Biologische actiefkoolfiltratie met zuurstofdosering: veelbelovende techniek voor verwijdering van geneesmiddelen?

Sinds 2010 produceert NieuWater ultrapuur water (UPW) uit effluent van de RWZI Emmen. De biologische actiefkoolfiltratie met zuurstofdosering (BODAC), die in de UPW-fabriek als voorzuivering wordt gebruikt, lijkt ook een veelbelovende techniek om geneesmiddelen te verwijderen uit afvalwater. Recent is hierover een artikel gepubliceerd op H2O online.

Beheersen biofouling
In de UPW-fabriek dient omgekeerde osmose (RO) als belangrijkste ontzoutingstechniek. Voorafgaand aan de RO wordt biologische actiefkoolfiltratie met zuurstofdosering (Biological Oxygen Dosed Activated Carbon, BODAC) toegepast om biologische vervuiling (biofouling) van de RO-membranen te beheersen.

Verwijderen geneesmiddelen
Uit oriënterend onderzoek blijkt dat het BODAC-concept in Emmen veel geneesmiddelen vergaand (>80%) uit het RWZI-effluent verwijdert. Na negen jaar zijn de verwijderingspercentages, ook met de originele kool die tussentijds niet is geregenereerd, nog steeds hoog.

De verwijdering in het eerste BODAC-filter (contacttijd 16 minuten) is voor veel geneesmiddelen meer dan 70%. Na de tweede BODAC-filtratie (na in totaal 48 minuten contacttijd) wordt vergaande verwijdering (>90%) bereikt voor diclofenac, hydrochloorthiazide, metoprolol, lidocaïne, propanol, sotalol, trimethoprim en claritomicyne. De verwijdering van carbamazepine, gabapentine, benzotriazol en irbesartan (40 – 70%) blijft daarbij achter (zie afbeelding onderaan dit artikel).

Verwijderingsmechanisme
Er zijn nog veel vraagtekens rond het mechanisme van geneesmiddelenverwijdering door het BODAC-concept. Mogelijk speelt de dosering van zuurstof (die wordt ingezet om anaerobie in de BODAC-filters te voorkomen) een doorslaggevende rol. Het principe van verwijdering wordt op dit moment nader onderzocht, onder meer in samenwerking met Wetsus.

Veelbelovende techniek
De bovenstaande resultaten maken BODAC, zoals in Emmen, een potentieel veelbelovende techniek voor nazuivering van RWZI-effluent. Op dit moment wordt een haalbaarheidsstudie van het BODAC-concept voor de verwijdering van geneesmiddelen uit afvalwater uitgevoerd binnen het onderzoeksprogramma Microverontreinigingen uit afvalwater, gesteund door de Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA). Behalve het verwijderingsrendement en -mechanisme voor geneesmiddelen, worden daarin ook de ecotoxicologische effecten, de wenselijkheid van deeltjesverwijdering voor BODAC, de kosten en CO2-voetafdruk nader geduid.

H2O online
Op H2O online is een vakartikel gepubliceerd over het verwijderen van geneesmiddelen door BODAC.