PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04 -
RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU Afvalwater zuiveren om het te hergebruiken of terug te voeren naar de natuurlijke waterkringloop door insijpeling of door lozing in het oppervlaktewater.
PRINCIPES CONTEXT In plaats van afvalwater direct in de riolen af te voeren, kan men het gemakkelijk zuiveren om het opnieuw te gebruiken. In de dichtbebouwde stad is het regenwater dat van de daken wordt opgevangen, meestal niet toereikend om in alle behoeftes te voorzien waarvoor die waterkwaliteit in aanmerking komt. Eerder dan het tekort met leidingwater aan te vullen, kan men hiervoor afvalwater recycleren. Door zijn beperkte vervuiling leent grijs afvalwater zich na zuivering uitstekend voor recyclage. Zo is meer dan de helft van het waterverbruik per persoon potentieel recycleerbaar.
WATERBEHOEFTEN EN VERDELING PER VERBRUIKSPOST IN BELGIË Gebruik
Gemiddelde waarden [liter/dag/persoon]
Verdeling [%]
Vervangbaar door een alternatieve watertoevoer
☺
Vereist jaarlijks volume [m³/jaar/persoon]
Sanitair
42 l/dag/persoon
35%
Was
16 l/dag/persoon
13%
Drank
5 l/dag/persoon
4%
(gezondheidsvereisten)
1,82 m³/jaar
Afwas
8 l/dag/persoon
7%
(gezondheidsvereisten)
2,92 m³/jaar
Lichaamsverzorging
38 l/dag/persoon
32%
(gezondheidsvereisten)
13,87 m³/jaar
Onderhoud van de woning
6 l/dag/persoon
5%
☺
2,19 m³/jaar
Besproeiing van de tuin
5 l/dag/persoon
4%
☺
1,82 m³/jaar
TOTAAL
120 liter/dag/persoon
100 %
57% kan door een alternatieve watertoevoer worden geleverd
gemiddeld ± 43,8 m³ /jaar/persoon
(met bepaalde voorzorgsmaatregelen)
BLZ. 1 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
15,33 m³/jaar 5,84 m³/jaar
Ongeveer 43% van de waterbehoeften van de woningen vereist drinkwaterkwaliteit (leidingwater). Voor de overige 57%, d.w.z. voor gebruik dat geen drinkwaterkwaliteit vereist, kan een beroep worden gedaan op een alternatieve watertoevoer: spoelwater voor de toiletten, onderhoud van de woning, besproeien van groene ruimten en onderhoud van de directe omgeving. Voor de wasmachine is een voorbehandeling nodig om bepaalde risico's te vermijden (gezondheidsrisico’s, properheid van het linnen en vervuiling van de installaties). Deze ratio is gebaseerd op het gemiddelde verbruik. Afhankelijk van de gebruiksgewoonten kunnen extremen worden vastgesteld. Maar alvorens alternatieve watertoevoer voor drinkwater te onderzoeken, moet eerst het waterverbruik worden beperkt door de keuze van een waterbesparende installatie en aftappunten (zie WAT02). BENADERING > Ecologische zuivering Laten we nagaan wat doorgaans wordt verstaan onder "ecologische zuivering van gebouwen": afvoer van regenwater, van grijs water (licht vervuild water, waswater) en van zwart water (toiletten), annex bescherming tegen vocht. Ecologische zuivering veronderstelt: o
De vermindering aan de bron van het te zuiveren volume Bepaalde voorafgaande maatregelen bevorderen een rationeel gebruik van het drinkwater: een lagere druk in de drinkwaterleidingen, de keuze van waterbesparende sanitaire voorzieningen (in douche en kranen ingebouwde debietbegrenzer, enz. – zie WAT02). Die maatregelen beogen het volume van het "met afvalstoffen belaste" water te verminderen, wat de latere zuivering ervan vergemakkelijkt. Voor zover mogelijk vermijdt men een te grote verwatering van het afvalwater dat via het rioolstelsel wordt afgevoerd. Dat beïnvloedt de goede werking (qua kosten en qua rendement) van de "traditionele" collectieve zuiveringsstations. In Brussel belet het gemengde rioolstelsel de waterstromen van elkaar te scheiden (zwart water, grijs water en regenwater). Oplossingen die aan de bron een beperking in de hand werken van het volume van niet- of licht vervuild geloosd water, zijn dus essentieel: Het regenwater op het perceel beheren (zie WAT01) Regenwaterwinning en -gebruik (zie WAT03) Recyclage van grijs water "in situ"
o
De beperking aan de bron van vervuiling De kwaliteit van het geloosde water vereist een bijzondere aandacht. Men moet vermijden om met het afvalwater producten te lozen die de goede werking van de septische put kunnen schaden, die de werking van de collectieve of individuele waterzuiveringsstations kunnen verstoren en die moeilijk kunnen worden opgenomen door de stroomafwaartse natuurlijke ecosystemen: zeep, detergenten, gevaarlijke residu’s (minerale oliën, chemische reststoffen, chloorwater, metalen, koolwaterstoffen, enz.), en alle afval dat het water meevoert. Hier rijst de vraag van het gebruik van drinkwater als spoelwater voor de toiletten. Door gebruik te maken van een droog toilet of een toilet met composteerbaar strooisel (zie WAT02), vermijdt men de productie van zwart of fecaal water (belangrijkste vervuiling van het water in Brussel). Zo worden de verontreinigende stoffen aan de bron gescheiden voordat ze het drinkwater kunnen vervuilen.
o
Waterkwaliteit aangepast aan het gebruik en scheiding van de waterstromen Gebruik drinkwater alleen waar het absoluut noodzakelijk is (voeding en lichaamsverzorging) en geen onnodige vervuiling veroorzaakt. Voorzie in een alternatieve watertoevoer voor gebruik dat geen drinkwaterkwaliteit vereist: besproeiing van gewassen, onderhoud van de directe omgeving, onderhoud van het gebouw, spoelwater voor de toiletten, enz. BLZ. 2 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
Scheid de volgende waterstromen, voor een gepaste zuivering en hergebruik afhankelijk van de kwaliteit: - regenwater: na een voorbehandeling kan het water voor bepaalde gebruiken in de verbruikscyclus worden opgenomen en kan het zelfs tot drinkwaterkwaliteit worden gezuiverd (zie WAT03); - grijs water (waswater: wastafels, douche, bad, wasmachine, enz.); - zwart water (rioolwater: toiletten). o
Recyclage van het afvalwater "in situ" Afhankelijk van de beschikbare ruimte en de beperkingen van het project, zijn twee benaderingen mogelijk: - de geïntegreerde zuivering: de afschaffing van rioolwater door de afscheiding van de fecaliën aan de bron (toiletten van het type met composteerbaar strooisel - droog toilet), met compostering van de organische stoffen en recyclage in het gebouw zelf van het grijs water na zuivering (dit verloopt gemakkelijker omdat het water minder vervuild is). De volumes die als (af)waswater worden gebruikt, vertegenwoordigen slechts een klein aandeel van het door de woning geproduceerde afvalwater. De recyclage van grijs water moet dus met de opvang van regenwater worden gecombineerd; - de afvalwaterzuivering "in situ": het principe van de toiletten zoals wij dat nu kennen wordt behouden (het water vervoert de organische stoffen). Het afvalwater wordt bij voorkeur door natuurlijke waterzuiveringstechnieken behandeld. Vanwege zijn lichte vervuiling kan grijs water apart worden gezuiverd en gemakkelijker worden gerecycleerd dan zwart water en grijs water samen. Het water wordt gezuiverd met het oog op zijn hergebruik voor een vergelijkbaar of minder veeleisend gebruik (trapsgewijs), in aanvulling op de opvang van het regenwater (onderhoud van het gebouw en van de directe omgeving, besproeiing van gewassen, spoelwater voor de toiletten).
