co n g r e s i n woor d WERK GROEPEN D AG 1 - z wembaden
Duurzaam energie- en waterbeheer Werkgroep zwembaden Naast een algemeen toenemend milieubewustzijn wordt er door het energieprestatiecertificaat (EPC) steeds meer aandacht op energieverbruik gevestigd. De ISB-Commissie Zwembaden achtte de tijd rijp om de werkgroep zwembaden op het ISB-Congres aan duurzaam energie- en waterbeheer te wijden. De basisidee achter duurzaamheid vormde het vertrekpunt, daarna kwamen zonne- en windmolenenergie aan bod. Een toelichting over omgekeerde osmose was de afsluiter. Trias energetica Duurzaamheid, een vaak uitgesproken woord, maar waar is dat op gestoeld? Chris van Veluwen gaf de nodige tekst en uitleg. Sommige mensen denken dat ‘iets dat lang meegaat’ duurzaam is … Duurzaamheid is echter een huwelijk tussen economie en ecologie oftewel tussen geld en leefomgeving1. Aansluitend gaat van Veluwen de stelling aan dat er geen energieprobleem is, maar dat er wel een grondstoffen- en afvalprobleem is. Er is geen energieprobleem, want de zon geeft 8000 keer meer energie dan we op aarde nodig hebben. Dus, als we de zonne-energie op de juiste wijze opvangen en omzetten, dan hebben we het energieprobleem in principe opgelost. Het afvalprobleem is bijvoorbeeld het CO2-probleem.
2. Wek het restant energie die je nodig hebt zoveel mogelijk duurzaam op. 3. Voorzie het overige met fossiele brandstof. Gebruik zo weinig mogelijk energie Over het algemeen, voor een standaard zwembad, wordt 80% gas aan energie ingekocht en 20% elektriciteit, samen 100% (gigaJoule) (zie figuur 1). 10% ervan verdwijnt in de lozing, 25% in straling en convectie, 55% door ventilatie en 10% door rookgas. Deze basale energiebalans van een zwembad is het uitgangspunt. Een dilemma waar men verder voor staat is dat elektriciteit als energiedrager twee keer zo duur is als gas, maar gas heeft als nadeel dat het CO2 uitstoot.
Restant zo veel mogelijk duurzaam opwekken Er zijn drie hoofdsoorten duurzame energie: bio-energie, windenergie en zonne-energie (pv-collectoren) met elk hun voor- en nadelen. Op wind- en zonne-energie wordt later in deze bijdrage dieper ingegaan. Voorzie het overige met fossiele brandstof Enkele ontwikkelingen op dit vlak: • wkk; • hr-ketel; • kleine cv-ketels in cascade (meer/ minder ketels in gebruik naargelang de noden); • gasgestookte absorptiewarmtepomp (150% rendement t.o.v klassieke gasketel).
Wanneer we spreken over duurzaam ondernemen, zijn er drie pijlers te onderscheiden: People (mens), Planet (milieu), Profit (geld). Het begint in essentie met een duurzaam energetisch ontwerp: hoe is je zwembad gebouwd? Maar ook daarna houdt het niet op. Duurzaam energetisch ontwerpen Bij duurzaam energetisch ontwerpen komt de ‘trias energetica’, de drie gouden regels, aan de orde: 1. Zorg dat je ontwerp dusdanig is dat je zo weinig mogelijk energie verbruikt.
