HydrOzone haalt medicijnresten uit water

Via rioolwaterzuiveringsinstallaties (RWZI’s) dringen nieuwe chemicaliën ons aquatisch milieu binnen. Het gaat om resten van medicijnen, synthetische of natuurlijke hormonen, persoonlijke verzorgingsproducten en industriële chemicaliën. De toenemende aandacht voor het verwijderen van deze microverontreinigingen uit het oppervlaktewater, samen met de groeiende behoefte aan robuuste watersystemen voor het hergebruik van water en het sluiten van kringlopen, weerspiegelen zich in strenger wordende regelgeving voor RWZI’s. Zij dienen bijkomende zuiveringsstappen te nemen.

Het verwijderen van deze microverontreinigingen uit het afvalwater is echter complex, vergt steeds meer energie en zorgt zelfs voor een stijgende CO2-uitstoot. Bestaande technieken leiden tot een verhoging van de CO2-uitstoot met 55%. Deze contradictie inspireerde het Nederlandse PureBlue Water en het Vlaamse AM-TEAM om een meer duurzame oplossing te ontwikkelen.

Nelis De Rouck (PureBlue Water): “We hebben een nieuwe watertechnologie ontwikkeld die we omdoopten tot ‘HydrOzone’. Het is een chemisch oxidatieproces dat gebruikmaakt van ozon en in staat is om medicijnresten uit afvalwater te halen. Ozon is een heel reactief molecule die microverontreinigingen aanvalt en omzet in kleinere, biodegradeerbare verbindingen die minder toxisch zijn voor het milieu.”

AM-Team bouwde een digital twin van de technologie van PureBlue die parameters kan voorspellen die in de realiteit niet gemeten kunnen worden. Wim Audenaert (CEO AM-Team): “Zo’n computerkopie laat veel flexibiliteit toe om ‘wat-als’ testen en simulaties uit te voeren en brengt extra inzichten. Je kan zaken visualiseren die je in de praktijk onmogelijk kan meten. Hierdoor kunnen we de technologie van PureBlue optimaliseren en maximaliseren en versnellen we het test- en ontwikkelingsproces.”

Nelis: “Er bestaat reeds een breed assortiment aan nabehandelingstechnieken maar die zijn energie-intensief of duur. Daarom zijn we op zoek gegaan naar een duurzaam alternatief. We zijn in staat om het energieverbruik voor het opwekken van ozon te reduceren met ongeveer 50% waardoor de CO2-voetafdruk van deze nabehandelingsstap significant wordt verminderd.”

“Gebaseerd op een eerder uitgevoerd haalbaarheidsonderzoek, zal onze technologie 3 tot 7 keer minder CO2 uitstoten dan de andere best beschikbare technologieën. Alleen al in Nederland besparen we dan jaarlijks 110.160 ton CO2 ten opzichte van de huidige ozontechniek met een zandfilter. Deze referentie is gebaseerd op een RWZI met 100.000 inwoners equivalenten.”

Chemische oxidatieprocessen op basis van ozon staan erom bekend om heel efficiënt microverontreinigingen af te breken, maar hebben als nadeel dat er ongewenste bijproducten worden gevormd, waaronder bromaat. Nelis: “Met behulp van de computermodellen van AM-Team hebben we verschillende strategieën gevalideerd en ons reactordesign geoptimaliseerd om dit bijproduct zoveel mogelijk te mitigeren.”

Nelis: “We hebben in dit project een pilot gebouwd en de volgende stap is om onze technologie te demonstreren op een RWZI in Nederland. Het ultieme doel is het opschalen van onze technologie en deze in te zetten op RWZI’s in Nederland, België en later wereldwijd. Om snel te kunnen schakelen, willen we de technologie dan ook heel compact en modulair houden. De installaties bij de eindgebruiker blijven we ook opvolgen aan de hand van een digital twin die wordt aangeleverd door AM-Team.”

PureBlue Water is gespecialiseerd in afvalwatertechnologie voor zowel de industriële als communale markt. AM-TEAM is een spin-off van de Universiteit Gent en helpt de waterindustrie wereldwijd met geavanceerde processimulaties voor optimalisatie, ontwerp en opschaling van behandelings- en zuiveringsprocessen. De twee bedrijven werken al lang samen en vullen elkaar goed aan. PureBlue heeft sterke technologische kennis en infrastructuur, AM-Team ontwikkelt de kinetische of dynamische modellen om tot een optimaal design te komen.

Nelis: “De ontwikkeling van een duurzame nabehandelingstechniek kost veel tijd en geld. Door samen te werken met een partner die veel expertise heeft in het optimaliseren van reactordesign, konden we ons innovatieproces versnellen waardoor we onze technologie op kortere termijn naar de eindgebruiker kunnen brengen. Langs beide kanten werken we ook met een jong, gedreven en internationaal team wat helpt om vanuit verschillende perspectieven een probleem aan te pakken.”

Wim: “Vlaanderen en Nederland kijken anders naar innovatie en de wetgeving rond het verwijderen van microverontreinigingen verschilt ook. Het is interessant om die verschillen samen te brengen in één project. CrossRoads is daarnaast een mooie opportuniteit om grensoverschrijdend en met nieuwe partners te werken, vertrouwen op te bouwen, nieuwe marktopportuniteiten te creëren en het biedt tot slot een communicatieopportuniteit om je technologie of kennis in de kijker te zetten.”