Bestrijdingsmiddelen en POP’s uit drinkwater verwijderen

glass-of-water-with-bubbles

De problematiek van bestrijdingsmiddelen in oppervlaktewater of grondwater is een wereldwijde zorg. Bestrijdingsmiddelen zijn stoffen die worden gebruikt om plagen te bestrijden; de term omvat insecticiden, herbiciden, biociden en fungiciden. Deze stoffen kunnen zich ophopen in waterorganismen en sediment, wat een risico vormt voor onze gezondheid en het milieu.

Door het wijdverbreide gebruik voor agrarische toepassingen zoals gewasbescherming, voedselopslag en onkruidbestrijding, kunnen bestrijdingsmiddelen in waterlopen terechtkomen. Hier kunnen ze als zodanig worden aangetroffen of als kleinere moleculen die ontstaan door hun afbraak, bekend als metabolieten. Deze kunnen in de bodem sijpelen en uiteindelijk het oppervlaktewater en grondwater bereiken. Hun aanwezigheid als verontreiniging in water bestemd voor menselijke consumptie is daarom een punt van zorg.

Veel bestrijdingsmiddelen en herbiciden maken deel uit van een bredere groep chemische verontreinigingen die bekendstaan als persistente organische verontreinigende stoffen (POP’s). Dit zijn organische stoffen die eveneens wereldwijd zorgen baren. Omdat ze zeer persistent zijn in het milieu en langzaam afbreken, kunnen ze over lange afstanden worden getransporteerd en in voedselketens terechtkomen. POP’s zijn bovendien lipofiel, wat betekent dat ze kunnen bioaccumuleren in levende organismen, met name in het vetweefsel van dieren en mensen. Ze vormen daarom een risico voor onze gezondheid en het milieu.

De meest voorkomende POP’s zijn organochloor-bestrijdingsmiddelen, industriële chemicaliën en onbedoelde bijproducten die ontstaan tijdens industriële processen. De POP-verordening van de Europese Unie, getiteld Verordening (EU) 2019/1021, verbiedt of beperkt de productie en/of het gebruik van POP’s in lidstaten.

Verschillende extra stoffen zijn inmiddels toegevoegd aan de lijst van persistente organische verontreinigende stoffen. Het gaat hierbij om stoffen zoals carcinogene polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s) en bepaalde gebromeerde vlamvertragers, evenals organometaalverbindingen zoals tributyltin (TBT).

De Kaderrichtlijn Water stelt milieukwaliteitsnormen vast voor bestrijdingsmiddelen in oppervlaktewater. De richtlijn stelt maximaal toelaatbare concentraties vast van 0,1 µg/l voor elk afzonderlijk bestrijdingsmiddel en 0,5 µg/l voor het totaal aan bestrijdingsmiddelen. De herziene Drinkwaterrichtlijn (EU) 2020 (2020/2184) beschermt de kwaliteit van drinkwater en maakt deel uit van de regelgeving voor watervoorziening en sanering in de Europese Unie.

De Europese Green Deal streeft er vervolgens naar om verdere doelen te stellen om het gebruik van en de risico’s van chemische bestrijdingsmiddelen tegen 2030 met 50% te verminderen.

De oorspronkelijke Kaderrichtlijn Water (KRW) 2000/60/EG stelde een kader vast voor het waterbeleid van de EU. De Grondwaterrichtlijn 2006/118/EG bood een kader voor de bescherming van grondwater tegen verontreiniging. Richtlijn 2008/105/EG stelde de milieukwaliteitsnormen voor water vast. Deze werden allemaal in 2022 gewijzigd om nieuwe normen vast te stellen voor een reeks zorgwekkende chemische stoffen om chemische verontreiniging in water aan te pakken.

De bijlagen bij dit voorstel bevatten meer details over de specifieke zorgwekkende stoffen.

Actieve kool is een van de meest effectieve media voor het verwijderen van een breed scala aan organische verontreinigingen uit water bestemd voor menselijke consumptie. In het bijzonder is het zeer effectief voor de verwijdering van bestrijdingsmiddelen en persistente organische verontreinigende stoffen.

Sinds de eerste toepassing meer dan 50 jaar geleden voor de zuivering van drinkwater, heeft granulaire actieve kool zich bewezen als een universeel erkende oplossing vanwege de effectiviteit tegen zowel historische verontreinigingen als nieuwe uitdagingen zoals PFAS, chloorthalonil en vele andere POP’s.

Bovendien kan de granulaire actieve kool die in de waterzuiveringsinstallaties is geplaatst, worden gerecycled door middel van thermische reactivatie. De gereactiveerde kool kan vervolgens worden teruggeleverd aan de waterzuivering waar deze is opgehaald en weer voor meerdere jaren in gebruik worden genomen.