> Zelfreinigend vermogen van de natuurlijke ecosystemen Ecologische waterzuivering is geïnspireerd op de zelfreinigende eigenschappen van de natuurlijke aquatische ecosystemen: onder meer het filtreren van de zwevende deeltjes, de afscheiding door de planten van de opgeloste stoffen (mineralen, zware metalen, enz.), de afbraak van de koolstofhoudende stoffen door de micro-organismen en de ontbinding van de stikstofverbindingen door de oxiderende en reducerende werking van bacteriën die zorgen voor nitrificatie en vervolgens denitrificatie. De technieken voor de zuivering van huishoudelijk en tertiair afvalwater zijn dus hoofdzakelijk de nabootsing van een stabiel en performant aquatisch en semi-aquatisch ecosysteem. > De weg van het water Net als voor het beheer van het regenwater, kan afvalwaterzuivering worden benut op het niveau van het architectonisch ontwerp. Afhankelijk van de toegepaste zuiveringstechniek, kan ecologische waterzuivering een landschaps-, educatieve, pedagogische of esthetische functie hebben en in het ontwerp worden geïntegreerd… > Eenvoud Alternatieve waterzuiveringsvoorzieningen op het perceel hebben alleen zin als ze eenvoudig blijven, technische basismiddelen toepassen en onderhoudsvriendelijk zijn: in dat geval noemt men ze extensieve zuiveringstechnieken (in tegenstelling tot de intensieve zuiveringstechnieken, waarbij meer complexe installaties of technieken aan te pas komen). > Waterkwaliteit Grijs water is afvalwater dat slechts licht vervuild is en afkomstig is van wastafels, douche, bad en wasmachine. De organische belasting van grijs water is lager dan die van zwart water en de toegepaste technieken zorgen hoofdzakelijk voor de vetafscheiding van het influent, de scheiding van de zwevende stoffen en de bezinking, de tertiaire zuivering (nitraten en hoofdzakelijk fosfaten – zie definitie verder in het document) en de bacteriologische zuivering. Zwart water (afkomstig van de toiletten), dat een grotere belasting van organische stoffen en ziekteverwekkende bacteriën bevat, kan niet voor dezelfde doeleinden worden hergebruikt als grijs water, tenzij het waterzuiveringssysteem gedimensioneerd is om die extra organische BLZ. 3 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
belasting van zwart water te zuiveren. Voor het hergebruik van gezuiverd water, moet men zeker kunnen zijn dat het water aan een voor zijn hergebruik minimale kwaliteit voldoet; de controle en het behoud van die kwaliteit zijn dus vereist. Grijs water moet na zuivering snel worden hergebruikt (max. 24 uur) om bacteriegroei en de aantasting van de kwaliteit te voorkomen. In de watertank ingebouwde technieken beperken nieuwe bacteriegroei na zuivering. Het gebruik van gezuiverd grijs water om groenten te besproeien is afgeraden (risico van de aanwezigheid van ziektekiemen). > Beheersniveau De zuivering op lokaal niveau sluit aan bij een breder systeem op het niveau van het stroomgebied. Ecologische zuivering stelt de vraag van de meest gepaste schaalgrootte voor waterzuivering, van gecentraliseerd openbaar beheer tot individueel beheer. De zuivering van vervuiling aan de bron en de doeltreffendheid van de individuele zuiveringssystemen maken een zekere graad van eco-efficiëntie mogelijk. Zo kunnen de producten van de zuivering op of dicht bij de productieplaats worden gevaloriseerd: het gezuiverde water wordt zo lokaal mogelijk hergebruikt en de geproduceerde biomassa en slib worden "in situ" gevaloriseerd. > Systeem Zuiveringssystemen van grijs water voor hergebruik als spoelwater voor de toiletten en voor de besproeiing van de groene ruimten, beogen de hoeveelheid water te beperken die in de riolen wordt geloosd. Met een optimaal waterbeheer kan men zelfs systemen combineren voor de recyclage van grijs water en de opvang van regenwater. Bij een lage regenmeting vormt grijs water dan een ideale aanvulling op het regenwater. De recyclage van grijs water is des te meer aangewezen in zones met een sterke verstedelijking, waar de oppervlakten voor de opvang van regenwater zeer beperkt kunnen zijn. Het systeem moet gemakkelijk en goedkoop zijn in onderhoud.
INDICATOREN De indicatoren geven de geschiktheid weer van de recyclage in situ: in sommige gevallen is recyclage wel en in andere niet aangewezen. Hierbij spelen de volgende factoren: >Recyclagepercentage [%]: Het percentage gerecycleerd water in verhouding tot het volume geproduceerd grijs water. >Dekking van de behoeften die geen drinkwaterkwaliteit vereisen [%] >Effectieve besparing op het verbruik van leidingwater [m³/jaar] >Kwaliteit van het gezuiverde water: De waterkwaliteit kan worden gemeten door verschillende fysisch-chemische parameters die het zuiveringsvermogen van het systeem weergeven (verhouding tussen de kwaliteit aan de ingang en aan de uitgang van het systeem): o De troebelheid van het water [mg/liter]: deze parameter meet de zwevende stoffen (ZS) of de bezinkbare of drijvende stoffen die in het effluent aanwezig zijn (geeft het droog gewicht weer van de opgevangen stoffen) en vertegenwoordigt de primaire of fysieke vervuiling. o Het biochemische zuurstofverbruik (BZV) en het chemische zuurstofverbruik (CZV) [mg/liter]: beide parameters meten het percentage vervuiling door organische stoffen. De eerste verwijst naar de hoeveelheid organische stoffen die biologisch afbreekbaar is, d.w.z. door micro-organismen afbreekbaar, terwijl de tweede naar de hoeveelheid organische stoffen verwijst die oxideerbaar is, d.w.z. afbreekbaar ten BLZ. 4 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
o
o
gevolge van een reactie met de in het water aanwezige zuurstof. Ze vertegenwoordigen de secundaire of organische vervuiling. De tertiaire vervuiling [mg/liter] kan in cijfers worden vertaald door de in het water aanwezige gehaltes stikstof (N) en fosfor (P) te meten. Stikstof en fosfor zijn grotendeels afkomstig van complexe organische stoffen (etensresten, fecaliën, enz.). Fosfor is eveneens afkomstig van sommige schoonmaakmiddelen, detergenten en afwasmiddelen. Men meet het in het effluent aanwezige totale stikstofgehalte Ntot en fosforgehalte Ptot. Vervuiling die men quaternair kan noemen: de microbiële vervuiling, die wordt gemeten door de afbraak van de bacteriologische belasting: de meting wordt uitgedrukt in tiende macht [eenheid log10= UL]. Een vermindering van minstens 4 UL stemt overeen met een afbraak van de bacteriologische belasting met 99,99%. Men tracht het aantal totale coliformen, fecale coliformen en fecale streptokokken (indicatoren die op de aanwezigheid wijzen van andere gevaarlijke ziekteverwekkende bacteriën) vast te stellen in verhouding tot het basiseffluent.
> Indicator van het risico van kleuring van het spoelwater voor de toiletten > Inwonersequivalent of [IE] is een meeteenheid die wordt gebruikt om de capaciteit van een waterzuiveringsinstallatie uit te drukken en is gebaseerd op de dagelijkse gemiddelde hoeveelheid geproduceerd afvalwater per persoon. 1 IE = 60 g BZV5/dag of 21,6 kg BZV5/jaar. De Europese richtlijn van 21 mei 1991 definieert het inwonersequivalent als de biologisch afbreekbare organische belasting met een biochemisch zuurstofverbruik over 5 dagen (BZV5) van 60 gram zuurstof per dag.
BEPALING VAN
Bezettingsgraad
DE VERVUILING
[m²/persoon]
Organische belasting [g BZV5 per dag per persoon]
Hydraulische belasting [liter/dag]
Gemiddelde concentratie [mg BZV5/liter]
Inwonersequivalent [IE]
Woning
35 m²/persoon
60 g/dag/persoon
120 l/dag
400 mg/liter
1 inwoner = 1 IE
Kantoor (met inbegrip van de gangen)
15-20 m²/persoon
20 g/dag/persoon
25-50 l/dag
400 mg/liter
1 bediende = 1/3 IE
Fabriek (met douche)
55 m²/persoon
30 g/dag/persoon
60-95 l/dag
340 mg/liter
1 arbeider = 1/2 IE
DOELSTELLINGEN
Minimaal: De scheiding van de verschillende waterstromen met voor elk een specifieke bestemming: o het regenwater: opvang van regenwater op het perceel, verdamping, infiltratie door insijpeling in de grond (zie WAT01) of huishoudelijk hergebruik (zie WAT02); o het grijs water: zuivering, verdamping en infiltratie door insijpeling in de grond; o het zwart water: lozing in het riool, beperking van de productie van zwart water in het kader van duurzaam bouwen.
Aangeraden: Idem "Minimaal", met voor het grijs water een waterzuiveringssysteem in vrij verval (zonder gebruik van externe energie) en de recyclage in de huishoudelijke verbruikscyclus als aanvulling op het regenwater. Het zwart water wordt niet meer in het riool geloosd. Het wordt uit de watercyclus verwijderd door het gebruik van toiletsystemen van het type met composteerbaar strooisel, of het wordt "in situ" gezuiverd door een bij voorkeur natuurlijk waterzuiveringssysteem (extensieve zuiveringstechnieken), geoptimaliseerd voor de zuivering van al het afvalwater. Het water wordt gerecycleerd voor hergebruik in de BLZ. 5 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
huishoudelijke verbruikscyclus.
Optimaal: Idem "Aangeraden", met een zuiveringssysteem uitsluitend voor grijs water. Het systeem werkt het hele jaar (in een serre en/of in een open systeem met een didactisch, pedagogisch en demonstratief aspect). De scheidingssystemen aan de bron van de organische stoffen, van het type droog toilet, worden algemeen toegepast. Het water dient niet langer voor de afvoer van de fecaliën; de organische stoffen worden op het perceel gevaloriseerd.
