een presentatie

ESTAB
EMERGING SUBSTANCES, TOWARDS AN
ABSOLUTE BARRIER
Arne Verliefde
1. Het ESTAB-idee
Organische microverontreinigingen
• Toenemend probleem,
stijgende concentraties
• Lange-termijn gezondheidseffecten ; cocktails?
• Beperkte kennis over
verwijdering
• Voorzorgsprincipe: nood
aan verwijdering
Steeds uitgebreidere zuiveringen (vnl. opp.water)
IS DAT NODIG?
Prioritaire stoffen in NL
Lijst uit 2007 – is momenteel al veel uitgebreider (betere analysetechnieken, stijgende concentraties)
QSAR modellen voor verwijdering
•
•
Teveel verschillende stoffen, teveel verschillende eigenschappen
Gevolg: te weinig kennis over verwijdering
•
•
Uitgebreidere zuiveringen: groot energiegebruik
Daarom: structuur-activiteitsrelaties
H
stofeigenschappen
+
eigenschappen zuivering
W
L
voorspellen verwijdering
Verwijdering van OMPs bij NF/RO
• Conclusie PhD onderzoek: NF/RO geen absolute barrière
• Vooral verwijdering van hydrofobe stoffen en kleine
hydrofiele stoffen is een probleem
• QSAR-model ontwikkeld voor NF/RO
Verwijdering van OMPs bij actief kool
• Traditioneel goed geacht voor hydrofobe componenten
(iets complexer in praktijk)
• Synergie in verwijdering met NF/RO
• Bovendien als GAC na NF/RO:
minder porieblokkering en
minder competitie met NOM
• Korte contacttijd GAC?
Oeverfiltratie
• Uit de literatuur:
goede verwijdering van kleine polaire OMPs zoals NDMA, MTBE
onder juiste redox
RBF voorbehandeling van NF/RO -> minder vervuiling?
•
Lagere belasting aan colloidaal materiaal
o Bij anoxische/anaerobe oever: minder biologische vervuiling (biofouling)
o
ESTAB-concept
(Verwachte) voordelen van ESTAB:
─ Verwachte
absolute barrière voor OMPs (polair/apolair,
klein/groot)
─ Verwachte operationele voordelen
o
o
Minder vervuiling op NF/RO door RBF
Langere looptijd/kortere contacttijd GAC: minder
investeringskosten
─ Compacte,
maar toch robuuste zuivering
ESTAB-concept: onderzoeksvragen
• QSAR voor ESTAB-concept (vnl. oeverfiltratie)
• Invloed van RBF “voorbehandeling” op NF/RO
• RBF-NF versus directe capillaire NF
• Invloed van NF/RO “voorbehandeling” op GAC
• Is concept absolute barrière voor OMPs?
2. Lessons learned
Oeverfiltratie
• Verwijdering OMPs sterk afhankelijk van:
─ Voedingswaterkwaliteit
o
o
& type en concentratie BDOC:
Grondsoort minder belangrijk
RBF sites met gelijke redox: gelijke verwijdering
─ Redoxcondities
(link met BDOC in water én grond)
─ Verblijftijd
• RBF gaat goed om met shock-loads in DOC, OMPs
kunnen toxisch zijn
• Mogelijk om RBF in lab goed te simuleren
─ Niet
mogelijk op batch-schaal
─ Wereldwijd UNIEKE piloot-installatie: open voor onderzoek!
• Eerste aanzet tot QSAR succesvol
• Persistentie van sommige polluenten
Nanofiltratie
• QSAR-model kan uitgebreid worden naar vervuilde
membranen
• Retentie NF blijft laag voor hydrofobe polluenten
• RO kan mogelijk nodig zijn na RBF voor NH4+
• Directe NF (capillair) is veelbelovend en finetuneable, mogelijk (hogere) retentie OMPs
Aktief kool
• NF voorbehandeling maakt korte contacttijd GAC mogelijk
door verwijdering organisch materiaal
3
3
Chloridazon
2,5
Diuron
2,5
2
29/05/2013
30/05/2013
1,5
2
29/05/2013
30/05/2013
1,5
26/06/2013
1
27/06/2013
0,5
26/06/2013
1
27/06/2013
0,5
0
0
Ruw water Nanofiltraat Ozonering
GAC1
• Porieblokkering & competitie
niet steeds door grootste NOM
• QSAR-ontwikkeling
(PhD David de Ridder)
GAC2
Ruw water Nanofiltraat Ozonering
GAC1
GAC2
TA
ME
rop
he
no
ca
rbe
l
nd
azi
m
mo
nu
ro n
me
tr ib
uz
in
me
to x
u ro
n
pi r
im
i ca
rb
bi s
ph
en
ol S
me
to p
rol
ol
TC
EP
-di
n it
e th
y lb
en
ze
ne
be
nz
en
e
iso
p ro
t
u
r on
ch
lo r
o to
lu r
on
a tr
a
di e
zin
th y
e
l ph
th a
l at
e
di u
ca
ron
rba
ma
ze
pi n
e
be
nta
me
zo
to b
n
r om
u
di m
ron
e th
en
am
id
2 ,4
ET
BE
so
ta l
pe
ol
nto
xi f
yl l
in e
MT
BE
ph
en
azo
me
n
ta m
itr o
n
te r
bu
su
ta l
lfa
in e
me
th o
xa
zo
le
TB
A
50
ND
MA
-di
ox
an
e
NM
OR
di g
lym
e
gl y
ph
os
a te
trig
l ym
e
ca
ffe
in e
75
1 ,4
Removal (%)
Synergie in verwijdering van OMPs
Aktief kool en NF/RO
GAC
100
ACM5-GAC
• Langere looptijd van GAC door verwijdering van
NOM bij
25
0
ESTAB-concept
•
•
•
•
Compacte zuivering RBF-NF-AKF biedt mogelijkheden
Er is duidelijk synergie
Opletten met NH4+ -> RO?
Verwijdering persistente stoffen RBF
Persistente stof
Verwijdering NF
Verwijdering GAC
NF – GAC
Carbamazepine
83 – 95 %
86.7 %
>99%
Primidone
100 %
-
100%
TCEP
92 %
73.7%
> 97 %
Hydrochlorothiazide
90 %
Beperkte affiniteit
> 90%
Atrazine
> 98 %
99%
> 99 %
Simazine
> 98%
99%
> 99%
Diglyme
95%
Beperkte affiniteit
> 95%
3. Toekomstperspectief
Open voor discussie
• Toekomst van RBF: robuust, nuttig, goedkoop?
• Membranen: vervuiling, retentie en concentraatissues:
waar richten we onze pijlen op?
• Durven we naar korte contacttijd kool?
• Moeten we onze zuiveringen voornamelijk op OMPs
inrichten?
• Is smaller better?

Download Report