld oppervlaktewater,
  • (Matching van) de onderzoeksdoelstellingen voor AKF als gesteld in de collectieve BTO-studie, nl. inzicht in deeltjesgrootteverdeling bij installaties op praktijkschaal, modellering met representatieve deeltjesgrootte, bepaling isothermen en kinetiek voor OMV’s in aanwezigheid van (fracties van) NOM, en inzicht en validatie van het model middels kolomexperimenten.

Actieve kool.