BLZ. 6 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
WATERZUIVERINGSSYSTEMEN VOOR GRIJS WATER De onderstaande tabel geeft een beknopt overzicht van de verschillende waterzuiveringstechnieken met vermelding van: o de toegepaste technieken; o het al dan niet in aanmerking komen van de verschillende vervuilingstypes; Voor elk kenmerk: betekent ● dat het systeem zeer efficiënt is betekent ● dat het systeem slechts matig efficiënt is betekent dat het criterium niet op dit systeem van toepassing is TECHNISCHE ASPECTEN
Aangepast aan de groene stad
Aangepast aan de dichte stad
Benodigde ruimte (oppervlakte/ IE)
Energieverbruik
Bevordert biodiversiteit
-
-
-
-
-
-
-
-
Bezinktank
●
-
-
-
-
-
-
-
-
-
●
●
Vetafscheider
●
-
-
-
-
-
-
-
-
-
●
●
Septische put
●
●
-
-
-
-
-
-
-
-
●
●
-
-
-
●
-
-
-
-
●
-
●
●
-
-
-
●
-
-
-
-
●
-
●
●
Biologische schijven - Biorotor
-
●
-
-
-
●
1-2m²/IE
●
●
-
●
●
Biofilters (oxidatiebedden)
-
●
-
-
●
●
1-2m²/IE
●
●
-
●
●
-
●
-
-
●
●
1-2m²/IE
●
●
-
●
●
-
●
-
-
●
●
1-2m²/IE
●
●
-
●
●
-
●
●
-
-
●
1-2m²/IE
●
●
-
●
●
-
●
●
●
-
●
1-2m²/IE
●
●
-
●
●
Lagunage
●
●
-
-
●
-
10-15m²/IE
●
-
●
●
●
Aangelegd moeras (rietveld)
-
●
●
●
●
●
3-7m²/IE
●
-
●
●
●
-
●
●
●
●
●
6-8m²/IE
●
-
●
●
●
-
●
●
●
●
●
2-4m²/IE
●
●
●
●
●
-
●
●
●
●
●
1-2m²/IE
●
●
●
●
DE UITRUSTING INTENSIEVE TECHNIEKEN
UV-filter (1) Omgekeerde osmose (1)
Actief slib Vastgehechte of ondergedompelde biomassa Sequential Batch Reactor (SBR) Membraanbioreactor (MBR)
Meertrapsveld Heliobiologische technieken Zuiveringstechnieken voor grijs water
Reiniging en onderhoud
Quaternaire zuivering (bacteriologische vervuiling)
-
Investeringskost
Tertiaire zuivering (minerale vervuiling)
●
Zuiveringsefficiëntie
Secundaire zuivering (organische vervuiling)
Fysieke filter – zeven – ontzanden
WATERZUIVERINGSSYSTEMEN
EXTENSIEVE TECHNIEKEN
ECONOMISCHE ASPECTEN
MILIEUVOORDELEN
Voorbehandeling – primaire vervuiling – fysieke vervuiling
VERVUILINGSTYPE
●
-
(1) Filtertechnieken van het type UV-filter of omgekeerde osmose kunnen alleen efficiënt zijn indien de verschillende stroomopwaartse zuiveringsfasen worden uitgevoerd.
BLZ. 7 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
ELEMENTEN VOOR EEN DUURZAME KEUZE TECHNISCHE ASPECTEN De keuze van een afvalwaterbeheersysteem is afhankelijk van de specifieke beperkingen en kenmerken van de site, van de beschikbare perceeloppervlakte enz. > Beperkingen verbonden aan de bouwwerken en de installaties De keuze van de zuiveringstechnieken en het al dan niet recycleren van het regenwater en het gezuiverde water (grijs of zwart), zijn afhankelijk van: o de ligging van het perceel: in een al dan niet gerioleerde zone; o het type van het rioolstelsel: gemengd of gescheiden; o het niveau en de ligging van het bestaande hoofdriool; o de aanwezigheid van een natuurlijke afvloeiing voor het gezuiverde water: rivier, infiltratie indien de doorlatendheid van de grond dit mogelijk maakt, kunstmatige vijver (gedeeltelijke verdamping van het water en gedeeltelijke afvloeiing naar de rivier of infiltratie in de grond), bevloeiing van culturen (boomkwekerij, groenteteelt, enz.). > De beschikbare ruimte en de indeling van het perceel Vanwege hun vrij grote benodigde ruimte zijn de extensieve technieken het meest geschikt voor de groene stad: open stedenbouw, stedelijke rand- of plattelandsgebieden, met grote achteruitbouwstroken, tuinen en parken. In de dichte stad pleiten de bezettingsdichtheid en de drukte in het voordeel van de compactere intensieve zuiveringstechnieken die in het gebouw kunnen worden geïntegreerd. Die technieken vereisen echter aanzienlijker investeringskosten, energieverbruik en onderhoud. In een dichte omgeving kunnen extensieve zuiveringstechnieken zin hebben, maar enkel voor de zuivering van grijs water. Gezien zijn lagere vuilvracht is voor de zuivering "in situ" van grijs water minder ruimte benodigd. In dat opzicht wordt, in een gerioleerde zone, het zwart water in het riool geloosd voor een collectieve rioolwaterzuivering. > De topografie De topografie van het perceel vergemakkelijkt de toepassing van meer rustieke extensieve waterzuiveringstechnieken, door het gebruik van pompen te beperken. Een optimale topografie bevordert een afvloeiing in vrij verval tussen de samenstellende onderdelen van de verschillende zuiveringstechnieken. > Reiniging en onderhoud Afhankelijk van de rusticiteit of techniciteit van de gekozen techniek, kan voor het onderhoud een vrij specifieke bekwaamheid vereist zijn. Geef de voorkeur aan extensieve technieken met eenvoudige uitrustingen. Het onderhoud zal eenvoudiger en binnen ieders bereik zijn (maaien van de beplantingen, ruimen van het zuiveringsslib om de 5 tot 10 jaar, enz.). Voor sommige semicollectieve of collectieve systemen kunnen de technieken collectief worden beheerd. De toegang tot meer complexe technieken zal dan ook gemakkelijker zijn.
MILIEUASPECTEN > Waterhulpbronnen De zuiverings- en recyclagetechnieken van afvalwater bieden de mogelijkheid zuinig om te springen met de waterhulpbronnen en de grondwaterspiegel, door leidingwater alleen te gebruiken waar werkelijk nodig (voeding en lichaamsverzorging). Door "in situ" een waterzuiverings- en recyclagetechniek toe te passen, schept men een recyclagekring van het afvalwater waarmee in perioden van droogte en beperking geen water wordt verspild. > Biodiversiteit De extensieve technieken die geïnspireerd zijn op de aquatische, semi-aquatische en landecosystemen, bevorderen de ontwikkeling van de biodiversiteit. Hier genieten inheemse plantensoorten de voorkeur, want zij zijn aan de regionale weersomstandigheden aangepast BLZ. 8 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
(minder te besproeien in de zomerperiode), zijn beter bestand tegen parasieten (minder gebruik van pesticiden), en bevorderen de ontwikkeling van de lokale biodiversiteit. Die keuze wordt onder meer gemaakt om te beletten dat de omringende natuurlijke omgeving wordt overwoekerd door planten en organismen afkomstig van kunstmatig aangelegde ecosystemen voor waterzuivering. > Valorisatie van de nevenproducten van waterzuivering De biomassa die de natuurlijke waterzuiveringstechnieken produceren, kan worden gevaloriseerd, bijvoorbeeld door compostering op de site zelf. In tegenstelling tot een gecentraliseerd systeem, blijft bij de individuele zuiveringstechnieken (onder meer de extensieve zuiveringstechnieken) de slibproductie beperkt. Rietvelden bijvoorbeeld hebben een beperkte slibproductie. Het slib kan ter plaatse uitdrogen en heeft een betere hygiënische en chemische kwaliteit, waardoor het gemakkelijker op het perceel als bemesting of in het landbouwcircuit kan worden gebruikt. De aparte zuivering van grijs water produceert praktisch geen slib, en het kan "in situ" worden gevaloriseerd. Het gezuiverde water kan op zijn beurt als hulpbron dienen voor de tuinbouw (voorbeeld van Kolding in Denemarken). In Zwitserland, in Ruswil, wordt tropisch fruit in een serre geteeld. De warmte wordt gerecupereerd van een dichtbij gelegen gascompressiestation. Het water circuleert in een gesloten circuit, waardoor de in het afvalwater aanwezige nutriënten volledig voor de fruit- en visteelt kunnen worden gerecycleerd.
ECONOMISCHE ASPECTEN > De kost Afhankelijk van zijn recyclagepercentage, betekent de recyclage van grijs water een mooie besparing van drinkwater. Men kan stellen dat 10 tot 20 % van het te zuiveren water afkomstig is van de waterkringloop door het evapotranspiratieproces van de planten, de verdamping van de bekkens, de opslag in het slib, enz. In een individueel waterzuiveringssysteem investeren, is a priori alleen renderend in bijzondere omstandigheden. Gezien de huidige prijs van het leidingwater (dat echter zou kunnen stijgen) en van de lozingsheffing, zal men er op collectief niveau meestal pas op lange termijn voordeel bij hebben. De investeringskost is meestal afhankelijk van de kwaliteit van de bodem, van de grondwerken voor de installatie van de tanks en/of de beplante velden en van de uitvoering van de werkstukken (waterdichting, beton, geomembranen enz.). > Het onderhoud De onderhoudskosten zijn afhankelijk van de rusticiteit of techniciteit van het gekozen systeem. Extensieve zuiveringstechnieken bieden qua toegepaste belastingen en debieten een grote flexibiliteit. Door hun "rustieke" aard zijn de reiniging, het onderhoud en de aanverwante kosten beperkt. Overigens zijn hiervoor geen gespecialiseerde arbeidskrachten nodig. De voorkeur gaat dus uit naar extensieve technieken met eenvoudige en energiezuinige uitrustingen: beperkt gebruik van pompen, van kunstmatige beluchtingstechnieken enz. De grootste kost verbonden aan de extensieve technieken is die voor het ruimen van het slib van de septische put (om de 2 tot 5 jaar). Bij selectieve zuivering van grijs water is de slibproductie zeer beperkt en de ruiming ervan nagenoeg onbestaand. Voor zuiveringstechnieken van het type Living Machine (zie beschrijving verder in het document), is een grotere investering vereist, hoofdzakelijk vanwege de bouw van een serre en de benodigde uitrustingen (pompen, beluchters, …). Indien de techniek reeds in de fase van het architectonisch ontwerp kan worden geïntegreerd in een atrium of een serre, kunnen de kosten gedeeltelijk worden beperkt.
BLZ. 9 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
SOCIALE EN CULTURELE ASPECTEN Natuurlijke zuiveringstechnieken zijn direct geïnspireerd op de vervuilingsverschijnselen (eutrofiëring van de waterlopen) en de zelfreinigende verschijnselen (vochtige zones) in natuurlijke aquatische milieus. Door ze na te bootsen op het niveau van de individuele waterzuivering, brengen we een vrijwel vergeten kringloop opnieuw tot leven, vooral in het stadsmilieu. Zij bieden een pedagogisch en didactisch aspect en maken de bewoner bewust van de gevolgen van de lozing van afvalwater(1) in de natuurlijke milieus. Sociale functie: stedelijke solidariteit: ieder is verantwoordelijk voor het leefmilieu. Culturele functie: ontwerp- en compositie-element.