figuur 1: Basale energiebalans van een zwembad
1 Louise Vet, Universiteit Wageningen Vlaams Tijdschrift voor Sportbeheer
79
N° 211
c ongr e s i n w o o r d WERK GROEPEN D AG 1 - z wembaden
Enkele aandachtspunten bij duurzaam ontwerp • trias energetica, maar ook; • warmte-koude opslag; • geavanceerde luchtbehandeling; • laagwaardig temperatuur niveau; • uitzwembassin? • glijbaan buitenom? • zwemwatertemperatuur? • 100% ventilatie; • tegels? • geen pvc-inrichting maar organisch materiaal; • geen terrasverwarming; • duurzame beheerstool. Duurzaam technisch management Na het ontwerp gaat het er om om duurzaam technisch management toe te passen. Ook daar zijn de drie P’s van duurzaam ondernemen van belang: • People: veiligheid, gezondheid, ergonomie, opleidingen, betrokkenheid; • Planet: reduceren grondstofverbruik (monitoren grondstofverbruik en de nodige maatregelen nemen), duurzaam inkopen (vb. minimum tien jaar reserveonderdelen leverbaar), beperken milieubelasting, CO2 compensatie; • Profit: beheer en innoveren (monitorsysteem, automatisch beheerlogboek) De zon als energiebron Zonne-energie is een van de vormen van duurzame energie, maar roept ook heel wat vragen op: Hebben we wel voldoende zon? Wat in de winter? Een zwembadbeheerder heeft immers het jaar rond voldoende energie nodig. Yves Dupont gaf een antwoord op deze, en andere vragen. Zonne-aanbod Het zonne-aanbod in de wereld is met tien keer het primair wereldenergieverbruik meer dan voldoende groot. In België zouden we vijftig keer het eigen jaarlijkse energieverbruik kunnen opvangen, maar dat gaat niet zomaar en het gebeurt ook nog niet. Er zijn immers factoren die de hoeveelheid zonne-energie die je kunt benutten, bepalen. De toevoer van zonne-energie is in de eerste plaats afhankelijk van de beschikbare hoeveelheid zonne-energie: hoe meer invallende zon, hoe groter de
energie-opbrengst. Daarbij speelt het moment van de dag een rol. Verder hangt de beschikbare hoeveelheid af van de geografische ligging: niet elke locatie zal per m² even veel energie opvangen. Vervolgens is ook het seizoen belangrijk: de invallende zonnestraling is niet constant gedurende het jaar: in de zomer is er gemiddeld per dag negen keer meer zonne-energie beschikbaar dan in de winter. Dat betekent niet dat er in de winter geen mogelijkheden zijn, die zijn er wel, maar je bent wel beperkt.
Voor gebruik van zonneenergie hoeft het niet warm te zijn, zolang er maar zonlicht is De oriëntatie van het zonvlak heeft ook invloed: hoe meer naar het zuiden gericht, hoe gunstiger voor de zonne-instraling. Ook een meer oostelijke/ westelijke georiënteerde installatie is haalbaar, maar dan zijn er enkele beperkingen. Verder speelt ook de helling van het paneel/collector een grote rol. Naast de ideale oriëntatie en hellingshoek moet men ook rekening houden met mogelijke instralingsverliezen. Dat is een van de belangrijkste punten waar je als ‘bouwheer’ rekening mee moet houden. Op het dak staan vaak heel wat schouwen, ventilatiekanalen … die ervoor zorgen dat de zonnepanelen op bepaalde momenten in de schaduw gaan liggen. Ook bij de bepaling van de onderlinge afstand tussen panelen moet dat in rekening gebracht worden (zie figuur 2).
Een opstelling op een plat dak kan in principe altijd de optimale oriëntatie op het zuiden hebben. Een onbeschaduwde platdakopstelling met een hellingshoek van 30° ontvangt jaarlijks 98% van de maximale instraling. Als de panelen op een plat dak achter elkaar worden geplaatst, kunnen ze elkaars instraling belemmeren. De onderlinge afstand tussen de rijen panelen moet, volgens de formule ∆I = (ß * 60%)/(180-∝), tenminste 2,7 maal de hoogte zijn. figuur 2: Instralingsverliezen 80
De zonneboiler Een zonneboiler is een toestel om warm water te produceren, waarbij een gedeelte van de energie geleverd wordt door de zon. Een typische zonneboiler bestaat meestal uit: • een collector die de zonnestraling omzet in warmte; • een opslagtank waarin de zonnewarmte het water voorverwarmt; • leidingen die de zonnecollector verbinden met een warmtewisselaar in de opslagtank; • een warmtetransportmiddel dat de warmte van de zonnecollector overbrengt naar de opslagtank; • een pomp die het warmtetransportmiddel in beweging brengt; • een automatische regeling die voor de sturing van de pomp zorgt; • een bijverwarming die het voorverwarmde water verder opwarmt tot de temperatuur vereist voor de verdeling naar de gebruikspunten.
