SimpleTreat 4.0: a model to predict fate and emission of chemicals in wastewater treatment plants : Background report describing the equations

Abstract

Chemische stoffen kunnen via het afvalwater dat bedrijven en huishoudens in het riool lozen in het milieu terechtkomen. Het RIVM heeft in 1992 het zogeheten SimpleTreat-model ontwikkeld, waarmee kan worden geschat in welke mate de milieucompartimenten (bodem, water of lucht) via afvalwater aan dergelijke stoffen blootstaan. Het RIVM geeft nu een overzicht van alle technische details van de nieuwste versie van het model (4.0), dat in 2013 is herzien. De bedoeling hiervan is om alle wiskundige vergelijkingen en rekenmethodieken die in het model worden gebruikt, vast te leggen en overzichtelijk weer te geven. De beoordelingssystematiek voor chemische stoffen, inclusief het SimpleTreatmodel, was oorspronkelijk bedoeld om de Nederlandse Wet Milieugevaarlijke Stoffen te ondersteunen. Sinds 2003 is het door de Europese Unie overgenomen en vanaf 2007 maakt het deel uit van de Europese regelgeving voor chemische stoffen REACH (Registratie, Evaluatie, Autorisatie van CHemische stoffen). Ook buiten Europa bestaat er veel belangstelling voor SimpleTreat. Redenen herziening model Het model is om twee redenen herzien. Als eerste waren aanpassingen nodig om het model bruikbaar te maken voor de Europese wetgevingen voor chemische stoffen die naast REACH bestaan: de biocidenrichtlijn (ontsmettingsmiddelen), de regulering van de toelating van medicijnen, en de regulering voor het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen. Aparte wetgevende kaders zijn ingevoerd vanwege het specifieke gebruik van deze stoffen. Daarnaast komen er meer geneesmiddelen en biociden in het milieu terecht door het toegenomen gebruik ervan. Een apart beoordelingssysteem is nodig omdat deze categorieën chemicaliën een ander gedrag vertonen. In de tweede plaats is er in toenemende mate behoefte aan een model voor de emissie van chemische stoffen door installaties die industrieel afvalwater zuiveren. Dat was er eerder nog niet. De aard van dit afvalwater wijkt af van het huishoudelijke afvalwater.

Chemical substances in wastewater discharged into the sewer by companies and households may reach the environment. In 1992, the National Institute of Public Health and the Environment (RIVM) developed the so-called SimpleTreat model to estimate exposure of the receiving compartments (soil, water and air) to these chemicals present in wastewater. The RIVM presents an overview here of all technical details of the model revised in 2013 (version 4.0). The purpose of this report is to conveniently arrange a document containing all mathematical equations and computation methods applied in the model. The assessment system for chemicals, including the SimpleTreat model, was originally meant to support the Netherlands Chemical Substances Act. In 2003 the European Union adopted this methodology and since 2007 it has been a part of the European legislation for chemicals REACH (Registration, Evaluation and Authorization of Chemicals). The SimpleTreat model is also receiving considerable attention outside the European Union. Reasons for the revision The revision was necessary for two reasons. First, the modifications were required to make the model suitable for European substance regulation and legislation that exist beside REACH: for chemicals covered under the Biocidal Products Directive, such as disinfectants, for active pharmaceutical ingredients regulated by the European Medicines Agency and for chemicals under the plant protection regulation. These regulations came separately into force because of their specific use. Furthermore, the emission of pharmaceuticals and biocides is higher because of increased use. An independent assessment methodology is required because these categories of chemicals show a different behaviour. Second, there is an increasing need for a model that predicts the emission of chemicals from plants that treat industrial wastewater. This type of wastewater is different from communal wastewater.