project

Voorkómen van uitstroom microplastics via effluent naar oppervlaktewater

Expert(s):
ir. Frank Oesterholt, dr. Patrick Bäuerlein

  • Startdatum
    01 jan 2019
  • Einddatum
    31 dec 2020
  • Opdrachtgever
    Topsector Water en Maritiem
  • samenwerkingspartner(s)
    The Great Bubble Barrier, Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier, KWR, PWN Technologies

Microplastics zijn kleine, synthetische deeltjes kleiner dan 5 mm die grote impact kunnen hebben als ze in groot oppervlaktewater stromen. Grotere delen plastic afval veroorzaken met name schade voor het rivier- en zeeleven, waar het bijvoorbeeld aangezien wordt voor voedsel door dieren of voor verstrikking van dieren zorgt. Naarmate plastic langer in het water ligt, breekt het onder invloed van zonlicht af in steeds kleiner wordende deeltjes die makkelijker in de voedselketen kunnen worden opgenomen. Deze kleine plastic deeltjes trekken organische microverontreinigingen aan in het oppervlaktewater en worden inmiddels ook in de voedselketen teruggevonden. Bubble Barriers, oftewel ‘bellenschermen’, kunnen mogelijk een preventieve oplossing bieden voor RWZI-effluent om de doorstroom van microplastics naar oppervlaktewater te voorkomen.

Technologie: Bubble Barrier

De traditionele rioolwaterzuiveringsinstallaties (RWZI’s) verwijderen nitraat, fosfaat en zwevende deeltjes uit afvalwater. Grotere delen plastic en andere materialen worden op de RWZI uit het water gezeefd. Uit literatuurgegevens blijkt verder dat RWZI’s  ook een groot deel van de microplastics via de sliblijn verwijderen.  Over de aanwezigheid van microplastics in het effluent van RWZI’s is op dit moment nog weinig bekend. Effectieve oplossingen voor het afvangen van microplastics in het RWZI-effluent zijn nog beperkt beschikbaar en geen enkele oplossing maakt het mogelijk om microplastics over de gehele breedte en diepte van afvalwater tegen te houden en te verwijderen.

De toepassing van The Great Bubble Barrier is een bewezen effectieve technologie om macroplastics uit stromende rivieren en kanalen af te vangen. De Bubble Barrier buis heeft kleine gaatjes waar luchtdruk op wordt gezet waardoor er een muur van bellen ontstaat: een bellenscherm. Door de natuurlijke stroming van de rivier en de diagonale ligging van het bellenscherm op de bodem  wordt plastic afval naar de oever geleid. Daar kan het plastic uit het oppervlaktewater gefilterd worden, zonder de scheepvaart of vissen te hinderen. Met een gelijke opstelling bij de RWZI in Wervershoof is onderzocht of het bellenscherm ook effect heeft op microplastics. Dit experiment moet uitwijzen waar de grens qua grootte van de deeltjes precies ligt.

Verloop onderzoek

Vanaf juni 2019 zijn op verschillende momenten en posities voor en na het bellenscherm watermonsters genomen volgens het (aangepaste) meetprotocol dat in het TRAMP-project is ontwikkeld om de hoeveelheid plastic deeltjes per liter te bepalen. Het onderzoek richt zich naast het bepalen van de hoeveelheid, type en grootteverdeling van microplastics in het gezuiverde afvalwater (effluent) ook op de werking van een bellenscherm (Bubble Barrier) op microplastics met een grootte van 0,02 mm tot 0,5 mm en verbetering en standaardisatie van het meetprotocol voor microplastics. Op grond van de eerste resultaten kan worden geconcludeerd dat er inderdaad microplastics worden aangetroffen in het RWZI-effluent op Wervershoof.

De eerste resultaten hebben ook geleid tot aanpassing van de opwerkingsmethode van de monsters. In verband met de aanwezigheid van een vettige substantie in het effluent bleek een extra opwerkingsstap noodzakelijk. KWR is inmiddels gestart met de analyse van de monsters via de LD-IR methode (laser direct Infrared chemical imaging system). Met deze methode worden microplastics razendsnel geïdentificeerd met behulp van een gevoelige laser. Parallel onderzoekt Het Waterlaboratorium (HWL) dezelfde monsters via microscopisch onderzoek. Minder bewerkelijk in de opwerking maar arbeidsintensiever bij de detectie.  Eind november 2019 heeft de laatste monsterneming plaatsgevonden waarna de monsteropwerking en analyse overigens nog flink wat tijd in beslag zal nemen. In maart 2020 zullen de definitieve resultaten worden gerapporteerd.

Op een door de partners op locatie georganiseerde persdag op 13 september 2019 was er veel belangstelling van lokale en landelijke pers waaronder het NOS Journaal.

Lees hier meer informatie over het TRAMP-project.

Uitdaging partners

The Great Bubble Barrier (TGBB), drinkwaterbedrijf PWN, PWN Technologies (PWNT), Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK) en KWR Watercycle Research Institute onderzoeken gezamenlijk  in hoeverre microplastics vóórkomen in het effluent van een RWZI en in hoeverre een Bubble Barrier kan voorkómen dat microplastics geloosd worden met het effluent. Alle partners verenigd in het consortium nemen met dit experiment hun maatschappelijke verantwoordelijkheid.

Oplossing

Voor dit onderzoeksproject hebben wij drie belangrijke pijlers:

  1. Het vaststellen van de fysische factoren van het tegenhouden van microplastics door middel van een bellenscherm ter bescherming van oppervlaktewater.
  2. De doorontwikkeling van de bestaande meetmethode voor microplastics naar plasticdeeltjes vanaf 10 µm zodat het vóórkomen nog beter kan worden gekwantificeerd. Zo ontstaat een dataset over vóórkomen en het karakter van microplastics in RWZI-effluent.
  3. Het vaststellen van de mate van effectiviteit van een bellenscherm op het afvangen van microplastics.