Via Kiwa wordt een mathematisch model ontwikkeld voor de verwijdering van zowel organisch materiaal als pesticiden via actieve koolfiltratie. Dit model dient om de keuze van de tijdstippen, waarop de regeneraties van verschillende koolfilters binnen een zelfde productie-centrum moeten plaatsgrijpen, te optimaliseren. Verder moet dit simulatiemodel ook toelaten in geval van een calamiteit (vb. extreem hoge pesticidenconcentraties) de impact op de drinkwaterkwaliteit vooraf te evalueren en het effect van corrigerende acties in te schatten. Tenslotte verzekeren deze modellen een goede dimensionering bij het ontwerp van nieuwe installaties.
Bij het ontwerp van dit model wordt in eerste instantie de stroming van de vloeistof doorheen het filterbed gekarakteriseerd via verblijftijddistributie-experimenten. Hierdoor kan de dispersiecoëfficiënt, die met de toegepaste filtratiesnelheid overeenkomt, worden bepaald. Verder wordt de massaoverdracht van de doelcomponenten vanuit de bulkfase tussen de koolkorrels naar het inwendige van deze partikels vereenvoudigd weergegeven door één globale massatransfercoëffficiënt ondanks het feit dat hier in realiteit verschillende kinetische mechanismen (film-, porie- en oppervlaktediffusie) plaatsgrijpen. De adsorptie van TOC en pesticiden wordt klassiek weergegeven via Freundlichisothermen die voor elke combinatie van watertype en koolsoort experimenteel worden vastgelegd. Hierbij wordt er eveneens aandacht besteed aan het foulingfenomeen dat optreedt bij een stijgende koolbelading door organisch materiaal. Dit kan de adsorptiecapaciteit van actieve kool t.o.v. bepaalde pesticiden negatief beïnvloeden. Een laatste aspect, dat deel moet uitmaken van de modellering, is de biodegradatie van organisch materiaal in het filterbed. Doorbraakprofielen (effluent-concentraties i.f.v. looptijd en/of bedvolumes) van proefinstallaties of praktijkkoolfilters leveren de nodige informatie bij de schatting van deze parameter.
