Verwijderen van microverontreinigingen in grijs water

Op veel plekken in de wereld is er een tekort aan schoon water. In Nederland ligt dat anders en wordt drinkwater bijvoorbeeld ook gebruikt om toiletten door te spoelen. Huishoudelijk afvalwater hergebruiken is een kans om zuiniger met schoon water om te gaan en het watertekort te verminderen. Afvalwater van huishoudens bestaat uit lozingen van toiletten (zwart water) en lozingen van douches, wastafels, aanrecht en wasmachines (grijs water). Grijs water is goed voor zo’n 80% van het afvalwater in Nederlandse huishoudens. Het is niet zo vervuild als zwart water, dat aanzienlijk meer ziekmakende microverontreinigingen, hormonen en medicijnenresten bevat. Doel van dit project was om een effectief concept voor het behandelen van grijs water te ontwikkelen, waarna het veilig kan worden hergebruikt voor niet-drinkbare toepassingen. Het verwijderen van persoonlijke verzorgingsproducten kreeg daarbij extra aandacht. Sommige verbindingen in deze producten zijn giftig en daardoor schadelijk voor het milieu.

Verzorgingsproducten

De Wageningse onderzoekers maakten dankbaar gebruik van een nieuwe wijk in Sneek. Hier wordt in 32 woningen zwart water met vacuümtoiletten gescheiden van grijs water. Terwijl uit het zwart water energie en voedingsstoffen worden gewonnen, wordt het grijs water behandeld voor hergebruik. De onderzoekers controleerden dit grijs water eerst op de aanwezigheid van 18 ingrediënten van persoonlijke verzorgingsproducten. Geurstoffen, UV-filters, biociden, conserveermiddelen, oppervlakteactieve stoffen en weekmakers werden aangetroffen in zeer lage concentraties. Dit lijkt onschuldig, maar een aantal van deze verbindingen hoopt zich bijvoorbeeld op in vissen en verstoren dan hun hormoonhuishouding.

Biologisch zuiveren

De onderzoekers vergeleken vervolgens drie biologische systemen voor het zuiveren van water met elkaar:

• een aërobe (zuurstofrijke) behandeling in een Sequencing Batch Reactor
• een anaërobe (zuurstofloze) behandeling in een Upflow Sludge Blanket Reactor
• een combinatie van deze behandelingen

Om de behandelingen goed met elkaar te kunnen vergelijken, is onder meer gekeken naar de CVZ-verwijdering. Deze waarde geeft aan hoeveel van de organische verontreinigingen in het afvalwater is verwijderd. Verder is gemeten hoeveel energie elk systeem in de vorm van biogas oplevert en hoeveel afval elke behandeling in de vorm van slib produceert. Ook is vastgesteld of en hoeveel van de persoonlijke verzorgingsstoffen in het water achterblijven na elke behandeling. Belangrijkste uitkomst is dat het aërobe systeem de hoogste CZV-verwijdering (90%) bereikt. Hierbij wordt geen energie geproduceerd. Het anaërobe systeem levert wel energie op, maar verwijdert minder van de geteste componenten uit persoonlijke verzorgingsproducten dan de aërobe behandeling.

Nabehandelen

De drie biologische behandelingen verwijderden niet alle schadelijke verbindingen van de verzorgingsproducten. Een geavanceerde nabehandeling was dus nodig. Twee technieken zijn daarvoor getest:

• ozonisatie
• adsorptie aan actieve koolstof

Bij ozonisatie oxideren de overgebleven verbindingen van de verzorgingsproducten met zuurstof en worden ze vernietigd. Bij adsorptie met actieve koolstof worden de verbindingen onschadelijk gemaakt doordat ze zich aan het koolstofoppervlak hechten. Beide technieken bleken zeer effectief om de geteste componenten uit verzorgingsproducten te verwijderen. Dankzij de biologische behandeling in het aërobe systeem en de geslaagde nabehandeling is het grijs water goed bruikbaar voor bijvoorbeeld spoelwater voor toiletten, in wasmachines of als irrigatiewater voor landbouwgewassen.