Schoner en milieuvriendelijker afvalwater

Promovendus Edward van Dijk verdedigt vandaag zijn proefschrift over de Nereda^® waterzuiveringstechnologie. Hij combineerde zijn promotietraject met zijn werk bij Royal HaskoningDHV, waar hij onderzoek doet naar zuiveringsinstallaties die afvalwater omzetten in schoon oppervlaktewater. Van Dijk: “Dit onderzoek heeft ertoe geleid dat we de technologie nog beter begrijpen, waardoor we nog kleinere installaties kunnen bouwen, die schoner water produceren met een lagere CO₂-voetafdruk.”

Edward van Dijk is een buitenpromovendus: de afgelopen vier jaar werkte hij vier dagen in de week als senior onderzoeker bij ingenieursbureau Royal HaskoningDHV (RHDHV), en één dag bij de TU Delft om de onderzoeken die hij bij RHDHV deed verder uit te werken en daarmee meer wetenschappelijke diepgang te geven.

“Vanaf 2015 heb ik samen met Mario Pronk bij RHDHV getrokken aan het R&D programma voor waterzuiveringstechnologie Nereda”, vertelt Van Dijk. “De komst van Mario leidde ertoe dat we meer en beter onderzoek gingen doen, vooral in samenwerking met de TU Delft. Er liepen diverse bachelor-, master- en PhD-onderzoeken waar ik een begeleidende of uitvoerende rol bij had. Op enig moment ontstond het idee dat als ik zoveel onderzoek deed, ik er ook wel mijn eigen PhD traject aan zou kunnen koppelen. En dat is gebeurd.”

Bacteriën in korrels zuiveren water
“Wij zuiveren ons afvalwater al meer dan honderd jaar met behulp van bacteriën”, legt Van Dijk uit. “In het geval van rioolwater gebeurt dit op rioolwaterzuiveringsinstallaties die overal ter wereld vervuild rioolwater omzetten in schoon oppervlaktewater. Meestal groeien de bacteriën in vlokjes. Onderzoek van professor Mark van Loosdrecht heeft er in de jaren negentig toe geleid dat we deze bacteriën in korrels konden laten groeien. Dat heeft als voordeel dat aanzienlijk hogere bacterie-concentraties in de installaties kunnen krijgen en daardoor compactere installaties kunnen bouwen.”

In de afgelopen 20 jaar heeft RHDHV het zogenoemde aeroob korrelslib naar de praktijk gebracht onder de naam Nereda^®. Binnenkort wordt de 100^ste praktijkinstallatie gebouwd. Tegelijkertijd zijn nog veel achterliggende principes van het praktijkproces onbekend. Van Dijk: “In mijn promotieonderzoek heb ik deze achterliggende principes onderzocht: welke mechanismen leiden tot korrelvorming, hoe bezinken korrels, welke processen leiden tot zwevende stof in het gezuiverde afvalwater en kunnen we de vorming van lachgas voorkomen? Dit onderzoek heeft ertoe geleid dat we het proces van aeroob korrelslib nog beter begrijpen, waardoor we nog kleinere installaties kunnen bouwen, die schoner water produceren met een lagere CO₂-voetafdruk.”

Effectievere waterzuivering
Volgens Van Dijk veranderde er niet veel in het werk dat hij deed: “De focus lag op het verbeteren van het Nereda-proces. Wat vooral veranderde was dat ik de kans kreeg om te leren van de mensen om mij heen op de TU Delft. Ik leerde van mensen als Mark en Mario om onderzoek wat anders te benaderen en wat meer kennisgedreven met de praktijk bezig te zijn.”

De samenwerking tussen TU Delft en RHDHV was en is succesvol voor beide partijen, zegt Van Dijk. “Vanuit RHDHV brengen we problemen uit de praktijk voor onderzoek naar de universiteit, wat leidt tot nieuw onderzoek, publicaties en patenten. En vanuit de universiteit brengen we nieuwe ideeën en nieuwe kennis via RHDHV naar de praktijk, wat leidt tot effectievere waterzuiveringen en nieuwe toepassingen. Mijn onderzoek was hier een goed voorbeeld van, want het heeft geleid tot vier publicaties in Water Research, een patentaanvraag, vele masterscripties, maar ook betere kwaliteit van gezuiverd afvalwater en compactere installaties. Ook heb ik een belangrijke bijdrage geleverd aan het promotieonderzoek van Viktor Haaksman, wat tot een volledig nieuwe toepassing van aeroob korrelslib heeft geleid.”