figuur 3: Zonnecollector
Het basiselement voor de omzetting van de zonnestraling in warmte is de zonnecollector (figuur 3). Zonnecollectoren voor de productie van warm water omvatten typisch een transparante afdekplaat waaronder zich een zwarte, goed warmtegeleidende plaat (absorber) bevindt. Het zonlicht (= stralingsenergie) dat doorheen de transparante plaat op de zwarte plaat valt, wordt door de zwarte oppervlaktelaag geabsorbeerd. Door opname van de stralingsenergie warmt de plaat op en zet aldus de zonne-energie om in warmte. Onder de absorptieplaat, en in innig contact ermee, zijn op regelmatige afstanden buizen aangebracht. Door deze buizen stroomt een vloeistof – het warmtetransportmiddel – die zich op lagere temperatuur bevindt dan de absorptieplaat. Wegens dit tem-
co n g r e s i n woor d WERK GROEPEN D AG 1 - z wembaden
peratuurverschil zal de absorptieplaat warmte afgeven aan het warmtetransportmiddel, waardoor dit opwarmt. De warmte die door de vloeistof afgevoerd wordt, wordt naar de warmtewisselaar in de zonneopslagtank geleid om er het water op te warmen. In de wereld van de zonnecollectoren bestaan er verschillende soorten: • gewone vlakke plaatcollector: deze heeft als voordeel dat je ze in principe overal kan plaatsen: tegen een gevel, dakgeïntegreerd, op een frame op een plat dak; • vacuümzonnecollectoren; • zonnecollector met geïntegreerde opslag (compacte zonneboiler): bij deze soort ligt het buffervat op het dak wat in onze regio’s gevaar op ‘kapot vriezen’ inhoudt. Men kan ze ook indelen volgens de wijze waarop het hydraulische circuit van de zonneboiler is opgevat: • zonneboilers met terugloop (eenvoudig): vanuit de collector vertrekken twee buisjes altijd maar omlaag tot in boiler zodat de collector altijd automatisch ‘leeg’ kan lopen, in die zin dat er onderaan in de boiler een klein ander vat is waar die vloeistof in kan worden opgevangen om een vorst- en oververhittingbeveiliging te hebben; • volledig gevuld systeem (pompgedreven): hier is er voor het geval van oververhitting een expansievat voorzien, voor antivries is er een antivriesmiddel toegevoegd aan de vloeistof. Een andere indeling is volgens de wijze waarop er bijverwarmd wordt: zonneboilers met een geïntegreerde of doorstroom bijverwarming. Voor zwembadinstallaties is dit onderscheid minder belangrijk omdat een grote complexere installatie meestal een geïntegreerd systeem is. PV- installatie Een andere manier om zonne-energie aan te wenden is de pv-installatie1. De zonnecellen (meestal polykristallijne) worden geïntegreerd in één paneel (module). De modules worden gekop-
peld tot een pv-systeem dat elektriciteit opwekt. Waarna de elektriciteit door een omvormer omgevormd wordt tot de gewenste soort spanning2. Een pv-installatie biedt veel mogelijkheden voor integratie in een gebouw. Zeker bij nieuwbouw kan de architect zijn creativiteit de vrije loop laten. Bij een bestaand gebouw ligt dat iets moeilijker omdat men rekening moet houden met bepaalde beperkingen, zoals overschaduwing. Wat soorten betreft, heb je enerzijds dichte pv-modules (meest gekende). Deze worden bijvoorbeeld op het dak geïntegreerd (achterkant bestaat uit dichte kunststof). Anderzijds heb je de semi-transparante pv-modules die deels lichtdoorlatend zijn waardoor je én daglicht kan binnenbrengen én elektriciteit kan opwekken. Een financiële analyse is opgenomen in tabel 1. Hetgeen de pv-installatie op dit moment zowel voor particulier als voor zwembaduitbater en gemeentebestuur interessant maakt, zijn de groenestroomcertificaten. Voor elke installatie die in 2009 nog geplaatst wordt, krijg je per 1000 kWh elektriciteit die je opwekt, € 450 aan groenestroomcertificaten en dat gedurende 20 jaar. Als de installaties minstens 10 kWP is, is een ander voordeel een terugdraaiende meter. Maar als de installatie groter is dan je voor eigen gebruik nodig hebt,
verkoop je die energie op een zonnige dag aan een lage prijs om ze later op een bewolkte dag weer duurder te moeten aankopen uit het net … Wind als energiebron Ook windenergie is een duurzame energiebron, Yves Dupont gaf een woordje uitleg. 4 belangrijke factoren Er spelen vier belangrijke factoren mee om wind als energiebron te kunnen gebruiken: voldoende windaanbod, een vergunbaar en bereikbaar terrein en mogelijkheid tot netkoppeling. Een combinatie van deze vier factoren komt maar op enkele locaties in Vlaanderen voor. Voldoende windaanbod Of er voldoende windaanbod is, kan men afleiden uit windplannen. Daar kun je op zien wat de windsnelheid op een bepaalde hoogte is (hoe hoger, hoe groter de windsnelheid) en de opbrengst van een windmolen berekenen. Vergunbaar terrein In het ‘Windplan Vlaanderen’ staat in welke regio er nog een windmolen mag komen te staan of niet, daarnaast zijn er ook nog vogel- en habitatrichtlijnen, buffers (woon-, industrie-, natuur), stiltegebieden, luchtvaart ... en stedenbouwkundige voorschriften.