DE JUISTE KEUZE MAKEN De recyclage van grijs water biedt het voordeel dat men niet afhankelijk is van de beschikbare dakoppervlakte en van het opvangbaar volume regenwater. Overigens is de benodigde ruimte vrij beperkt, rekening houdend met het recyclagepotentieel en in vergelijking met een regenput. Afhankelijk van de specifieke beperkingen van het perceel en van de uit te voeren zuiveringstechniek, kan de recyclage van grijs water "in situ" in vrijwel alle gevallen in aanmerking komen. De recyclage van afvalwater in de groene stad, blijft dus aangewezen, vooral in landelijke of semilandelijke gebieden. Afhankelijk van het geval, is de recyclage van afvalwater in de dichte stad eveneens uitvoerbaar. In de zones echter die nog niet op het openbaar rioolstelsel zijn aangesloten, is afvalwaterzuivering "in situ" noodzakelijk (ongeveer 10% van de Brusselse woningen moeten over een individueel waterzuiveringssysteem beschikken). Volgens de Europese richtlijn 91/271/CEE (uittreksel art. 3), «Wanneer de aanleg van een opvangsysteem niet gerechtvaardigd is omdat het vanuit milieuoogpunt geen voordeel zou opleveren of buitensporig duur zou zijn, moet gebruik worden gemaakt van afzonderlijke systemen of andere passende systemen waarmee dezelfde graad van milieubescherming wordt bereikt.»
Afbeelding BIWD – CIRB-CIBG – Vivaqua
Nu heeft een waterzuiveringsinstallatie slechts een beperkte levensduur (20 jaar). Men moet dus overwegen om op termijn, in plaats van een uitbreiding naar collectieve waterzuiveringstechnieken, het zuiveringsgebeuren meer geïntegreerd aan te pakken. Een eerste fase zou BLZ. 10 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
bestaan in de ontwikkeling van proef- en modelprojecten in Brussel. Een ander aspect betreft de toename van de bezettingsgraad van de woningen in Brussel, wat op termijn tot een grotere afvalwaterproductie en een verzadiging van de bestaande waterzuiveringsstations zal leiden. Let wel dat de efficiëntie van de collectieve waterzuiveringsstations van het intensieve type relatief is (beperkt rendement van de tertiaire en quaternaire zuivering, verzadiging bij onweer, enz.). Ze bieden niet meer dan een oplossing voor het probleem veroorzaakt door de groepering van het afvalwater in een rioolstelsel en hun lozing op één bepaald punt van het oppervlaktewaternet. Individuele en extensieve waterzuivering, verspreid over het hele gewest, zou voor elk apart geval een gepaste zuivering van het afvalwater mogelijk maken, met of zonder het hergebruik ervan op het perceel of de lozing ervan in het natuurlijke milieu. Overigens kunnen (natuurlijke) extensieve zuiveringstechnieken een fijnere waterkwaliteit leveren, met voor de gemeenschap minder nadelige investeringskosten, onderhoudskosten en milieu-impact.
BLZ. 11 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
- Biologische schijven - Biofilters (oxidatiebedden) - Actief slib - Vastgehechte of ondergedompelde biomassa - Séquential Batch Reactor (SBR) - Membraanbioreactor (MBR)
☺ <1m²/IE
☺ <1m²/IE
1015m²/IE
Kunstmatige ecosystemen - EPUVAL - A.E.A.R - M.H.E.A.
58m²/IE
ZS BZV5-CZV
ZS BZV5-CZV N
ZS BZV5-CZV N ziekteverwekkers
ZS BZV5 -CZV N–P ziekteverwekkers
/
/
Lozing van verdund afvalwater zonder zuivering
- Flocking - Chloreren, bleekwater - Soda
Gespecialifseerd personeel
- Flocking - Chloreren, bleekwater - Soda
Zeer gespecialiseerd personeel
☺ ☺ /☺
Flexibiliteit: lange verblijftijd
Geen bijzondere vakbekwaamheid vereist
☺ Flexibiliteit: lange verblijftijd
Geen bijzondere vakbekwaamheid vereist
(0,51-1,06 kWh/m³)
☺ (afgeraden)
waterlekken in het rioolstelsel, beheer en onderhoud van het rioolstelsel
energieproductie indien CH4 gevaloriseerd
Reiniging / onderhoud
Investeringskost
Voordelen voor het natuurlijke milieu en het leefmilieu
Valorisatie van de nevenproducten van waterzuivering
- Slib - Methaan - Zuiveringsbacteriën
€ 700 tot € 1.200 / IE € 400 / IE
(1,13– 2,39 kWh/m³)
☺ (afgeraden)
Risico van milieuvervuiling (ondergrond en grondwaterspiegel
/
waterlekken in het rioolstelsel, beheer en onderhoud van riolering
☺
kWh/m³)
zorgen voor een goede waterdichtheid van de lagunebodems
☺
☺
☺
☺ ☺
Energieverbruik
Gebruik van chemische producten (gezondheid – milieu)
/
Lozing van verdund afvalwater zonder zuivering
ECONOMISCHE ASPECTEN
MILIEUASPECTEN Gemakkelijk in beheer, reiniging en onderhoud
Belang bij wisselende vuilvracht (organisch / hydraulisch) (2)
Lozing in het oppervlaktewater(1)
Zuiveringsefficiëntie
Lagunage (open waterbekkens) TECHNIEKEN
GEDECENTRALISEERDE EXTENSIEVE
GECENTRALISEERDE INTENSIEVE TECHNIEKEN IN RWZI
SAMENVATTING
Benodigde ruimte – Rendement [oppervlakte/ IE]
TECHNISCHE ASPECTEN
(<0,1
(<0,1 kWh/m³)
zorgen voor een goede waterdichtheid van de bekkenbodems
- Slib - Methaan - Zuiveringsbacteriën
- energieproductie indien CH4 gevaloriseerd
- Slib - Methaan - Plantaardige biomassa - Dierlijke biomassa (vissen…) - Water na zuivering
- Broed-/rustplaats - Biodiversiteit (dieren en planten) - Pedagogische aspecten - Energieproductie (CH4)
- Slib - Methaan - Plantaardige biomassa (sierplanten...) - Dierlijke biomassa (vissen…) - Water na zuivering
- Broed-/rustplaats - Biodiversiteit (dieren en planten) - Pedagogische aspecten - Energieproductie (CH4)
€ 350 tot € 600 / IE
/ € 350 tot € 1.600 / IE
(1) De impact op de lozing in het oppervlaktewater wordt geschat volgens de Europese richtlijn 91-271-CEE, die de meeste waterlopen in België rangschikt als zijnde gevoelig voor eutrofiëring. Voor een volledige tertiaire zuivering (stikstof en fosfor) is dus een aangepaste behandeling vereist. (2) Het belang van de extensieve zuiveringstechnieken schuilt in hun grote flexibiliteit bij wisselende organische belasting (concentraties), bijvoorbeeld bij de fasering van een project, of hydraulische belasting, onder meer bij onweer (dat is het geval voor de collectieve zuiveringsinstallaties van gemengde rioolstelsels).
BLZ. 12 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
€ 700 tot € 1.600 / IE € 400 / IE
☺ € 15 / IE
☺ € 30 / IE
UITVOERING – GEMEENSCHAPPELIJKE PUNTEN VOOR ALLE TECHNIEKEN REGLEMENTAIRE ASPECTEN (Bronnen: IBGE-BIM en het BRUSSELS AGENTSCHAP VOOR DE ONDERNEMING, http://www.abe-bao.be)
Voor huishoudelijk afvalwater zijn algemene lozingsvoorwaarden van toepassing. Voor de bedrijven is voor elke lozing een vergunning vereist (= Milieuvergunning). Bij aanwezigheid van een openbaar rioolstelsel: > Gewoon huishoudelijk afvalwater mag in de riolering worden geloosd, op voorwaarde dat het geen van de volgende stoffen bevat: o textielvezels, kunststof verpakkingen, al dan niet organisch vast huishoudelijk afval; o minerale oliën, ontvlambare producten, vluchtige oplosmiddelen; o andere uit petroleumether afscheidbare stoffen, d.w.z. vetstoffen met een vetgehalte > 0,5 g/l; o andere stoffen die het rioolwater giftig of gevaarlijk kunnen maken. > Ander dan gewoon huishoudelijk afvalwater mag onder de volgende voorwaarden in het rioolstelsel worden geloosd: o pH: tussen 6 en 9,5; o temperatuur: lager dan of gelijk aan 45°C; o zwevende stoffen mogen 1 cm en 1 g/l niet overschrijden en mogen de werking van de vijzelgemalen en zuiveringsstations niet hinderen; o het mag geen ontvlambare of ontplofbare opgeloste gassen bevatten, of producten die dergelijke gassen kunnen afgeven; o het mag geen dampen afgeven die het milieu kunnen aantasten; o uit petroleumether afscheidbare stoffen, d.w.z. vetstoffen: ≤ 0,5 g/l; o het mag, behoudens uitdrukkelijke vergunning, geen stoffen bevatten die: een risico kunnen inhouden voor het onderhoudspersoneel van het rioolstelsel en voor de zuiveringsinstallaties, de leidingen kunnen schaden of verstoppen, de goede werking van het zuiveringsstation of van de slibretourgemalen kunnen hinderen, of een groot vervuilingsrisico van het oppervlaktewater meebrengen. Bij afwezigheid van een openbaar rioolstelsel: > Het gewoon huishoudelijk afvalwater (behalve het water dat fecaliën bevat) mag onder de volgende voorwaarden in de afvloeiwegen van het regenwater worden geloosd: o het afvalwater moet door een efficiënt systeem worden gezuiverd dat de vetten en de bezinkbare en zwevende stoffen afscheidt; o het water mag niet meer dan 5 mg/l uit petroleumether afscheidbare stoffen bevatten, d.w.z. vetstoffen; o het water mag geen hinderlijke geuren afgeven. Indien het afvalwater fecaliën bevat, moet het aan de volgende voorwaarden voldoen: o het water moet worden gezuiverd in een gemakkelijk toegankelijke zuiveringsinstallatie en een gemakkelijke monsterneming mogelijk maken; o het water mag niet schadelijk zijn voor de waterfauna of -flora en voor de dieren die er komen drinken; o pH: tussen 6,5 en 9; o het mag geen ziektekiemen in grote hoeveelheden bevatten, zo niet is een ontsmetting vereist; o biochemisch zuurstofverbruik over 5 dagen bij een temperatuur van 20°C (BZV5): ≤ 15 mg/l; o geen verkleuring vóór 3 dagen van een oplossing met methyleenblauw onder bepaalde omstandigheden; o bezinkbare stoffen: ≤ 0,5 ml/l; o zwevende stoffen: ≤ 60 mg/l; o uit tetrachloorkoolstof afscheidbare niet-gepolariseerde koolwaterstoffen: ≤ 3 mg/l.
