Richtlijn herstel en beheer (water)bodemkwaliteit

Grondwaterzuivering, omgekeerde osmose, toepassingsgebied

Er worden nagenoeg geen grondwatersaneringen uitgevoerd waarbij gebruik wordt gemaakt van zuivering met omgekeerde osmose. Er is wel ervaring bij waterzuivering en reiniging van percolaatwater.

Bij een pilot-experiment met omgekeerde osmose voor sterk verontreinigd grondwater van een stortplaats in Noord-Holland werden de hieronder vermelde retenties over twee stappen gevonden. Er zijn geen gegevens bekend over de recovery van het systeem.

  • Benzeen 86-96%
  • Chloorbenzenen 74-93%
  • EOCl 67-79%
  • Monochloorfenol 0%
  • Fenantreen >99,7%

Uit een onderzoek naar praktische toepassingen van membraantechnieken in de metaalbewerkende industrie werden uit een inventarisatie bij 170 bedrijven die omgekeerde osmose toepassen de volgende resultaten opgetekend:

  • Nikkel 95-99%
  • Chroomzuur 95-98%
  • Zink 96%
  • Cyanide 97%
  • Koper >99%

Bij een behandeling van percolatiewater van een afvalverwerkingsbedrijf werd gebruikgemaakt van een hyperfiltratie-unit bestaande uit twee secties, een eerste sectie met buisvormige membranen die in staat is niet- voorgezuiverd water zodanig te behandelen dat een op oppervlaktewater loosbaar permeaat ontstaat. Het concentraat werd teruggevoerd naar de stort. De retentiefactoren die een loosbaar permeaat opleverden lag op 6 in de eerste en op 8 in de tweede sector. Op basis van de pilot- experimenten is door de afvalverwerker voor een twee sectie-opzet gekozen, waarbij het percolatiewater wordt gezuiverd tot loosbare kwaliteit. De volgende retenties werden hierbij gegarandeerd:

  • Cadmium, chroom, koper, lood, nikkel en zink 99%
  • Kwik 35%
  • Arseen 90%
  • Organische oplosmiddelen 85%
  • PAK’s 95%
  • EOCl 95%
  • Minerale olie 99,5%

Over het algemeen worden in de literatuur slechts retenties van de verontreinigingen gegeven. De recovery wordt zelden vermeld. Hierdoor is het moeilijk een algemene beschouwing van de effectiviteit van omgekeerde osmose te geven. In het algemeen kan worden gezegd dat de recovery hoger zal zijn naarmate de influentconcentratie lager is. Toepassing van omgekeerde osmose lijkt daarom het meest geschikt voor het concentreren van stromen met een mengsel aan verontreinigingen en lage concentraties verontreinigingen. De kosten van de installatie moeten worden terugverdiend door een volumereductie van het te reinigen grondwater, waardoor kan worden bespaard op de reinigingskosten.

Uit het bovenstaande overzicht van tot nu toe uitgevoerde zuivering blijkt dat de meeste zware metalen over het algemeen goed kunnen worden verwijderd; uitzonderingen zijn kwik en arseen.

Ook de zwaardere organische stoffen als PAK, aromatische chloorkoolwaterstoffen en pesticiden worden redelijk tot goed verwijderd, cyanide wordt zeer goed verwijderd. Voor de vluchtigere componenten zoals BTEX, fenol en naftaleen zijn wisselende resultaten gevonden. Voor deze laatste stoffen geldt dat het membraanmateriaal bepalend kan zijn voor het succes van de techniek.

In beginsel zijn voor zeer lage permeaatconcentraties, eindconcentraties rond de streefwaarde, haalbaar. De retentie van bovenstaande stoffen ligt tussen de 90 en 99 procent. In het algemeen wordt bij omgekeerde osmose een verhoging van concentraties in het retentaat van 2 tot 10 maal toegepast. Deze verhoging van de concentratie is echter sterk afhankelijk van influentconcentratie en de maximaal toepasbare druk op het systeem. De osmotische druk van de vloeistof neemt immers toe bij hogere concentraties aan verontreinigingen. Om een voldoende flux over het membraan tot stand te houden is een hogere druk noodzakelijk. Deze druk is echter aan een maximum gebonden vanwege de draagkracht van het membraanmateriaal.