tabel 1: Eenvoudige berekening van de terugverdientijd van 2 kWp bij particulier
Eenheid
Verbouwing
Nieuwbouw
kWp
2
2
Jaarlijkse energieproductie
kWh/kWp
1700
1700
Jaarlijkse inkomsten (aan 0,6 euro/kWh)
euro/jaar
1020
1020
euro
12000
12000
%
6
21
Investering incl. BTW
euro
12720
14520
Subsidie gemeente
euro
500
500
Belastingaftrek (maximaal bedrag)
euro
3380
780
Netto kost
euro
8840
13240
Terugverdientijd
jaar
9
13
Vermogen van PV-systeem Inkomsten
Uitgaven Investeringskoste excl. BTW BTW
1 Fotovoltaïsche technologie 2 Een pv-systeem wekt gelijkspanning op, maar voor gebruik ervan heeft men wisselspanning nodig, vandaar de noodzaak voor een omvormer. Vlaams Tijdschrift voor Sportbeheer
81
N° 211
c ongr e s i n w o o r d WERK GROEPEN D AG 1 - z wembaden
Bereikbaar terrein Het terrein moet bereikbaar zijn voor zwaar verkeer voor het kunnen gieten van de funderingen. Mogelijkheid tot netkoppeling De opgewekte elektriciteit moet ergens naartoe kunnen, bij voorkeur ook naar het net om het restant te kunnen verkopen. Windturbine Een windturbine bestaat hoofdzakelijk uit de volgende onderdelen: • de rotor: hierop worden de wieken of rotorbladen gemonteerd; • de gondel: de ‘machinekamer’ die vol-
gende componenten bevat: hoofdas, tandwielkast, generator, remmen, windvaan; • de mast/toren: de gondel wordt op een buistoren uit staal of beton geplaatst, hoe hoger de mast, hoe minder hinder van turbulenties; • de fundering (550 m³ beton, 20 m diameter). Financieel Op twintig jaar tijd geeft men circa € 5 miljoen uit, maar krijgt men circa € 15 miljoen binnen. Een overzicht van kostprijs (exclusief kosten lening) en opbrengst wordt weergegeven in tabel 2.