BLZ. 13 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
> De lozing van afvalwater ander dan gewoon huishoudelijk afvalwater in de kunstmatige afvloeiwegen van het regenwater is verboden. KENMERKEN VAN HET PROJECT De kenmerken van het project en van het perceel beïnvloeden de keuze van de meest aangepaste techniek en van de zuiveringsgraad. Extensieve zuiveringstechnieken zijn beter geschikt voor percelen met een open ruimte voor landschapsinrichting. Afhankelijk van de keuze om het afvalwater na zuivering al dan niet te recycleren, van zijn bestemming na zuivering, van zijn infiltratie of lozing in het oppervlaktewater, zullen sommige technieken meer of minder in aanmerking komen. Die keuze wordt voor elk geval apart gemaakt, na een zorgvuldige afweging van de min- en pluspunten van het project: - wisselende organische en hydraulische belasting afhankelijk van de fasering van de bouwwerken op het perceel; - de topografie van het perceel bevordert al dan niet een afvloeiing in vrij verval tussen de samenstellende onderdelen van de zuiveringstechniek. Een voorafgaande opmeting van de hellingen moet worden uitgevoerd; - de aanwezigheid van een natuurlijke afvloeiing; - de doorlatendheid van de grond; - de soorten inheemse planten en biotopen; - … KEUZE VAN HET SYSTEEM De keuze van het systeem is afhankelijk van de verhouding tussen de hoeveelheid van de waterbehoeften en die van de beschikbare hulpbronnen. De aard en de oppervlakte van het perceel beïnvloeden de keuze van de techniek (extensief en/of intensief), de zuiveringsdoelstelling (alleen grijs water of al het afvalwater) en de bestemming van het gezuiverde water (is drinkwaterkwaliteit vereist of niet). Hoe dichter het bouwwerk en hoe kleiner het perceel, hoe meer de extensieve technieken beperkt zijn tot een nabehandeling of zelfs volledig plaats moeten ruimen voor de meer intensieve technieken. Vergeet niet dat in sommige gevallen de milieubalans van de gehele installatie (energieverbruik, infrastructuur van de uitvoering, reiniging en onderhoud, enz.) negatief kan zijn. In dat geval is het wenselijk voor collectieve afvalwaterzuivering te kiezen of slechts een gedeelte van het afvalwater te zuiveren (bijvoorbeeld het grijs water in combinatie met het regenwater). ZUIVERINGSDOELSTELLINGEN De kwaliteit van het gezuiverde water en het behoud van die kwaliteit, zijn hoofdzakelijk afhankelijk van de bestemming van het water: - lozing in het natuurlijke milieu, in welk geval aan de lokale lozingsnormen moet worden voldaan; - hergebruik in de verbruikscyclus van het gebouw (sanitair, onderhoud van het gebouw en van de directe omgeving). Het hergebruik van het water als spoelwater voor de toiletten, is het minst beperkend vanuit het oogpunt van de waterkwaliteit (geen direct contact, minimaal risico van een direct contact in urinoirs). Ander gebruik (besproeien van planten, wassen van oppervlakken) bevatten dit risico van contact of verneveling in beperkte mate. > Kwaliteit van de secundaire zuivering De doelstellingen van het residuele BZV5 (zie definitie p. 5), kunnen hoger liggen dan de lozingsnormen in het oppervlaktewater. De richtlijn van 21 mei 1991 inzake de behandeling van stedelijk afvalwater, bepaalt als algemene regel 25 mg BZV5/l of 70 tot 90% afbraak en 125mg CZV/l of 75% afbraak. In gevoelige zones wordt de drempel afhankelijk van verschillende omstandigheden, met 10 tot 20 mg BZV5/l verlaagd. BLZ. 14 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
Ter informatie: - In stedelijk gebruik vermelden LEVINE & ASANO 10 tot 30 mg BZV5 per liter, afhankelijk van de nabijheid van het publiek; - Voor Japan vermelden SUZUKI et al. de afwezigheid van een grenswaarde voor het spoelwater van de toiletten. Voor recreatieve waterpartijen bepalen de normen een maximum van 10 mg BZV5 per liter bij afwezigheid van fysiek contact en 3 mg/l bij de mogelijkheid van fysiek contact. Er is geen nauwkeurige informatie beschikbaar over een grenswaarde van BZV5 in verhouding tot hinderlijke risico’s, zoals de “fermentatie van het opgeslagen water”. Men kan aannemen dat de maximale waarde van 20 mg/l het behoud van de waterkwaliteit tijdens de opslag garandeert. > Bacteriologische kwaliteit De kwaliteitsnorm van zwemwater (KB van 17/02/84), die als verplichte waarden de grenzen van 2000 FC/100 ml en 10.000 TC/100 ml vaststelt, kan worden beschouwd als een realistische doelstelling van bacteriologische kwaliteit (de overeenstemmende richtwaarden zijn respectievelijk 100 et 500). Ter informatie: - In stedelijk gebruik vermelden LEVINE & ASANO een norm voor fecale coliformen, gaande van non-detectie (0 FC/100 ml) in de nabijheid van het publiek, tot 200 FC/100 ml bij een gecontroleerde toegang van het publiek; - Voor Japan vermelden SUZUKI en al. een initiële norm van maximaal 1000 FC/100 ml voor het spoelwater van de toiletten. Voor de andere gebruiken werden de normen verruimd tot dezelfde waarde als bij de afwezigheid van fysiek contact met het water en tot 50 FC/100 ml bij de mogelijkheid van fysiek contact. De bacteriologische kwaliteitsdoelstelling kan op 1.000 FC/100 ml worden vastgesteld. Om “psychologische” redenen of om zeker te zijn van de afwezigheid van gezondheidsrisico’s of het optreden van hinder, moet ook ontsmetting worden overwogen. Zie WAT03 voor alle ontsmettingstechnieken. VOORBEHANDELING (PRIMAIRE ZUIVERING) Zeven Verzameltank uitgerust met één of meerdere roosters met dichte mazen om het grof vuil uit het afvalwater te zeven. Het zeven heeft tot doel te beletten dat grof vuil en voorwerpen in de verbindingsleidingen en -buizen doorstromen en de stroomafwaartse zuiveringsprocessen verstoppen of verstoren. Afbeelding CERAA
Dit systeem is geschikt voor de afvoer van afvalwater alsook voor oppervlaktewater.
Voorbezinktank Deze tank functioneert volgens het bezinkingsprincipe, d.w.z. dat de zwevende stoffen die zwaarder zijn dan het water naar de bodem zinken. Voor een goede werking moet het water zo stil mogelijk zijn. Het geklaarde water aan het oppervlak vervolgt zijn zuivering in een tweede kamer, het slib op de bodem wordt afhankelijk van de organische belasting min of meer regelmatig geruimd. Het ruimen wordt uitgevoerd door een tankwagen die het slib afvoert (zie het punt reiniging en onderhoud) BLZ. 15 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
Het ruimen beoogt alle risico van dichtslibben van de leidingen te voorkomen.
