Opleiding Duurzaam bouwen: WATER Leefmilieu Brussel
EEN ALTERNATIEF BEHEER VAN AFVALWATER Laurent DINAER MATRIciel
Doelstelling(en) van de presentatie
●
Een denkoefening over alternatief beheer van afvalwater op gang brengen
●
Zich aanpassen aan de Brusselse context: beperkingen en kansen
●
De verschillende technieken en voorbeelden van toepassingen in de kijker zetten: een aanpak op maat van elk project
2
Plan van de uiteenzetting ●
Benadering en principes
●
Basisnoties
●
Overzicht van de verschillende voorzieningen
●
Elementen voor een duurzame keuze en de juiste keuze maken
●
Voorbeelden van recyclage van grijs water
●
Voorbeelden van extensieve procedés
●
Voorbeelden van gemengde procedés
3
Benadering en principes ●
Een alternatief beheer van afvalwater: ►
Absolute prioriteit, zo weinig mogelijk afvalwater afvoeren = minder waterverbruik aan de bron
►
Minder vervuiling aan de bron en betere scheiding: “vermijden dat water van goede kwaliteit (drinkwater) wordt vervuild door een gebruik dat deze kwaliteit niet vereist” = onderscheid tussen afvalwaterstromen en indien mogelijk tussen types van verontreinigende stoffen
Composttoiletten (Clivus Multrum, www.clivusmultrum.com) – Toiletten met scheiding van vloeistoffen en vaste stoffen (AQUATRON-procedé) (Bron: www.berger-biotechnik.com)
4
Benadering en principes ►
De verschillende stromen beter afvoeren = gescheiden netwerken ontwerpen en daarbij de risico‟s van lekken voorkomen, met differentiatie van de afgevoerde waterstromen en nuttige toepassingen.
►
De keuze van waterkwaliteit afstemmen op het gebruik = Drinkwater alleen daar waar het noodzakelijk is (voeding en lichaamsverzorging) en alternatieve watertoevoer voor andere gebruiken › Opvang van regenwater; › Winning van putwater, grondwater of oppervlaktewater › Recyclage van grijs water of waswater › Recuperatie van het water van productieprocedés
› Recyclage van industrieel afvalwater › Recyclage van huishoudelijk afvalwater 5
Benadering en principes ►
2%
Afvalwaterzuivering ‘in situ’ rekening houdend met het ontvangend milieu = specifieke gevallen › Voor sites gelegen in een zone zonder riolering: zuivering „in situ‟ is verplicht voordat het water wordt geloosd in het natuurlijke milieu; › Voor sites gelegen in een zone met riolering: verplichte aansluiting in toepassing van gemeentelijke verordeningen. Een zuivering „in situ‟ in de plaats van lozing in de riool is evenwel denkbaar op voorwaarde dat:
98%
– Een afwijking wordt aangevraagd (gemeentebestuur); – Kwaliteit zuivering „in situ‟ ≥ collectief waterzuiveringsstation – Garanties voor regelmatige follow-up en onderhoud en controlemogelijkheden; – De beperkingen van het perceel (beschikbare ruimte, bodemtype, pedagogische rol) een lozing in het natuurlijke milieu toelaten: in het oppervlaktewaternetwerk en/of door infiltratie.
6
Benadering en principes ►
Voorbeeldgebouw: LEON MONNOYERKAAI [141] › Nieuw kantoorgebouw › BREEAM-certificaat › Geen rioleringsnet in de nabijheid van het gebouw. › Afvalwaterzuivering in situ (septische put + lagunesysteem + watervlak dat ook een functie van opvangbekken heeft). › Lozing in de Zenne die langs de zuidkant van het perceel loopt.
Voorbeeldgebouw Léon Monnoyerkaai 3, 1000 Brussel – architect en illustratie: SCA Architectes Associés
7
Benadering en principes ►
Voorbeeldgebouw: Boerderij Nos Pilifs [011] › Nieuwbouw met kantoren en werkplaatsen › Geen aansluiting op de riool › Alternatieve afvalwaterzuivering door aanleg van een waterzuiveringscircuit met 40 inwonersequivalent: hiërarchische mozaïek van kunstmatige ecosystemen (M.H.E.A. - Mosaïque Hiérarchisée d‟Ecosystèmes Artificiels)
Voorbeeldgebouw, Trassersweg 347-349, 1120 Neder-Over-Heembeek – architect: J. Meganck – foto: Leefmilieu Brussel
8
Benadering en principes ►
Recyclage van alle afvalwater ‘in situ’ › Minder drinkwaterverbruik door recyclage van afvalwater › Vergelijkbaar of minder veeleisend gebruik (trapsgewijs): spoelbakken van toiletten en urinoirs, onderhoud van het gebouw, de omgeving en de groene ruimten, › Voorrang voor regenwaterrecuperatie, › In het kader van proefprojecten, pedagogische en/of gecertificeerde projecten (BREEAM, HQE, enz.): maximale betrokkenheid van de verschillende partijen (bouwheer, architect, gebruiker, beheerder van het gebouw, enz.)
