Water wat binnenkomt bij rwzi's bevat verschillende lastig verwijderbare stoffen, zoals PFAS-achtige stoffen en medicijnresten. Medicijnresten worden op het moment al afgevangen door middel van toevoeging van actief kool in poedervorm in het proces. Echter, hier wordt geen regeneratie toegepast; het actief kool adsorbeert vervuilingen, maar wordt daarna samen met slib afgevoerd en verbrand. Tevens blijkt het huidige type actief kool niet te werken voor PFAS-vervuiligen, die toch steeds belangrijker worden voor de volksgezondheid, en om de watervoorziening te garanderen, ook in de toekomst.

Allereerst worden beds met ionenuitwisselingsharsen (ion exchange resins, IEX) gebruikt. Deze kunnen uitstekend PFAS uit water verwijderen. (McLeaf, 2017, DOI: 10.1016/j.watres.2017.04.057). Het voordeel hiervan is dat ze eenvoudig kunnen worden geregenereerd door middel van oplosmiddelen. Hiervoor zouden meerdere tanks parallel worden ingezet, waarbij tegelijkertijd water wordt gereinigd, en verzadigde beds worden geregenereerd. Het PFAS-concentraat uit de regeneratiecyclus kan worden afgevoerd of verder gereinigd door middel van membranen of andere adsorptietechnieken. Het nadeel van ionenuitwisselingsharsen is dat ze medicijnresten minder goed opnemen. In de huidige installaties wordt hier poedervormig actief kool (powdered activated carbon, PAC) voor gebruikt. Dit wordt toegevoegd aan het slib, en na gebruik samen afgevoerd, waarna het wordt verbrand, omdat PAC niet te regenereren is. In onze oplossing wordt granular actief kool (GAC) in plaats van PAC in beds gebruikt, waar water doorheen filtreert. Deze beds worden gedurende een lange periode gebruikt. Zodra doorbraak van de beds begint op te treden (waarbij medicijnresten nagenoeg door het volledige bed zijn gekomen), wordt het bed geregenereerd. Dit kan on-line of off-line worden gecontroleerd door meetpunten. Door meerdere beds parallel in te zetten, kan een continue verwerkingscapaciteit worden gerealiseerd. Dit type installatie is op grote schaal succesvol toegepast specifiek voor de verwijdering van PFAS in Leiduin. (Eschauzier, Christian et al. (2011). Impact of Treatment Processes on the Removal of Perfluoroalkyl Acids from the Drinking Water Production Chain.) Hierbij zijn 40 bedden toegepast om in totaal 7000 m3/h water te zuiveren, met regeneratie na 1.5 jaar gebruik. Vergelijkbare opstellingen kunnen dan worden gebruikt voor medicijnresten, afhankelijk van het soort actief kool. Voor regeneratie kan warmte worden geproduceerd door slibverbranding in combinatie met verpulvered GAC, of zo mogelijk chemische regeneratie. Het voordeel hiervan is een reductie in OPEX van de installatie, waarbij door technieken met een hoog TRL-niveau het mogelijk wordt om vervuilingen die in de toekomst steeds relevanter worden, op korte termijn te gaan verwijderen.

Industrie

Activated Carbon Beds