Naast de grote windmoleninstallaties bestaan er kleinschaligere alternatieven zoals windmolens die op een dak geplaatst kunnen worden en heel kleine windmolens (energyball ...) (figuur 4). De kostprijs van dergelijke installaties varieert heel sterk en de opbrengst varieert nog meer. Dupont maakt hierbij de kanttekening dat je er bij de kleinere windmolens niet van uit mag gaan dat de gegevens die de fabrikant verstrekt, kloppen1. Men spreekt immers over windsnelheden die groter zijn dan wat de windsnelheden op 100 m hoogte zijn en zo’n klein molentje of zo’n hoogte op een mast plaatsen is praktisch niet haalbaar. Bovendien is de
Praktijkvoorbeeld Het gebruik van zonne-energie in Beveren Wim Beeldens, diensthoofd sportfunctionaris Beveren, deelde zijn ervaringen over het gebruik van de zonneboilers voor het grote zwembad in Beveren. Situering Beveren telt 25 sportinfrastructuren: 10 sporthallen, 2 zwembaden, een 10-tal voetbalaccommodaties en een x aantal kleinere infrastructuren. Op dit moment zijn er twee sporthallen voorzien van een zonneboiler. De eerste dateert van 2000, de tweede werd in september 2008 officieel in dienst genomen. Nu, 20082009, zijn twee voetbalaccommodaties voorzien van een zonneboiler. En tot slot is er één zwembad voorzien van een zonneboiler en daar gaan we nu dieper op in. Zonneboiler zwembad De zonneboiler is geïnstalleerd op het grote zwembad in Beveren en is opgebouwd in twee fasen: • fase 1: voorverwarming suppletiewater (start voorbereiding: 2000-2001, start werken: eind 2002, in dienst: februari 2003); • fase 2: voorverwarming sanitair warm water (2007). Fase 1: suppletiewater Er werd een lastenboek opgemaakt voor het verwarmen van leidingwater (gemiddeld 8 à 9°C) tot 30°C en dat voor een volume van minstens 350 m³/week suppletiewater1. De zonneboiler wordt niet gebruikt voor de constante verwarming van het zwembadwater. Daarvoor heeft men bijverwarming nodig die aangestookt wordt via gasbranders en via het klassieke systeem van warmtewisselaars.
De oppervlakte van de eerste fase bedraagt 160 m². Zowel fase 1 als 2 zijn uitgevoerd op het plat dak van het zwembad. Dat had als voordeel dat men bij de bouw van het frame de oriëntering volledig zelf, dus meest gunstig, kon bepalen. Als je een hellend dak hebt, ben je gebonden door de hellingsgraad en de richting van het dak van het gebouw. De totale kostprijs (installeren frame en panelen, aansluiting, controle op de werking) voor de eerste fase bedroeg € 144 000 inclusief btw. Hier dient bij vermeld te worden dat men bij de eerste fase aanspraak kon maken op een subsidie van energieleverancier Electrabel, wat in de tweede fase niet het geval was. Fase 2: sanitair warm water Voor de tweede fase (opwarming en voorverwarming douchewater) berekende men bij de voorbereiding het gemiddelde weekverbruik van douchewater (zwembad en sporthal) en ook daar kwam men uit op 350 m³/week. In de tweede fase betekende dit een oppervlakte van 176 m² op het zelfde dakoppervlak. De totale kostprijs van deze fase bedroeg € 148 000 inclusief btw. Praktisch De uitvoering van beide fases zijn vrij gemakkelijk en organisatorisch vlot verlopen. De plaatsing van de panelen op het dak brengt geen nadelen voor de exploitatie van de accommodatie. Enkel bij overschakeling van opwarmingssysteem moet er een x aantal uren vrijgemaakt worden. In Beveren heeft men dat opgelost door dat ’s avonds en ’s nachts te doen waardoor men er bij de exploitatie van het zwembad en de sporthal geen hinder van ondervonden heeft.
1 350 m³/week werd bekomen gebaseerd op het verplichte aantal dat men moet suppleren per dag afhankelijk van het aantal baders. In die tijd rekende men voor de situatie in Beveren uit dat ze gemiddeld 350 m³ per week moesten suppleren.
82
co n g r e s i n w oord WERK GROEPEN D AG 1 - zwembaden
energieopbrengst ook afhankelijk van de locatie.
De kleine windmolens zijn een alternatief, maar in sommige gevallen wat duur voor wat het opbrengt Omgekeerde osmose
tabel 2: Financieel plaatje windmolenenergie
Algemene gegevens
Kost/jaar
kostprijs aankoop
€ 3.250.000,00
€ 162.500,00
€ 20.000,00
€ 20.000,00
verzekering, opstalrechten… turbine
2 MW
opbrengst in MWh/jaar
4500
GSC /MWh 2
verkoopsprijs kWh
Omgekeerde osmose (reverse osmose) is een filtertechniek op het niveau van zeer kleine deeltjes, namelijk op ionenniveau. Koen Mergan gaf de nodige toelichting.