►
Een ecologische meerwaarde voor het project › Landschappelijk aspect (ontwikkeling van biodiversiteit: aanleg van zones met schuilplaatsen) › Onderdeel van een architecturaal geheel › Integratie van een pedagogische benadering en bewustmaking van de gebruikers van de omliggende wijken, scholen, gebruikers, enz.
9
Benadering en principes ►
Voorbeeldgebouw: ATLANTIS [113] › Bouw van een drijvend luxehotel, volgens de passiefstandaard, op het kanaal › Proefproject gericht op autonomie op het vlak van water, door maximaal gebruik van kanaalwater en gerecycleerd afvalwater. › recyclage van afvalwater door behandeling in een zuiveringsinstallatie op de boot (membraantechnologie)
Voorbeeldgebouw, Akenkaai, 1000 Brussel - Architect: A2M sprl
10
Basisnoties: types van verontreiniging PRIMAIRE vervuiling = fysisch
troebelheid, zwevende stoffen = barrière voor fotosynthese = plantenleven onmogelijk in de diepte = vermindering opgeloste zuurstof = verstoring biologische activiteit door gebrek aan O2, licht
ZS: zwevende deeltjes [ mg/l ] BS: bezinkbare stoffen [ mg/l ]
TERTIAIRE vervuiling = mineraal
nitraten, fosfaten, … = fecaliën, keukenafval, detergenten, meststoffen, … = ammonium NH4+, nitrieten NO2-, nitraten NO3-, fosfaten PO4,… = Verstoord evenwicht verhouding koolstof / stikstof / fosfor (C/N/P) = algenwoekering (eutrofiëring van de waterlopen)
N: Stikstof [ mg/l ] P: Fosfor [ mg/l ]
SECUNDAIRE vervuiling = organisch
Opgeloste organische stoffen = voeding die de ontwikkeling van aërobe (die O2 verbruiken) en anaërobe bacteriën (gisting) bevordert = vermindering van de opgeloste O2 = verstoring van het hele aquatische ecosysteem door een gebrek aan zuurstof (asfyxie van het milieu)
BZV5 : Biologisch zuurstofverbruik [mg/l op 5 dagen] CZV: Chemisch zuurstofverbruik [mg/l] = totaal
QUATERNAIRE vervuiling = microbieel
Pathogene kiemen, bacteriën, virussen
= vooral van fecale oorsprong Salmonella tyfeuze koorts Shigella dysenterie Enterovirus poliomyelitis, hepatitis A Indicatoren identificeren: totale/fecale coliformen en streptokokken
Afbraak van bacteriële belasting
11
[ UL ] = eenheid log10 4UL =η > 99.99 % vermindering.
Basisnoties: types van afvalwater ●
CHEMISCHE vervuiling: zware metalen, koolwaterstoffen of andere complexe verbindingen
●
●
Synthetische meeteenheid: INWONERSEQUIVALENT (I.E.) = 60 g BZV5/dag
Dagelijkse vervuiling door een persoon die 150 tot 200 liter water verbruikt
Badkamer Keuken Wasmachine Vaatwasser
Toiletten
Rioolwater*
Grijs water*
Huishoudelijk afvalwater
Verschillende types van afvalwater: ►
Het zuiver water: regenwater
►
Het grijs water: waswater
►
Het zwart water: rioolwater, urine en uitwerpselen
12
Overzicht van voorzieningen ●
De technieken voor voorbehandeling: ►
1. Zeef
►
2. Bezinkbak / slibafscheider
►
3. Vetafscheider
►
4. Septische put
1.
3.
2.
4.
13
Overzicht van voorzieningen ●
De belangrijkste intensieve technieken: ►
1. Biologische schijven – Biorotor
►
2. Actief slib
►
3. Aërobe biofilter (oxidatiebed)
►
4. Ondergedompelde beluchte biofilter
►
5. SBR: „„Sequential Batch Reactor‟‟
1.
