nieuwe technieken zuivering van microverontreiniging uit rioolwater
 
Een samenleving met een hoge graad van ontwikkeling zou zich niet moeten onderscheiden door een hoge graad van zuiveringstechnieken, maar juist door preventie van verontreinigingen in water, bodem, lucht en de voedselketen. Wegens de geringe aandacht voor preventie, spelen nieuwe technieken een relatief belangrijke rol in de riool- en drinkwaterzuivering.
 
Technieken die reeds met succes worden gebruikt voor drinkwaterzuivering zijn ozon, UV, actieve kool en/of membranen. Met deze technieken wordt geëxperimenteerd om gezuiverd rioolwater van resterende microverontreinigingen te ontdoen. In vergelijking met ruwwater (via de rivieroever aangezogen oppervlaktewater en/of grondwater) is het gezuiverde rioolwater (effluent) van mindere kwaliteit, wegens de hoge belasting aan slibdeeltjes, bacteriën, virussen, hormonen, levend genetisch materiaal (stukken bacterieel DNA met resistentiecodes), zware metalen en synthetische chemicaliën.
 
Voor de keuze van een na te schakelen zuiveringstechniek worden de volgende criteria gehanteerd: a) zuiveringsefficiëntie; b) het ontstaan van nieuwe problematische verbindingen en andere nieuwe afvalstromen; c) hygiëne-aspecten; d) energiebehoefte; en e) noodzaak voor technisch personeel.
 
In onderstaand schema worden deze criteria toegepast op diverse technieken, en vergeleken met verlenging van verblijfstijd van het actief (levend) slib in de biologische rioolwaterzuiveringsinstallatie.

Geen van deze technieken blijkt alle biologische en chemische microverontreinigingen tegen te houden 1). Voor voldoende resultaat zou een combinatie van meerdere technieken nodig zijn. Om deze reden wordt hightech-zuivering na biologische rioolwaterzuivering afgeraden 2). 
 
Ten behoeve van een volledige evaluatie van de technieken zou een levenscyclusanalyse of LCA uitgevoerd moeten worden, waarbij ook rekening wordt gehouden met onder meer:

• energieverbruik en grondstofverbruik tijdens productie (m.n. actieve kool);
• aantasting van ecosystemen tijdens grondstofexploitatie (actieve kool);
• energieverbruik bij reactivatie (actieve kool);
• gebruik van reactieve schoonmaakmiddelen zoal chloor (membranen) die in het milieu toxische verbindingen vormen 3), zelfs met de inert veronderstelde jodiumhoudende contrastmiddelen 4);
• noodzaak voor verbranding van restproducten & eindverwerking van onverbrande restproducten, bijvoorbeeld in cement of beton, dat de verontreiniging vooral op langere termijn weer aan de omgeving af kan geven 5) (alle technieken);
• noodzaak van een minimale waterstroom om te kunnen blijven functioneren; een reden waardoor ze in droge gebieden niet ingezet kunnen worden 6) (alle technieken);
• het lot van de belangrijkste biologisch actieve omzettingsproducten (alle technieken);
• effectiviteit bij nieuwe groepen microverontreinigingen, bijv. nanomoleculen (alle technieken).

Door diverse groepen onderzoekers wordt aanbevolen de LCA te vergelijken met mogelijk meer kosteneffectieve mediumtech- en lowtech-opties.
 
Eigenlijk is het verdunnen en bijeenbrengen van verschillende afvalstromen niet meer van deze tijd. Geëxperimenteerd wordt met gescheiden sanitatie, waarin verschillende geconcentreerde deelstromen apart en decentraal worden behandeld. Dit kan gecombineerd worden met terugwinning van nutriënten (N, P, K), energie (biogas) en hergebruik van water. Gescheiden sanitatie zou met name toegepast kunnen worden op plaatsen met geconcentreerde afvalstromen (bedrijven, ziekenhuizen, verzorgingshuizen, kantoren, hotels, luchthavens, scholen etc.).
 
Toch is ook hier koppeling van meerdere technieken nodig om voldoende zuiveringsefficiëntie te behalen. En gezien het grote aantal afvalstromen en het ontstaan van risicovolle reststromen, betekent dit per saldo een verdere toename in complexiteit, aanschaf- & onderhoudskosten en kwetsbaarheid van de waterzuivering. Zo is bijvoorbeeld een eigen zuiveringsinstallatie voor een ziekenhuis alleen financieel haalbaar wanneer het een groot ziekenhuis betreft die loost op een kleine zuiveringsinstallatie, èn hoge zuiveringslasten betaald moeten worden 7). Bovendien worden telkens nieuwe synthetische stoffen (zoals nanotechdeeltjes) met andere fysisch-chemische eigenschappen in omloop gebracht, die mogelijk een aanpassing van de zuiveringstechnologie vereisen.


1) Meerdere bronnen w.o. reviews in Kümmerer K 2010 Rational design of molecules by life cycle engineering, p. 135-146, in Kümmerer K and M Hempel (Eds) Green and sustainable pharmacy, Springer Berlin + zie bronnen in de techniekevaluaties voor ozon, actieve kool en membraanfiltering via deze pagina.
2) Püttmann et al 2008 Wassertechnische strategien zur reduzierung der trinkwasserbelastung durch arzneimittelwirkstoffe, Umweltwiss  Schadst Forsch (20)209-226.
3)
4) Potera C 2011, Nontoxic medical imaging agents form toxic DBPs, Environmental Health Perspectives 119(12):A511.
5) Andac M and FP Glaser 1999, Long-term leaching mechanisms of Portland cement-stabilized municipal solid waste fly ash in carbonated water, Cement and Concrete Research (29)179–186; Qi-jun Y et al 2003, Solidification of municipal solid Waste incineration fly ash with cement and its leaching behaviors of heavy metals, Mater. Sci. Ed. 18(1)56-68; Qijun Y et al 2005, The leachability of heavy metals in hardened fly ash cement and cement-solidified fly ash, Cement and Concrete Research (35)1056– 1063;
6) meerdere bronnen in Kümmerer K 2010 in Kümmerer & Hempel 2010.
7) McArdell CS 2011, Input and elimination of pharmaceuticals and disinfectants from hospital wastewater emission von arzneimitteln und desinfektionsmitteln aus spitälern und behandlung von spitalabwasser, report EAWAG Dubendorf Switserland, www.eawag.ch