Samen leren in de strijd tegen microplastics

Ook als onderzoek niet direct kan aantonen dat een techniek in de praktijk werkt, loont de TKI-aanpak. Zo bewijst een project waarin werd gekeken of met een speciaal scherm van luchtbellen microplastics uit RWZI-effluent kunnen worden gehaald. Er is veel geleerd om maatschappelijke vraagstukken samen op te lossen, geven de betrokken partijen aan.

Creëer vanaf de bodem van een rivier of andere waterweg een bellenscherm en je hebt een manier om plastic afval uit het water te kunnen verwijderen. Het afval wordt door de luchtbellen naar het wateroppervlak gestuurd en daar verzameld. Dit concept won in 2016 de Plastic Free Rivers Makaton. Anne Marieke Eveleens, co-founder van The Great Bubble Barrier die de techniek samen met de drie andere oprichters bedacht: “Door dit succes kwamen we in contact met PWN, mede-organisator van de Makathon. In gesprek met het drinkwaterbedrijf ontstond het idee om te kijken wat het effect van ons bellenscherm zou zijn op microplastics in het gezuiverde afvalwater van een rioolwaterzuiveringsinstallatie, voordat het richting het oppervlaktewater stroomt. Dit paste prachtig bij de missie van ons bedrijf. Met onze vinding willen we zoveel mogelijk plastic uit de rivieren halen voordat het richting zee stroomt.”

Logische samenwerking

Zo ontstond het project Voorkómen van uitstroom microplastics via effluent naar oppervlaktewater, en de proeflocatie was al snel gevonden. Het werd de Noord-Hollandse RWZI Wervershoof. “We doen hier al meer onderzoek samen met PWN”, vertelt Bob de Boer van Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK). “Zo passen we technieken uit de drinkwaterbereiding toe om het effluent nog schoner te maken. Met ozon testen we bijvoorbeeld de verwijdering van medicijnresten.” De Boer vindt het heel logisch om als waterschap met een waterbedrijf samen te werken en ziet daar de voordelen van. “Zo kun je bijvoorbeeld samen optrekken in het optimaliseren van processen in de bedrijfsvoering, zoals in het leidingbeheer. En we kunnen drinkwaterbedrijven helpen met het zoeken naar nieuwe bronnen voor waterinname, zoals gezuiverd effluent. Dit is niet direct bruikbaar als drinkwater, maar misschien wel voor andere toepassingen, zoals koelsystemen. En allebei zijn we gebaat bij zo min mogelijk microplastics in het water.”

Microplastics in effluent

Vanuit huishoudens komen microplastics terecht in het afvalwater, bijvoorbeeld door het wassen van kleding zoals fleece. Ook het slijten van autobanden op de weg is een bron van microplastics. RWZI’s zijn in staat om zo’n 90 tot 99 procent microplastics uit effluent te verwijderen. Voor het resterende deel ziet De Boer graag een oplossing. “Als waterschap zijn we steeds verder aan het kijken hoe we ons afvalwater nog schoner kunnen krijgen.” Tijdens de proef is onderzocht hoe goed het bellenscherm in staat is om plastic deeltjes van 0,02 tot 0,5 millimeter grootte af te vangen. Er blijkt geen aantoonbaar verschil te vinden tussen de hoeveelheid microplastics aan de ene of de andere kant van het bellenscherm. Toch hoeft dat volgens het onderzoeksconsortium niet te betekenen dat de techniek niet zou werken, zo schrijven zij in hun rapport.

Externe factoren

Gekeken moet worden naar externe factoren die van invloed zijn op het resultaat, zoals de bemonsteringsmethode of de hoogte in de waterkolom waar is gemeten. Ook de weerscondities moeten worden meegewogen, zoals regen en wind. Behalve de techniek zijn er nog veel variabelen waar meer onderzoek naar moet worden gedaan om een uitspraak te kunnen doen over de effectiviteit van het bellenscherm voor microplastics. “In eerdere pilots met het bellenscherm zijn plastic deeltjes van 1 millimeter en groter afgevangen, waaruit dus blijkt dat het ook microplastics zou kunnen afvangen", zegt Eveleens. Microplastics zijn plastic deeltjes kleiner dan 5 millimeter en zouden in principe binnen dit bereik moeten vallen. “Daarom luidt een van onze conclusies dat we de test zouden kunnen herhalen in het laboratorium onder gestandaardiseerde condities.”

Veel geleerd

Dat zo’n laboratoriumproef heel nuttig is, onderschrijft Frank Oesterholt, onderzoeker bij KWR. Het onderzoeksinstituut was ook bij het project betrokken om de meetmethode voor microplastics in water verder te verbeteren. Want een standaardmethode voor de detectie van microplastics bestaat nog niet. Oesterholt: “We hebben de LD-IR methode toegepast, een lasertechniek die best gecompliceerd is en vraagt om een speciale voorbehandeling van de monsters. Je moet zeker weten dat je microplastics in het effluent meet, en niet iets anders. Dit proces hebben we beter in beeld kunnen brengen, wat betekent dat we een stukje dichter in de richting zijn gekomen van een goede detectiemethode van microplastics in verschillende waterstromen. Een wetenschappelijk artikel hierover wordt binnenkort gepubliceerd.”

Elkaar vinden

Was het misschien opportunistisch om na het succes van het bellenscherm met macroplastics in rivieren direct een praktijkproef te doen met microplastics in effluent? Oesterholt vindt van niet. “De betreffende effluentsloot was een goed gedefinieerde omgeving om de test te doen. De keuze hiervoor lag voor de hand. Het is heel goed dat we onze methodieken hebben kunnen aanscherpen, waarbij we tevens hebben vastgesteld dat in het effluent 40 tot 50 deeltjes microplastic per liter zitten. Dit komt overeen met wat je hierover in de literatuur kunt vinden.” Ook De Boer is niet teleurgesteld over het project. Wat hem betreft blijft de deur naar het bellenscherm openstaan. “Deze proef was een primeur. Dan moet je na zo’n resultaat eerst een stapje terug doen, de methodologie bijschaven. Hoewel het waterschap ook kijkt naar andere manieren om microplastics in effluent aan te pakken, zijn we zeker geïnteresseerd in wat eventueel vervolgonderzoek gaat opleveren.” Bij een mogelijk vervolg weten de partners elkaar snel te vinden, denkt Eveleens, die net als de anderen enthousiast is over de samenwerking. “De lijnen zijn kort. We houden elkaar scherp met opbouwende feedback. Iedereen brengt vanuit verschillende invalshoeken unieke kennis in.” De kracht van TKI in de praktijk.

Samenwerking

Het onderzoeksconsortium bestaat uit drinkwaterbedrijf PWN, PWN Technologies (PWNT), Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK), The Great Bubble Barrier en KWR. Met dit samenwerkingsverband nemen alle partners hun maatschappelijke verantwoordelijkheid in het zoeken naar oplossingen die inzicht geven in de problematiek van microplastics in oppervlaktewater en dit helpen tegen te gaan.

Lees hier meer over het project The Great Bubble Barrier.