onderhoud gemiddeld per jaar op 20 jaar
Opbrengst/jaar
€ 110,00
€ 495.000,00
€ 0,06
€ 270.000,00
€ 89.476,29
€ 89.476,29
Totaal
€ 271.976,29
€ 765.000,00
u
De zonneboilers op het zwembad werken met een leegloopsysteem dat gestuurd wordt op basis van temperatuurverschil (minimumtemperatuur in de winter en maximumtemperatuur in de zomer) en hebben een voorraadvat van 5000 liter (wat belangrijk is in functie van de capaciteit). In Beveren suppleert men enkel tijdsgestuurd en dat in de vroege ochtend, een moment waarop er nog niet veel capaciteit is van de zon. Het is dus zoeken naar een mix tussen afname douchewater en voorverwarmen suppletiewater. Het leegloopsysteem werkt zo dat er geen vloeistof in de panelen of leidingen kan achterblijven. Helaas waren vijf panelen niet bestand tegen de strenge vorst van afgelopen winter of functioneerde het leegloopsysteem niet optimaal. Ook al waren het extreme winteromstandigheden, bij een aanbesteding zou je ervan uit moeten kunnen gaan dat het ook bestand is tegen dergelijke temperaturen. De herstelling aan de panelen valt wel nog onder de tien jaar garantie die men heeft. Wat het rendement betreft, is het terugverdieneffect berekend op twaalf jaar. De daling op het gasverbruik bedroeg voor de eerste fase 15% op de gasfactuur. Voor de tweede fase zijn er nog geen cijfers beschikbaar. Men heeft weinig of geen onderhoud aan de installaties, op het defect met het terugloopsysteem afgelopen winter na. Leveranciers dringen aan op onderhoudscontracten, maar Beveren heeft er in het begin bewust voor gekozen om die niet af te sluiten en op langere termijn te oordelen of het nodig is. Na bijna zes jaar heeft men geconstateerd dat het zinloos geweest zou zijn om een onderhoudscontract af te
sluiten, aangezien men geen kosten, onderhoudsuren of investeringen heeft moeten doen (met uitzondering van de defecten die onder garantie hersteld worden). Keuze voor zonne-energie De gemeente Beveren kiest om verschillende redenen voor zonne-energie: • streven naar een voorbeeldfunctie; • na studie bleek dat er een redelijke terugverdientijd (twaalf jaar) aan gekoppeld is; • bij stijging energieprijzen verkort de terugverdientijd; • clubs betalen de helft van de energiekosten mee op basis van de jaarovereenkomst die ze hebben. Voor de clubs is het belangrijk dat er zo weinig mogelijk kosten betaald moeten worden aan energie en water. Het is dus ook een vorm van indirecte toelage aan clubs, goed wetende dat als club x kan genieten van die voordelen, club y dat dan ook moet kunnen. Als algemeen principe hanteert de gemeente dat er bij elke nieuwbouw gekozen wordt voor een ontwerp met zonneenergie. Momenteel is men bezig met een aanbesteding voor de bouw van een nieuw zwembad via PPS en ook daarin staat vermeld dat de aangewende energie gebaseerd moet zijn op duurzame of herwinbare energie. Voor de sportgebouwen werden er meestal zonneboilers geplaatst in functie van verwarming van sanitair water, met uitzondering van verwarming van suppletiewater voor het zwembad. Er zijn nog geen sportgebouwen voorzien van pv-panelen. Momenteel is er een onderzoek bezig om één van de bestaande accommodaties te voorzien met pvpanelen, maar er zijn nog geen concrete voorstellen.