Vetafscheider De vetafscheider wordt op de afvoer van het keukenafvalwater geplaatst, zo dicht mogelijk bij de "bron". Een vetafscheider is noodzakelijk wanneer de septische put meer dan 10 tot 15 m van de woning verwijderd is. De olie- en vetdeeltjes drijven naar de oppervlakte en worden zo van de andere in het water zwevende stoffen gescheiden. Een vetafscheider onderhoud.
vereist
een
regelmatig
Septische put Deze voorbehandeling heeft tot doel het zuiveringsproces in te leiden en de organische belasting en zwevende stoffen gedeeltelijk te verminderen. (Fysieke zuivering: de bezinking van de zwevende stoffen en de afscheiding van olie- en vetdeeltjes die een drijflaag vormen. Biologische zuivering: de afbraak door micro-organismen van de afbreekbare vuilvracht in het influent). De septische put "voor alle afvalwater" (Imhoff septische put) moet afhankelijk van het aantal inwonersequivalenten worden gedimensioneerd: - tussen 1-10 IE: 600 liter/IE; - meer dan 10 IE: 450 liter/IE (minimaal 6000 liter). Een septische put moet regelmatig, om de 2 tot 3 jaar, worden geruimd. De ruiming mag in geen geval volledig worden uitgevoerd, een slibvolume van ongeveer 20% moet als voedingsbodem voor de bacteriën worden achtergelaten. Afvoer van het regenwater of afvloeiing van de daken of andere ondoorlatende oppervlakken (terras, enz.) naar de septische put is uitgesloten. De traditionele septische put is enkel voor zwart water bestemd. Het zuiveringsrendement van een septische put in het kader van afvalwaterzuivering (grijs + zwart water), kan 30% van de organische vuilvracht bedragen. Voor de zuivering van alleen grijs water, stijgt dit rendement tot 60-80%. In het tweede geval wordt het afwaswater eerst door een vetafscheider voorbehandeld (keuken). Septische putten worden in beton of in kunststof (PE) uitgevoerd en kunnen geprefabriceerd zijn. Een septische put mag niet op het regenwaternet worden aangesloten. Bijzondere aandacht moet worden besteed aan de slijtweerstand van de wanden, die kunnen worden beschadigd onder de bijtende werking van de aan het wateroppervlak geproduceerde fermentatiegassen (H2S). In dat opzicht moet de leverancier een attest van technische goedkeuring en een garantiebewijs geven. Afbeelding: VMM "waterwegwijzer voor architecten – een handleiding voor duurzaam watergebruik in en om de particuliere woning"
BLZ. 16 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
OPSLAG EN DISTRIBUTIE De problematiek van de opslag vóór herdistributie in de verbruikscyclus van het gebouw, sluit aan bij die van de opvang van regenwater (zie WAT03), behalve dat er geen buffertank nodig is voor debietschommelingen door onweer. Het behoud van de waterkwaliteit na zuivering is afhankelijk van de efficiëntie van de zuiveringstechniek: effectieve vermindering van de organische belasting, van de tertiaire vervuiling en van de bacteriën. In het kader van een recyclagekring is de vermindering van de tertiaire vervuiling (stikstof en fosfor) belangrijk. Zo bestaat er een risico van ongewenste ophoping en bezinking van mineralen in de spoelbakken van de toiletten, waterleidingen, pompen, enz. De afbraak van de bacteriologische belasting is eveneens een belangrijke recyclageparameter. Nieuwe bacteriegroei moet worden vermeden. Ze tast uiteraard de kwaliteit van het opgeslagen water aan. Ze brengt ook risico’s mee van bacteriewoekering en verhoogt de troebelheid van het water. Er bestaan technieken om de kwaliteit van het water tijdens de gehele duur van zijn opslag te handhaven. Die technieken omvatten onder meer de toevoer van zuurstof aan het water om een anaerobe fermentatie van het opgeslagen water te vermijden, of ontsmettingstechnieken (ultrasone trillingen, UV-stralen, omgekeerde osmose, chloreren, enz.). Dergelijke technieken zijn echter duur, energieverslindend en/of vervuilend. Op de toevoerbuis van het gezuiverde water moet een bypass worden geplaatst (eventueel aangesloten op het waterafvoernet) om bij een slechte werking van de zuiveringstechniek, een grotere vervuiling van de niet-drinkbare watervoorraad te vermijden. > Kenmerken en uitrusting van de tank De tank moet waterdicht zijn en uitgerust zijn met een bezinktank, een niveau-indicator, een mangat voor het onderhoud, een overloop en een peilstok of peillood, alsook een afkoppelbare voorziening voor het bijvullen met leidingwater. De opslagtank van het gezuiverde water kan naast de regentank(s) worden geplaatst. De tank wordt uitgevoerd in beton (prefab of ter plaatse gegoten met een waterdichte deklaag) of in kunststof. Om te vermijden dat de opslagtank van het gezuiverde niet-drinkbare water komt leeg te staan, bij gebruik als spoelwater voor de toiletten of voor enig ander regelmatig gebruik, moet de tank uitgerust zijn met een afkoppelbare aansluiting op het leidingwater. De toevoerleidingen van het leidingwater en van het niet-drinkbare water (gezuiverd afvalwater en regenwater) moeten duidelijk gemarkeerd en onderscheiden zijn. Deze markering omvat: - een principeschema van de installatie waarop de verschillende onderdelen zijn aangeduid; - de markering van de distributieleidingen van beide leidingnetten; - aan de aftappunten bordjes of etiketten met de vermelding "niet-drinkbaar water". Overigens worden de buitenkranen buiten het bereik van kinderen geplaatst (h: 160 cm) of beveiligd. Bepaalde technische kranen krijgen een speciale sleutel. Raadpleeg de infofiche WAT03 voor meer informatie over de specifieke uitrustingen (transferpompen, hydrofoorinstallaties, UV-filters, koolstoffilters, omgekeerde osmose, enz.) die nodig zijn voor de distributie van niet-drinkbaar water en/of voor de productie van drinkbaar water. Met het oog op overstroming moet de tank met een overloop uitgerust zijn. Om de stoflaag te verwijderen die zich onvermijdelijk aan het oppervlak van het water vormt en om te voorkomen dat de sifon uitdroogt, is het goed de tank een tiental keer per jaar te laten overlopen. Een regelmatige aftapping is aangewezen om de minerale stoffen te verwijderen die zich tijdens de recyclagecycli kunnen ophopen. De overloop wordt naar het hoofdriool afgevoerd of, zo mogelijk, naar een wachttank om het onderhoud, de reparatie van defecte uitrustingen en de aftapping van de tank mogelijk te maken en terzelfdertijd de continue bewoning van het gebouw te handhaven. BLZ. 17 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
De overloop wordt met een stankafsluiter en eventueel met een terugslagklep uitgerust om te vermijden dat de stank van het riool binnendringt, en wordt bij voorkeur hoger geplaatst dan het riool om een natuurlijke afvloeiing toe te laten. > Reiniging en onderhoud van de tanks De tanks moeten regelmatig worden gereinigd. Algemeen beschouwd moet de reiniging en de ontsmetting van elke tank minstens een keer per jaar worden uitgevoerd of na elk incident dat de kwaliteit kan aantasten. De ruiming gebeurt met een tankwagen en de reiniging met een hogedrukreiniger, borstels en/of krabbers voor de binnenwanden van de tanks, enz. A priori moet chloreren worden vermeden, tenzij een grondige ontsmetting nodig mocht zijn. In grotere gebouwen kan een gespecialiseerd bedrijf (al dan niet afhankelijk van de installateur) de regelmatige controles doen, naast de reiniging en het onderhoud van de installatie. Een gecentraliseerd gebouwenbeheersysteem maakt het mogelijk alle informatie te verzamelen afkomstig van de peilstokken, de controle te handhaven van de hydrofoorinstallaties (met een specifiek alarm bij defect) en, in het algemeen, het beheer te doen van alle uitrustingen van de installatie.
BLZ. 18 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
UITVOERING – SPECIFIEKE PUNTEN VOOR ELKE TECHNIEK BIOLOGISCHE ZUIVERING (SECUNDAIRE ZUIVERING): ZUIVERINGSTECHNIEKEN VAN STEDELIJK AFVALWATER
DE
INTENSIEVE
De hierna behandelde technieken betreffen hoofdzakelijk afvalwaterzuivering (zwart water en grijs water). Ze behoren tot de technieken die doorgaans worden toegepast voor de zuivering van stedelijk afvalwater, zowel op collectief als op individueel niveau. Deze technieken, die als intensief kunnen worden gekenmerkt vanwege de benodigde ruimte voor de zuivering van het afvalwater, zijn daarom niet de meest efficiënte in alle zuiveringsfasen. Hun efficiëntie blijft beperkt tot de tertiaire zuivering (stikstof en fosfor) en de quaternaire (bacteriologische) zuivering. Overigens hebben ze een negatieve milieubalans en zijn ze meer energieverslindend dan de hierna behandelde extensieve technieken (gebruik van pompen, beluchters, suppressoren, enz.). Hun regelmatig onderhoud vereist eveneens de interventie van gespecialiseerde vaklui. Deze technieken zijn in alle projectformaten beschikbaar (vanaf 1 IE in de vorm van een microzuiveringsstation). Daarom geven we hierna slechts een korte beschrijving van deze technieken. Ze blijven echter aangewezen voor de afvalwaterzuivering van projecten waarvan de dichtheid geen natuurlijke waterzuivering toelaat (meestal in stadscentra), met dien verstande dat in dergelijk geval het optimaal systeem bestaat in de zuivering van alleen het grijs water en de lozing van het zwart water in het riool of zelfs geen zwart water te produceren.
Biologische schijven - Biorotor Biologische schijven passen het principe toe van de omzetting en afbraak van de organische stoffen door op een drager vastgehechte micro-organismen. De bacterieculturen vormen een zuiverende biofilm of biologische film aan het oppervlak van de schijven. De half ondergedompelde schijven zijn gemonteerd op een wentelende as voor de zuurstoftoevoer van de vastgehechte biomassa (aerobe zuivering). Het influent wordt in een voorbezinktank behandeld. Het systeem is eveneens met een nabezinktank uitgerust voor de recirculatie van het zuiveringsslib. De biorotor gebruikt dezelfde wenteltechniek voor de drager, maar in de plaats van schijven worden cilinders gebruikt die zijn gevuld met pakkingmateriaal met een maximaal specifiek oppervlak voor de aangroei van de biofilm.
