Verwijdering van micro-organismen door langzame zandfiltratie

Abstract

Het RIVM heeft samen met Kiwa Research en de waterleidingbedrijven Duinwaterbedrijf Zuid-Holland en Waternet gemeten hoe goed ziekteverwekkende wateroverdraagbare micro-organismen worden verwijderd door langzame zandfiltratie, een veel toegepaste techniek in de drinkwaterbereiding. Ongeveer een op de honderd virussen, een op de tienduizend bacterien en minder dan een op de honderdduizend parasitaire protozoa komt nog door de zandfilters. Dit zijn belangrijke gegevens voor de wettelijk verplichte schattingen van risicos op infectie door ziekteverwekkende micro-organismen na drinkwaterconsumptie. Langzame zandfiltratie, een van de laatste stappen in de drinkwaterzuivering, zeeft micro-organismen uit het water. De micro-organismen blijven achter omdat ze niet door porien tussen de zandkorrels passen (zeving) of doordat ze aan zandkorrels hechten. De verwijdering van virussen en bacterien is onderzocht in proefinstallatiefilters, die van protozoa in het laboratorium met kleine zandkolommen. Uit het onderzoek blijkt dat voor bacterien en protozoa zeving effectiever is dan voor de veel kleinere virussen. De concentratie van de micro-organismen in het toegevoerde water is niet van invloed. Ook de effecten van temperatuur en Schmutzdecke zijn onderzocht. De Schmutzdecke is een slijmlaag, die zich langzaam vormt op het zandfilter. Als de Schmutzdecke het zandfilter teveel verstopt, wordt deze afgeschraapt. Bij 9 - 12 graden C heeft de Schmutzdecke geen effect op verwijdering van virussen, maar bacterien worden met Schmutzdecke honderd keer meer verwijderd dan zonder. Bij 14 - 15 graden C worden alle micro-organismen ongeveer tien keer meer verwijderd dan bij 9 - 12 graden C. Na afschrapen is de werking van de Schmutzdecke binnen 53 dagen hersteld. Tenslotte wijst het onderzoek uit dat het zand van de twee onderzochte waterleidingbedrijven nagenoeg even werkzaam is.

The removal of waterborne microorganisms by slow sand filtration, regularly applied in Dutch drinking water production as one of the last treatments in drinking water production, was determined. About one per hundred viruses, one per ten thousand bacteria and less than one per hundred thousand parasitic protozoa pass the sand filters. These estimates for removal of pathogens by slow sand filtration constitute some of the critical parameters for the production of safe drinking water as determined by quantitative microbiological risk assessment required by Dutch law. By slow sand filtration, microorganisms are retained because they are not able to pass pores between the sand grains (straining), and by attachment to sand grains. Removal of viruses and bacteria was investigated in pilot plants and that of protozoa in the laboratory with small sand columns. Bacteria and protozoa (1 - 6 mu-m) are strained more effectively than the much smaller viruses (0.02 - 0.2 mu-m). The concentration of the microorganisms in the feeding water of the slow sand filters does not affect removal efficiency. Effects of temperature and the Schmutzdecke were also studied. The Schmutzdecke is a slime layer that gradually forms on top of the sand filter. In operation the Schmutzdecke is scraped off when it clogs the filter too much. At 9 - 12 degrees C, scraping does not affect virus removal, but bacteria are removed a hundred times more when a Schmutzdecke is present than when it is absent. At 14 - 16 degrees C, all microorganisms are removed ten times more than at 9 - 12 degrees C. After scraping off, the efficacy of the Schmutzdecke was restored within 53 days. Finally, it was found that the sand of the two drinking water companies was almost equally effective.