Strijden tegen micropolluenten
Strijden tegen micropolluenten
De kleine hoeveelheden van stoffen zoals farmaceutica in rioolwater wekken steeds meer ongerustheid. Een Gentse onderzoeker werkt mee aan een oplossing.
Mojtaba Mohseni haalde zijn masterdiploma aan de Sharif Universiteit van Technologie, die bekendstaat als de beste universiteit van Iran. Intussen werkt hij, in het kader van project SuPER-W (1), aan zijn doctoraat. Dat draagt als titel: ‘Hybride membraanbioreactorconcepten voor de verwijdering van microverontreinigingen uit huishoudelijk afvalwater.’ Het begon eind 2016 en duurt tot eind 2019.
Antibiotica
De onderzoeker gaat mogelijkheden na om opkomende micropolluenten, zoals farmaceutische stoffen, uit water te halen. Mojtaba Mohseni: “In de toekomst zullen de lozingsnormen voor die micropolluenten in gezuiverd huishoudelijk afvalwater strenger worden. Ik focus vooral op de verwijdering van antibiotica. Hun aanwezigheid in het milieu kan leiden tot resistente bacteriën en genen, wat de gezondheid van mens en dier in gevaar kan brengen.”
Hij stelt dat conventionele, biologische systemen om afvalwater te zuiveren, er niet slagen in de opkomende micropolluenten grondig te verwijderen. “Ik zoek naar een oplossing. Mijn focus ligt bij de membraanbioreactor, dus MBR; de oplossing die ik ontwikkel, zal ofwel op hybride wijze met die MBR functioneren, of op zichzelf staan, als tertiaire zuivering. Daarbij willen we elke acclimatisering van biomassa in een MBR aan antibiotica vermijden, want ook dat zou antibioticaresistente bacteriën en genen opleveren.”
Mojtaba Mohseni stelt zijn hoop op enkele fysicochemische technieken. “De combinatie van actieve kool en MBR wordt al in heel wat afvalwaterzuiveringsinstallaties gebruikt. Maar intussen wordt ook uitgebreid onderzoek gedaan naar de mogelijkheden ter zake van geavanceerde oxidatie, met name de Fenton-gerelateerde oxidatieprocessen. De reden daarvoor is dat de focus voor waterbehandeling en afvalwaterzuivering tegenwoordig verschuift van gecentraliseerde installaties naar decentrale systemen.”
“Ik zoek naar een oplossing voor opkomende micropolluenten. Mijn focus ligt bij de membraanbioreactor.”
Elektrofenton
Bij Fenton, een soort geavanceerde oxidatie, wordt ijzer gebruikt als katalysator in combinatie met waterstofperoxide. “Het is een eenvoudig systeem dat veel peroxide en ijzer oplevert. Die reageren met mekaar, zodat hydroxideradicalen vrijkomen. Elektrofenton is een specifieke versie van Fenton: daarbij wordt het peroxide ter plaatse, in een elektrochemische cel, geproduceerd. Daardoor moet je geen peroxide toevoegen. Dat vermijdt zorgen over de behandeling – inclusief veiligheid – en opslag van peroxide. Ondanks deze voordelen is Elektrofenton nog niet op de markt, omdat daarvoor vooralsnog een lage pH-waarde nodig is. Bovendien zijn voor elektrochemische processen zoals Elektrofenton nieuwe, kostenefficiënte, mechanisch en chemisch stabiele elektrodematerialen nodig, en daar wordt nog naar gezocht, ook door mij. Ik denk onder meer aan koolstofnanobuizen. Daaruit zou de kathode in de toekomst kunnen bestaan. Deze materialen kunnen ook gecombineerd worden met andere materialen, zoals bijvoorbeeld actieve kool, om te eindigen met een efficiënt maar betaalbaar elektrodemateriaal.”
(1) SuPER-W (www.superw.ugent.be) is een Europees gezamenlijk doctoraatsproject gefinancierd door het Europese Marie Skłodowska-Curie actions (MSCA) programma.
Door Koen Vandepopuliere