Aerobe biofilter (oxidatiebed) De bacteriën of micro-organismen zijn vastgehecht op een drager die boven het niveau van het afvalwater bevestigd is. Het te zuiveren water wordt over het filteroppervlak gesproeid. De biofilter wordt nooit in het te zuiveren influent ondergedompeld en wordt constant door natuurlijke beluchting of geforceerde ventilatie belucht. De drager die als biofilter wordt gebruikt, moet een groot specifiek oppervlak hebben (poreuze of sponsachtige materialen): lavastenen, grind, kunststoffen, enz. Afbeeldingen: VMM "waterwegwijzer voor architecten - een handleiding voor duurzaam watergebruik in en om de particuliere woning"
BLZ. 19 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
Actief slibsysteem Deze zuiveringstechniek berust op een intensieve beluchting. Beluchtingselementen (verdelers) aan de onderkant van de tank zorgen voor de zuurstoftoevoer. De bacteriën of micro-organismen zweven in vlokken in het afvalwater. De organische stoffen worden hoofdzakelijk door aerobe bacteriën afgebroken door de mengeling van de zuiverende micro-organismen met het te behandelen influent. Voordeel: vrij lage slibproductie Nadeel: vrij hoog energieverbruik voor de beluchting
Ondergedompelde beluchte biofilter De bacteriën of micro-organismen zijn vastgehecht op een volledig in het afvalwater ondergedompelde drager, of zweven in vlokken. Beluchtingselementen onder aan de drager (filter) zorgen voor de zuurstoftoevoer van de bacteriën. Die bacteriën voeden zich gedeeltelijk aan de in het afvalwater aanwezige nutriënten (stikstof, fosfor), maar gebruiken hoofdzakelijk de koolstof van de organische stoffen voor de synthese van hun eigen stof. Ze trekken er de nodige energie uit voor hun overleving. De dode bacteriën vormen vlokken die in de vorm van gemakkelijker recupereerbaar slib bezinken.
SBR ‘‘Sequential Batch Reactor’’ of discontinue trapsgewijze zuiveringstechniek, is een techniek die aansluit bij het actief slibsysteem, gecombineerd met een bezinkingssysteem. De zuivering verloopt in 3 fasen: een anaerobe fase (het influent komt in de SBR terecht, waar het wordt gecirculeerd), een aerobe fase (het influent wordt gecirculeerd en kunstmatig belucht), en een bezinkingsfase/afzetting van het slib (rust). (afbeelding: www.remofrit.be)
Voordeel: een combinatie van verschillende functies die in een conventioneel zuiveringssysteem apart worden uitgevoerd. Nadeel: complex onderhoud, energieverslindend.
BLZ. 20 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
MBR ‘’Membraanbioreactor’’: dit systeem combineert de voordelen van een ultrafiltratie door membranen die in ondergedompelde vakken worden geplaatst, en van een zuurstoftoevoer door de productie van luchtbellen onder de vakken (afbraak door aerobe bacteriën - biologische actie). De zuiverende bacteriën zweven in het te zuiveren influent. Voor de verwijdering van de bacteriën/deeltjes die zich op de membranen vastzetten, wordt een omgekeerde stroming toegepast. De MBR omvat eveneens nitrificatie- en denitrificatiefasen van de stikstofverbindingen. Ten slotte levert dit systeem een efficiënte bacteriologische zuivering. Voordelen: Lage kost van de membranen, minimale benodigde ruimte, zuiveringskwaliteit, enz. Nadelen: Gebruik van chemische producten voor de reiniging van de membranen, energieverslindend (beluchting, pompen, enz.) Afbeeldingen en bron: VMM "waterwegwijzer voor architecten - een handleiding voor duurzaam watergebruik in en om de particuliere woning" - Geo-Engineering "Membraanbioreactoren"
De membraanfiltratie- en zuiveringstechniek (MBR) leent zich voor toepassing in de dichte stad, waar bezettings- en gebruiksbeperkingen compacte systemen vereisen. De MBR is een efficiënte afvalwaterzuiveringstechniek (voor zowel zwart als grijs water) met een zuiveringsrendement dat geen aanvullende zuiveringsvoorzieningen vereist, behalve dan wel in het kader van een recyclagekring, waar het risico bestaat van ophoping van bepaalde minerale bestanddelen. NATUURLIJKE BIOLOGISCHE ZUIVERING (SECUNDAIRE EN TERTIAIRE ZUIVERING): EXTENSIEVE ZUIVERINGSTECHNIEKEN VAN STEDELIJK AFVALWATER NATUURLIJKE LAGUNAGE (stedelijk afvalwater) > Beschrijving Lagunage stemt overeen met natuurlijke zones in het watermilieu, waar het water vrijwel "stilstaat" en de stromingssnelheid vertraagd is. Bij gebruik in waterdichte bekkens produceert het vloeiveld de biochemische reacties van een lagune, een meer of een vijver. Lagunage is een open aquatisch ecosysteem. Er bestaan verschillende lagunagetypes. De meest gebruikte zijn de lagunages met microfyten (algen, microfytoplankton, enz.) waar de vuilvracht door aerobe werking (in de aanwezigheid van zuurstof) wordt omgezet. Andere technieken omvatten de afbraak van de organische stoffen door anaerobe werking in het bezinksel, wat het voordeel biedt van de stabilisatie van het zuiveringsslib. Afhankelijk van het gebruik van microfyten (die de doordringing van het licht op de bodem van de bekkens vereisen) of van macrofyten (die de ontwikkeling van die microalgen beperken), worden verschillende zuiveringsrendementen bereikt. Men treft ook lagunages aan met onderwaterplanten, vrijdrijvende waterplanten (drijvende weide) of ondergedoken wortelende waterplanten, lagunages met vaste rhizofyten of kunstmatig (mechanisch) beluchte lagunages, enz. Rekening houdend met de grote oppervlakte die de lagunagebekkens vereisen en hun vrij laag zuiveringsrendement wanneer ze geïsoleerd worden gebruikt, is deze zuiveringstechniek in het raam van deze infofiche niet aanbevolen voor projecten kleiner dan 1.000 m². Echter, in het BLZ. 21 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
kader van de uitbreiding van de steden en landelijke gemeenschappen, kan deze zuiveringstechniek worden overwogen voor de collectieve zuivering van stedelijk afvalwater. Niettemin behandelen wij hier de technische aspecten van deze zuiveringstechniek vanwege haar gemeenschappelijke kenmerken met andere natuurlijke intensieve zuiveringstechnieken. Voor onder andere meer complexe technieken zoals het M.H.E.A. (zie de beschrijving van technieken die verschillende technologieën in de vorm van natuurlijke ecosystemen combineren), wordt het principe van lagunage in een bekken aan het begin van het zuiveringscircuit toegepast vanwege zijn zuiveringsvermogen van organische stoffen en slibopvang in de beginfase van het zuiveringsproces.
> Technische aspecten o
Uitvoering: Een fysieke voorbehandeling van het afvalwater is wenselijk alvorens het water naar de lagunes af te vloeien (dat geldt voor alle zuiveringstechnieken). Die voorbehandeling omvat een zeving, een ontzanding en een vetafscheiding. De installaties moeten zodanig gedimensioneerd en ontworpen zijn dat ze fotosynthese in de lagunes mogelijk maken. Ze moeten een voldoende volume hebben voor de afbraak van de organische stoffen (verblijftijd), en hydrodynamisch zijn om de permanente afvloeiing in alle zones van de bekkens te vergemakkelijken. Rekening houdend met de zeer extensieve aard van deze techniek, is een vrij lange verblijftijd vereist (> 50 dagen). Natuurlijke lagunage vergt vrij grote oppervlakten, tussen 10 en 15m²/IE, alsook een minimaal aantal van drie opeenvolgende bekkens. De diepte van de bekkens schommelt tussen 1 m en 1,70 m en meer, afhankelijk van de aerobe of anaerobe aard van de installatie. Het is belangrijk aan te dringen op de waterdichtheid van de oppervlakken waar de lagunes worden aangelegd. Door zijn kenmerken en afkomst is dit water belast met allerlei verontreinigende stoffen die absoluut niet in de bodem mogen doordringen en de grondwaterspiegel bereiken. De waterdichtheid van het aquatisch ecosysteem kan worden uitgevoerd met een niet biologisch afbreekbaar membraan, geschikt voor dit type van toepassing (minimale dikte van 1,5 mm, bestand tegen UV-straling en tegen temperatuurschommelingen). Het idee van een waterdicht bekken van klei (of van verdichte kleiaarde) is afgeraden, want dat zou de vlotte ruiming van het slib in de weg staan en kan risico’s van nietwaterdichtheid inhouden (bodemvervuiling). Andere parameters van de lagunagezuiveringstechniek zijn de plantensoort (indien beplant), het gebruikte substraat (korrelgrootte, samenstelling), de diepte van de bekkens en hun aantal.
o
Kost: Lagunage, vaak bestempeld als rustiek, is technisch eenvoudig vanwege de weinige technologieën die in het werk worden gesteld. De investeringskosten zijn vooral afhankelijk van de kwaliteit van de bodem, die zo ondoorlatend mogelijk moet zijn (dit is een beperking op de toepassing van de lagunagetechniek). Overigens omvat de installatiekost de prijs van de materialen voor de grondwerken en de uitvoering van de werken (waterdichting, beton, geomembranen enz.). De exploitatiekosten vertegenwoordigen ongeveer 20% van die van een traditioneel waterzuiveringsstation. Deze verhouding varieert afhankelijk van de energiekost (Badia-Gondard Françoise – 2003).
o
Reiniging en onderhoud: een minimale reiniging van de installaties, bekkens, leidingen en omgeving is vereist. Overigens moet worden gelet op de goede afvloeiing van de waterstromen tussen de bekkens, de aanwezigheid van drijvende voorwerpen, de toestand van de waterkeringen en het optreden van geurhinder. BLZ. 22 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
Bij een ondergedimensioneerde, niet-onderhouden of slecht beheerde installatie, kan geurhinder optreden. Open aquatische ecosystemen kunnen muggenplagen in de hand werken (door het vrijwel stilstaand water). In een dergelijke context moet de ontwerper van lagunes dode armen vermijden (hydrodynamische vormgeving). Een andere oplossing is het inzetten van roofdieren zoals vissen en zoöplankton, die zich met insectenlarven voeden. Ten slotte is een van de grootste nadelen van deze techniek de grote slibproductie op de bodem van de lagunes. Dat slib moet om de 10 tot 12 jaar worden uitgebaggerd.