1 Op www.olino.org kun je de resultaten van een Nederlands testpark opvolgen. Daaruit blijkt onder meer dat de molentjes minder opbrengen dan wat de fabrikant beweert. 2 GSC: groenestroomcertificaat Vlaams Tijdschrift voor Sportbeheer
83
N° 211
co n g r e s i n woor d WERK GROEPEN D AG 1 - z wem b aden
Enkele basisbegrippen • osmose: transport van een vloeistof (oplosmiddel) door een semipermeabel membraan, van een verdunde oplossing naar een meer geconcentreerde oplossing. (natuurlijk mechanisme); • omgekeerde Osmose (RO): veroorzaken van transport van het oplosmiddel van de geconcentreerde oplossing naar de verdunde oplossing door middel van hydraulische druk (externe energie). (geforceerde, omgekeerde methode); • voeding: de oplossing die het RO systeem ingaat, na eventuele voorbehandeling; • permeaat: de oplossing die het membraan passeert (vb. het gezuiverde water); • concentraat: de oplossing die door het membraan wordt tegengehouden en wordt afgevoerd (geconcentreerde vuilvracht). Principe osmose Osmose is een migratie van watermoleculen van de minder geconcentreerde oplossing naar de geconcentreerde oplossing. Je moet het je voorstellen als een bak met water waarin een membraan zit. Aan beide kanten van het membraan zit een oplossing, enerzijds een geconcentreerde oplossing en anderzijds een zuivere (minder geconcentreerde) oplossing. Als er geen membraan tussen de oplossingen zou staan, dan zou er een vermenging ontstaan. Maar omdat er een membraan staat tussen beide oplossingen kunnen de vervuilde deeltjes (zoutionen, vuil) niet door het membraan dringen en zal er een natuurlijk proces ontstaan waarbij er van in de minder geconcentreerde oplossing watermoleculen zullen doorsijpelen naar de meer geconcentreerde oplossing. Dus onder atmosferische druk zal er een hoogteverschil ontstaan tussen de meer en minder geconcentreerde oplossing (zie figuur 4).
figuur 4: Osmose
Verder ziet het er altijd als een buisvorm uit. Het vervuilde/zoute water wordt ingebracht. Door de verschillende membranen die opgerold zijn, wordt het water naar een centrale buis afgeleid. Het concentraat (vervuilde water) wordt afgevoerd. Op die manier zou in principe 70% tot 90% van het water hergebruikt kunnen worden als productiewater.
figuur 5: Omgekeerde osmose
Principe omgekeerde osmose Omgekeerde osmose is een manier om water te zuiveren: door druk uit te oefenen op de geconcentreerde oplossing (zoutoplossing, vuil water) migreren watermoleculen door het membraan naar de minder geconcentreerde oplossing (figuur 5). Deze techniek wordt voornamelijk gebruikt bij zeewater, maar kan ook gebruikt worden om de vuilvracht af te voeren en het propere water te behouden. In de praktijk worden er twee membranen gebruikt waartussen men een permeaat spacer plaatst. De vervuilde oplossing komt langs de twee kanten en wordt door het membraan gedrukt. Via de spacer wordt het propere water dat door het membraan dringt, afgevoerd. Het propere water kan vervolgens naar een buis migreren en nog verder afgevoerd worden (figuur 5).
Aandachtspunten in de praktijk Omgekeerde osmose is eigenlijk een energiebesparende maatregel: je kan er tot 70% van je afvalwater mee opwaarderen, daar heb je het water van, én de warmte. 10% van de totale energie zit in de afvoer van water (douchewater, filterspoelwater …) (zie figuur 6); meer dan 10% kun je dus niet besparen. Enkele aandachtspunten: • Het toepassen van omgekeerde osmose vereist ook voorfiltering. • Je hebt energie/elektriciteit nodig om het water doorheen het membraan te persen. • Het water dat je bekomt is het zuiverste water zonder kalk en mineralen, afhankelijk van het verdere gebruik ervan moet het verrijkt worden met kalk. • Het concentraat dat achterblijft, is in feite chemisch afval.
membraan permeaat spacer membraan
figuur 6: Omgekeerde osmose in de praktijk
Met dank aan de sprekers Wim Beeldens – diensthoofd sportfunctionaris Beveren Yves Dupont – energiecoördinator bij stad Hasselt Koen Mergan – projectleider bij TMVW Chris van Veluwen – senior technisch coördinator bij Sportfondsen Nederland Met dank aan de moderator Jan Bongaerts – zwembadbeheerder Genk en voorzitter ISB-Commissie Zwembaden Verslag: Marjolein van Poppel, stafmedewerker ISB Vlaams Tijdschrift voor Sportbeheer
Trefwoord(en): ISB-congres, zwembad, duurzaamheid, energiebesparing 85
N° 211