1. of discontinue trapsgewijze
2.
zuiveringstechniek ►
6. MBR: „„Membraanbioreactor‟‟ 5.
3.
6. 3.
4.
14
Overzicht van voorzieningen ●
Extensieve technieken: ►
Zuivering van voorbehandeld water (septische put)
►
Gebaseerd op de omzetting & assimilatie van huishoudelijke polluenten door aquatische voedselketens
►
Inspireren zich op natuurlijke aquatische ecosystemen: AQUATISCH ECOSYSTEEM
SEMI-AQUATISCH ECOSYSTEEM
LANDECOSYSTEEM
VOCHTIG BOS
HELOFYTENPOEL (CONSTRUCTED WETLANDS)
DRIJVENDE WEIDE VIJVER MET DRIJVENDE HYDROFYTEN VRIJ WATER (VLOEIVELD MET MICROFYTEN)
STROOK SEMI-AQAUTISCHE PLANTEN (VLOEIVELD MET MACROFYTEN)
WATERPEIL
ONDERWATERWEIDE (VIJVER MET RHIZOFYTEN)
NATUURLIJKE VOCHTIGE ZONE
15
Overzicht van voorzieningen ●
Vloeivelden (& afgeleide technieken) – 10m²/IE: ►
Fysieke zone van het aquatisch milieu (“stilstaand” water) = ecosysteem vrij water. Verschillende varianten: vloeivelden met onderwaterplanten, vrijdrijvende waterplanten (drijvende weide) of ondergedoken wortelende waterplanten, met vaste rhizofyten of kunstmatig belucht, enz.
Vloeiveld met microfyten anaërobie + aërobie 50%
Vloeiveld met aërobe microfyten 25%
Vloeiveld met macrofyten 25%
Collectief lagunesysteem van de steden Rochefort, Fort-Mahon – Bron: Internet (www.ville-rochefort.fr www.photos-aeriennes.fr)
16
Overzicht van voorzieningen ●
Kunstmatige of aangelegde moerassen: ►
Kickuth-procedé (5m²/IE): filter met horizontale stroming
Max. waterpeil (10 tot 20 cm onder substraat)
Afvalwater
Helling min. 1%
Helling min. 1% Steenslag (60-100 mm)
►
Glijdende of roterende buis Regeling waterpeil
Gezuiverd water - Grind van type grof zand (2-8 mm) - Steenslag met variabele korrelgrootteverhouding (16-25 mm -> 40-70 mm) - dichtheid: -Verdichte klei (30-40 cm) - Geomembraan
Seidel-procedé (3-7m²/IE): filter met verticale stroming
Beluchting
Afvalwater
Helling min. 1%
Draineerbuis
Helling min. 1%
Gezuiverd water - Grind van type grof zand (2-8 mm) - Steenslag met variabele korrelgrootteverhouding (16-25 mm -> 40-70 mm) - Draineerlaag Draineerbuis omhuld met grind (60-100 mm) - Dichtheid: -Verdichte klei (30-40 cm) - Geomembraan
17
Elementen voor een duurzame keuze ●
TECHNISCHE ASPECTEN: ►
Beperkingen m.b.t. de ligging van het project: › Voorwaarden voor zuivering naargelang van de ligging van het perceel; › De beschikbare ruimte en de configuratie van de plaats (topografie, type van bodem, aanwezigheid van ondergronds waterbekken, enz.); › Keuze van uiteindelijke afvoer.
►
Beperkingen m.b.t. de keuze van de zuiveringstechniek: › Doeltreffendheid van de zuivering; › Fasering van de werken; › Onderhoud.
18
Elementen voor een duurzame keuze ●
●
MILIEUASPECTEN: ►
De milieubalans van de installatie;
►
Drinkwaterzuivering in het kader van de recyclage van afvalwater na zuivering;
►
Valorisatie van de bijproducten van de zuivering;
►
Ontwikkeling van de biodiversiteit;
►
Risico‟s van chronische verontreiniging;
►
Risico‟s van accidentele verontreiniging.
ECONOMISCHE ASPECTEN: ►
●
Investerings-, onderhouds- en werkingskosten
SOCIALE EN CULTURELE ASPECTEN ►
Pedagogische aspecten;
►
Risico‟s van hinder en overlast voor de buurt 19