Neem contact met ons op voor meer informatie.

water-drop

Actieve kool, voornamelijk in granulaire of poedervorm, heeft een uitstekende adsorptiecapaciteit voor een breed scala aan zeer persistente, toxische chemicaliën en organische microverontreinigingen in drinkwater. Enkele van de verontreinigingen die effectief worden verwijderd met actieve kooltechnologie staan vermeld in de onderstaande tabellen:

2,4-D (2,4-dichloorfenoxyazijnzuur)CypermethrinIsodrin
AcetamipridDDT (Dichloor-difenyl-trichloorethaan)Isoproturon
AcetochloorDeethylatrazine (DEA)Lindaan
AclonifenDeisopropylatrazine (DEDIA)Linuron
AlachloorDichloorvosMalathion
AldrinDeltamethrinMCPA (2-methyl-4-chloorfenoxyazijnzuur)
AlgicidenDemeton-OMecoprop (MCPP)
Aminomethylfosfonzuur (AMPA)DiazinonMetabolieten
Atrazine3,4-DichlooranilineMetaldehyde
Azinfos-ethyl1,4-DichloorbenzeenMetolachloor
Benzotriazool2,4-DichloorfenolMetazachloor ESA & OXA
Bentazon1,3-DichloorpropeenMethiocarb
BifenoxDicofolMonuron
BifenylDieldrinMirex
BifenthrinDikegulac (diprogulic acid)Nicosulfuron
BromacilDimethoaatN-nitrosodimethylamine (NDMA)
CarbendazimDinitro-ortho-kresol (DNOC)Ozonafbraakproducten
CarbofuranDinosebParathion
ChloordaanDiuronPendimethalin
Chloridazon & metabolietenHormoonontregelende stoffen (EDC)Permethrin
ChloorfenvinfosEndosulfanPicloram
ChloorpyrifosEndrinPropyzamide
CyclodienenEsfenvaleraatPropazine
ChloormequatEthofumesaatQuinoxyfen
ChloorthalonilFlufenacetSimazine
ChloortolueenGlyfosaatTerbutryn
ChloortoluronHeptachloor & epoxideThiacloprid
ClopyralidHexachloorbenzeenThiamethoxam
ClothianidineHexachloorbutadieenToxafeen
CyanazineHexachloorcyclohexanenTriclopyr
CyazofamideImazapyrTriclosan
CybutryneImidaclopridTrifluralin

Granulaire actieve kool (GAC) wordt ook veelvuldig gebruikt om gehalogeneerde koolwaterstoffen uit grondwater te verwijderen, omdat deze normaal gesproken niet in oppervlaktewater worden aangetroffen vanwege hun vluchtigheid. Ze zijn slecht biologisch afbreekbaar en blijven lange tijd in het grondwater aanwezig. De verwijderingsefficiëntie van GAC voor gechloreerde koolwaterstoffen hangt af van de moleculaire grootte, de polariteit en het aantal chlooratomen.

Enkele van de vele andere synthetische organische chemicaliën, koolwaterstofverontreinigingen en niet-biologisch afbreekbare verbindingen die met actieve kooltechnologie worden verwijderd, staan in de onderstaande tabellen:

Acrylamide1,2-DichloorethaanPFAS (Per- en polyfluoralkylstoffen)
Alkanen1,1-DichloorethyleenPFOS (Perfluoroctaansulfonaat)
AnilineDichloormethaan (methyleenchloride DCM)PFOA (Perfluoroctanoaat)
Antraceen & BenzoantraceenDichloorpropaanPFBS (Perfluorbutaansulfonzuur)
Aromatische verbindingenDiethylhexylftalaat DEHPPFHxS (Perfluorohexaansulfonaat)
BDE’s (broomdifenylethers)DiethylftalaatFenolen
BenzeenDioxinesPolychloorbifenylen (PCB)
BenzoperyleenFluorantheen & BenzofluorantheenPolychloordibenzo-p-dioxines
BenzopyreenGeosminePolychloordibenzofuranen
BenzotriazoolHexabroombifenylPolycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK)
BPA (Bisfenol A)Hexabroomcyclododecaan (HBCDD)Tetrachloorethaan
Koolstoftetrachloride – (Tetrachloormethaan)IndenopyreenTetrachloorethyleen (Tetrachlooretheen/PCE & perc)
Chloorbenzeen2-Methylisoborneol (MIB)Tetrachloormethaan
ChlooralkanenNaftaleenTolueen
ChloorkresolNonylfenol (NP)Tributyltin (TBT)
Bis(2-chloorethyl)etherOctylfenolTrichloorbenzenen
Chloroform (Trichloormethaan TCM)PentachloorbenzeenTrichloorethyleen (Trichlooretheen TCE)
4-Chloor-2-nitrotolueenPentachloorfenolVinylchloride (chlooretheen)
Chryseen

De meest effectieve koolstof voor waterbehandeling kan afhangen van verschillende factoren. Dit omvat de aard van de te verwijderen verontreinigingen, hun concentratiebereik, het vereiste uiteindelijke behandelingsniveau en de algehele behandelingsmethode.

granulaire-actieve-kool chemviron-reactivatie-installatie

Laboratoriumtesten actieve kool Reactivatie

Aangezien elke waterbron verschillende combinaties van verontreinigende stoffen kan bevatten, kan het passend zijn om eerst een laboratoriumtest uit te voeren op een representatief watermonster. Een dergelijke test dient om de waarschijnlijke prestaties van de koolstof te beoordelen en zo de meest geschikte technische oplossing te overwegen. Ons technische team kan helpen bij een eerste evaluatie van de waterbehandeling op basis van onze wereldwijde ervaring van meer dan 70 jaar in drinkwaterbehandeling.

