Vergelijkende evaluatie van actief slib en elektrocoagulatie voor het verwijderen van microplastics uit rioolwater

Waarom kleine plastics in rioolwater ertoe doen in het dagelijks leven

Elke keer dat we kleding wassen, voedselverpakkingen afspoelen of producten uit plastic gebruiken, spoelen kleine plasticdeeltjes die te klein zijn om met het oog te zien, door de afvoer. Deze “microplastics” kunnen rioolwaterzuiveringsinstallaties passeren en in rivieren en zeeën terechtkomen, waar ze door vissen kunnen worden opgegeten en uiteindelijk weer op ons bord belanden. Deze studie stelt een eenvoudige maar belangrijke vraag: hoe goed verwijdert een typische stedelijke rioolwaterzuivering deze deeltjes, en kan een relatief eenvoudige extra behandelingsstap veel meer van die deeltjes uit het milieu houden?

Kleine plastics, groot milieuprobleem

Microplastics zijn fragmenten en vezels van plastic kleiner dan vijf millimeter—vaak veel kleiner. Ze ontstaan door de afbraak van zakken en flessen, het loslaten van synthetische kleding tijdens het wassen, en kleine balletjes die vroeger in verzorgingsproducten werden gebruikt. Omdat plastic uiteenvalt in kleinere stukken in plaats van volledig te verteren, kunnen deze deeltjes jaren in water blijven. Ze kunnen worden ingeslikt door alles van plankton tot vis, schadelijke chemicaliën en metalen op hun oppervlak dragen, en microbielegezelschappen herbergen, inclusief mogelijke ziekteverwekkers. Rioolwaterzuiveringsinstallaties vormen een kritisch knelpunt: ze verwerken enorme hoeveelheden afvalwater en kunnen deze deeltjes óf vasthouden óf doorspoelen naar downstream wateren.

Nauw kijken naar een echte zuiveringsinstallatie

De onderzoekers richtten zich op een rioolwaterzuiveringsinstallatie in Kafr Saad City in Egypte die een veelgebruikte methode toepast, actief slib, waarbij microben organisch afval afbreken. Gedurende een maand in de zomer verzamelden ze binnenkomend rioolwater en het uiteindelijke behandelde water, en verwerkten de monsters zorgvuldig om te voorkomen dat er eigen vezels uit het laboratorium werden toegevoegd. Ze gebruikten chemische digestie om natuurlijk vuil te verwijderen, dichtheidsseparatie om plastics van zwaardere korrels te scheiden, en fijne filters om deeltjes tot minder dan een micrometer op te vangen. Onder stereomicroscopen en elektronenmicroscopen telden en fotografeerden ze de deeltjes, en met infraroodgebaseerde technieken en elementaire analyse bepaalden ze welke soorten kunststof aanwezig waren.

Hoe goed de huidige behandeling werkt—en waar ze tekortschiet

Voor behandeling bevatte elke liter binnenkomend rioolwater ongeveer 136 microplasticdeeltjes, meestal dunne vezels en onregelmatige fragmenten in verschillende kleuren. Na het doorlopen van de standaard stappen van de installatie—including bezinktanks, beluchting met microben en desinfectie—daalde dat aantal tot ongeveer 23 deeltjes per liter, ongeveer 83 procent verwijdering. Hoewel dat indrukwekkend klinkt, betekent het nog steeds dat miljoenen deeltjes per dag de installatie kunnen verlaten, vooral de kleinste en lichtste die het moeilijkst te vangen zijn. De chemische vingerafdrukken van het team toonden aan dat de meeste deeltjes bestonden uit alledaagse kunststoffen zoals polyethyleen en polypropyleen, veelgebruikt in verpakkingen en textiel, samen met kleinere hoeveelheden polyester, polystyreen en andere polymeren.

Elektriciteit toevoegen om plastics samen te klonteren

Om te onderzoeken of de verwijdering verbeterd kon worden, testten de wetenschappers een extra stap genaamd elektrocoagulatie op zowel rauw als reeds behandeld water. Bij deze methode worden eenvoudige metalen platen in het water geplaatst en wordt een lage elektrische stroom aangelegd. Het metaal lost langzaam op en geeft geladen deeltjes vrij die microplastics en andere verontreinigingen aanmoedigen samen te klonteren tot grotere “flocs” die ofwel drijven of zinken en vervolgens kunnen worden gescheiden. In hun labreactor, met aluminiumplaten en milde bedrijfscondities, daalde de concentratie in ongezuiverd rioolwater tot ongeveer 12 deeltjes per liter en in reeds behandeld water tot slechts 2 deeltjes per liter, wat overeenkomt met verwijderingsefficiënties boven 91 procent—beter dan het conventionele proces alleen. Microscopen en elementanalyse bevestigden dat wat na deze stap overbleef grotendeels anorganisch residu was in plaats van kunststof.

Wat dit betekent voor schoner water

Voor niet-specialisten is de kernboodschap dat zelfs goed beheerde rioolwaterzuiveringsinstallaties nog steeds microplastics lozen, maar dat een toegevoegde, relatief laagtechnische elektrische behandeling het grootste deel van wat door de mazen glipt, kan verwijderen. Door plasticdeeltjes te laten samenklonteren en bezinken, verandert elektrocoagulatie een moeilijk te vangen mist van deeltjes in grotere massa’s die als slib kunnen worden verwerkt. De studie suggereert dat het installeren van deze stap na de gebruikelijke biologische behandeling de uitstroom van microplastics naar rivieren en zeeën aanzienlijk kan verminderen, zonder het systeem te overbelasten of de microben die het grootste deel van de zuivering uitvoeren te verstoren. Hoewel proefnemingen op volledige schaal nog nodig zijn, biedt deze gecombineerde aanpak een veelbelovende weg om meer plastic uit aquatische omgevingen te houden—en uiteindelijk weg van ons voedsel en drinkwater.

Bronvermelding: El-Ezaby, K.H., Abou Samra, R.M., Hamzawy, A.H. et al. Comparative evaluation of activated sludge and electrocoagulation for microplastics removal from sewage. Sci Rep 16, 9675 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41175-1

Trefwoorden: microplastics, rioolwaterzuivering, elektrocoagulatie, actief slib, vervuiling door rioolwater