Isotherme testen om de verwijdering van organische stoffen uit vloeistoffen met actieve kool te evalueren zijn snel, maar zijn vaak effectiever voor het vergelijken van verschillende soorten koolstof dan voor definitieve prestatieresultaten. Pilottesten zijn veel effectiever om het waarschijnlijke koolstofverbruik aan te geven. Hoewel dit tijdrovend kan zijn, kan Chemviron ondersteuning en advies bieden met onze pilot-units, waaronder ons assortiment kleinere mobiele koolstoffilters.

Als alternatief is de Accelerated Column Test (ACT) door ons bedrijf ontwikkeld als een verbeterde techniek die de snelheid van een isotherme test combineert met de nauwkeurigheid van een pilotkolom. De ACT is een procedure op laboratoriumschaal die een volledig systeem simuleert om doorbraaktestgegevens te verstrekken voor de verwijdering van organische onzuiverheden in water, maar in een veel kortere tijd.

De ACT kan worden toegepast op alle soorten water en aangezien Chemviron deze testen al meer dan veertig jaar uitvoert, beschikken wij over een uitgebreide referentiebibliotheek.

FILTRASORB® koolstoffen zijn de meest gebruikte granulaire koolstoffen voor drinkwaterbehandeling. Dit is voornamelijk te danken aan hun uitstekende adsorptiecapaciteit, bewezen levensduur en hoge duurzaamheid voor meerdere reactivatiecycli.

FILTRASORB® actieve koolstoffen zijn geagglomereerde actieve koolstoffen. Ze worden geproduceerd uit geselecteerde kwaliteiten bitumineuze steenkool, via een tweestapsproces dat het product agglomereert vóór stoomactivering. Deze agglomeratiefase zorgt voor verbeterde kinetiek die de adsorptiecapaciteit aanzienlijk kan verhogen ten opzichte van een direct geactiveerd product uit één fase dat op papier vergelijkbare specificaties kan hebben.

Het reagglomeratieproces creëert een poriestructuur binnen de FILTRASORB® koolstoffen die bijzonder effectief is voor de verwijdering van sporenverontreinigingen in drinkwater. Deze koolstoffen hebben uitstekende prestaties geleverd voor een breed scala aan bestrijdingsmiddelen en PFAS.

Dankzij de hoge adsorptiecapaciteit en het grote aantal transportporiën is het FILTRASORB® granulaire actieve koolassortiment een referentie voor het afvangen van de nieuwe generaties microverontreinigingen. Met onze diepgaande ervaring op dit gebied kan Chemviron u adviseren over de juiste koolstoffen voor uw specifieke toepassing.

Zodra de granulaire actieve kool die in waterzuiveringsinstallaties is geïnstalleerd minder effectief wordt, kan deze worden gerecycled door middel van thermische reactivatie. De gereactiveerde kool kan vervolgens worden teruggeleverd aan de waterzuivering waar deze is opgehaald en weer voor meerdere jaren in gebruik worden genomen. Thermische reactivatie houdt in dat de verzadigde kool wordt behandeld in een oven op hoge temperatuur onder een gecontroleerde atmosfeer, waarbij de ongewenste organische stoffen op de kool thermisch worden vernietigd. Het recyclen van actieve kool door thermische reactivatie is een duurzame en milieuvriendelijke technologie die voldoet aan al onze doelstellingen om afval te minimaliseren en CO2-emissies te verminderen.

Als de behandelingstoepassing bedoeld is voor grondwater, tijdelijke behandeling of pieken in de behandeling, overweeg dan het gebruik van mobiele koolstoffilters die te huur zijn. Dit zijn actieve koolfilters die op locatie kunnen worden gebruikt als zuiveringsvat en vervolgens van en naar de locatie kunnen worden getransporteerd zonder dat er ter plaatse koolstof hoeft te worden gewisseld. Chemviron heeft een reeks units van verschillende groottes en capaciteiten voor waterbehandeling. Bovendien kan de verzadigde kool eenvoudig in het mobiele koolstoffilter worden geretourneerd naar ons reactivatiecentrum voor recycling door reactivatie voor hergebruik.

Als u technische ondersteuning nodig heeft om de voorgestelde behandeling te evalueren, hulp bij de keuze van actieve kool, onze reactivatieservice, onze mobiele koolstoffilterservice of gewoon wat verder advies bij uw ontwerp voor een actieve kooloplossing, neem dan contact met ons op – neem contact op met ons technische team.