BLZ. 23 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
> Verschillende types van natuurlijke lagunage
Collectieve lagunage van het stedelijk afvalwater van de steden Rochefort en Fort-Mahon - Bron: Internet (www.villerochefort.fr; www.photos-aeriennes.fr)
Bron: Michel RADOUX (Fondation Universitaire Luxembourgeoise)
Bron: Michel RADOUX (Fondation Universitaire Luxembourgeoise)
BLZ. 24 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
Bron: Michel RADOUX (Fondation Universitaire Luxembourgeoise)
Bron: Michel RADOUX (Fondation Universitaire Luxembourgeoise)
AANGELEGDE MOERASSEN (RIETVELDEN) (afvalwater - grijs water) > Beschrijving De zuiveringssystemen door filtrerende moerassen bootsen de verschijnselen na die in natuurlijke moerassen optreden. Ze werken als filters voor de afbraak van de organische stoffen (koolstof, stikstof en fosfor), de zwevende stoffen en de ziekteverwekkers. Filtrerende moerassen worden met oeverplanten beplant en trapsgewijs gevoed door verticale of horizontale stroming in eenheden onder het wateroppervlak. Deze techniek bestaat erin de te zuiveren influenten over de trapsgewijs aangelegde bekkens te laten stromen waarin een milieu werd geschapen dat zich leent voor de vorming van een kunstmatig aquatisch ecosysteem met een zuiverende werking (combinatie van de werking van planten, van bacteriën in de rhizosfeer, van micro-organismen en van substraat). In de beplante bekkens worden meestal twee stromingswijzen toegepast: de stroming door percolatie (verticaal filtersysteem) en de stroming door translatie (horizontaal filtersysteem). In Europa treft men doorgaans aangelegde moerassen van het Seidel-type of rietvelden aan: het betreft de ‘‘reed bed treatment systems’’ (RBTS). De beplanting met snelgroeiend riet (phragmites australis), dat wisselende waterniveaus kan verwerken (kenmerk van de Seideltechniek), beperkt de productie van zuiveringsslib. Dit slib is gestabiliseerd en van goede BLZ. 25 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
hygiënische kwaliteit, waardoor het gemakkelijker kan worden gevaloriseerd. Apart beschouwd, vertonen deze technieken echter bepaalde beperkingen qua zuiveringsrendement van sommige vervuilingsparameters. Zoals wij verder zullen zien, zijn de systemen die de voordelen van verschillende technieken combineren en de gebreken ervan overbruggen, het meest efficiënt qua waterkwaliteit en zuiveringsrendement: extensieve/intensieve technieken (van het type M.H.E.A) en intensieve/extensieve technieken (van het type I.N.C.O.M.A.T.S, Living Machine, Eco-machine, enz.). De Kickuth-techniek (5 m²/IE voor afvalwater) De Kickuth-techniek werkt met bekkens waarin het afvalwater via horizontale translatie in het substraat stroomt. Dat substraat dient voor het wortelen van de oeverplanten en/of landplanten, die er een wortelzone ontwikkelen (rhizosfeer). Binnen de bekkens zorgen aerobe en anaerobe biochemische processen voor de zuivering van het afvalwater. Deze techniek, een van de meest gebruikte natuurlijke afvalwaterzuiveringstechnieken, is vrij efficiënt voor de primaire en secundaire zuivering (BZV en CZV) maar is beperkt voor de tertiaire zuivering (40 à 60%).
De Seidel-techniek (3-7 m²/IE voor afvalwater) De Seidel-techniek maakt gebruik van bekkens waarin het water via verticale filtratie (percolatie) in het substraat stroomt. Het betreft een trapsgewijs parallel gekoppeld systeem. De bekkens worden intermitterend met ongezuiverd afvalwater bevloeid, waardoor het systeem afwisselend wel of niet onder water staat. Daardoor kan het substraat gevoeliger zijn voor de grootte van de te verwerken hydraulische belasting. De Seidel-techniek maakt een hoge nitrificatie van het influent mogelijk. Ideaal voor de denitrificatie, kunnen dan na de beplante filterbedden bekkens met horizontale stroming worden geplaatst. Door de combinatie van beide technieken bereikt men dus een grotere efficiëntie dan wanneer men ze apart toepast. Afbeeldingen: VMM "waterwegwijzer voor architecten - een handleiding voor duurzaam watergebruik in en om de particuliere woning"
> Technische aspecten Filtrerende moerassen vereisen een oppervlakte die afhankelijk is van de kwaliteit van het afvalwater, de lozingsvereisten en de toestand van het terrein. De dimensionering van het systeem zal dus afhangen van de massabelasting, de beschikbare ruimte en de topografie van het terrein. In het kader van de nabehandeling van grijswaterzuivering, wordt de uitgevoerde oppervlakte beperkt tot 1-2 m²/IE in vergelijking met de 5-10 m²/IE benodigde oppervlakte voor de zuivering van al het afvalwater. o
Uitvoering: - De diepte van de bekkens bedraagt meestal tussen 60 cm en 1 m; - Om de waterdichtheid van de bekkens te waarborgen en het risico van vervuiling van de grondwaterspiegel te vermijden, moet de techniek op een waterdichte fundering worden uitgevoerd. Overeenkomstig de aanbevelingen van de fabrikant, kan die waterdichtheid worden uitgevoerd met een niet biologisch afbreekbaar membraan, geschikt voor dit type van toepassing (dikte >1,5 mm, bestand tegen UV-straling, tegen temperatuurschommelingen en tegen knaagdieren). De bekkens kunnen in beton, eventueel geprefabriceerd, worden uitgevoerd. Het ontwerp van een waterdicht bekken van klei (of van verdichte kleiaarde), kent geen tegenargumenten meer: de kleilaag is immers nooit betrokken bij onderhoudswerkzaamheden. - De bekkens worden gevuld met een substraat met een textuur van het type "grof zand", BLZ. 26 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
-
-
-
idealiter met variërende korrelgrootte (2-8 mm van onder naar boven). Het substraat is dus zeer doorlatend en zorgt voor een gelijkmatige stroming van het water. De ingang en uitgang van de beplante filterbedden moeten een verschillende korrelgrootte hebben van de rest van het bekken (grind 60-100 mm – Kickuth-techniek). Alle andere voorzieningen voor de ingang, doorstroming en uitgang van het te zuiveren water moeten zodanig ontworpen zijn dat ze beschermd zijn tegen vorst (gebruik van ingegraven inspectieputten, enz.). De aansluitleidingen van het gebouw op de septische put moeten een helling hebben van 2 tot 4%. Het water dat uit de septische put stroomt, loopt door stijve buizen met een regelmatige helling van 1%. De beplante filterbedden hebben een helling van minimaal 1%. Het is noodzakelijk dat de septische put over een toereikende eigen ventilatie beschikt, om te vermijden dat in de stroomafwaartse bekkens geurhinder optreedt door de afbraak van de organische stoffen van de septische put. De afvoerleiding van de gassen moet voldoende hoog worden geplaatst (meer dan 3 m) en op voldoende afstand van toegangen tot bezette ruimten (min. 1 m), toegankelijke buitenruimten (terrassen, zijgalerijen), enz.
o
Reiniging en onderhoud: De meeste onderhoudswerkzaamheden zijn identiek aan die van een siertuin met landelijke en semi-aquatische inrichtingen: onderhoud van de directe omgeving (toegankelijkheid), van de bekkens (steunmuurtjes, aansluitingsvoorzieningen en -leidingen tussen de bekkens, enz.), jaarlijks maaien van de bovengrondse biomassa aan het einde van hun groeiperiode (september-oktober) en de afvoer ervan, het ruimen van het zuiveringsslib (om de 5 tot 10 jaar), enz. Zoals voor elke tuin is een fytosanitair toezicht en eventueel de bestrijding van parasietplagen (bladluis bijvoorbeeld) nodig. Deze "zachte" waterzuiveringstechnieken werken bij voorkeur in vrij verval en zonder het gebruik van chemische middelen. Sommige projecten die niet over een voldoende natuurlijke helling beschikken (van 60 tot 80 cm tussen de uitgang van het water van de gebouwen en de uitgang van de bekkens), vereisen het gebruik van dompelpompen om het water op het vereiste niveau op te pompen. Het onderhoud omvat eveneens de controle van de toevoer- en afvoervoorzieningen van het water.
o
Zuiveringsefficiëntie in de winterperiode: de vermindering van het zuiveringsrendement (verwatering door neerslag en lagere omgevingstemperaturen) is in werkelijkheid niet noemenswaard. Alle biologische en natuurlijke zuiveringsprocessen (door de werking van bacteriën, micro-organismen, microfyten en macrofyten) zijn effectief temperatuurgebonden maar blijven functioneel en dus actief in de winter (met inbegrip van de hogere planten, waarvan de ondergrondse biomassa’s winterhard zijn). Hun seizoengebonden vertraging kan eenvoudigweg door een voldoende dimensionering van de installaties worden gecompenseerd. In de winter is het belangrijk de gehele oppervlakte in werking te houden, ondanks de bevriezing van het wateroppervlak, en dus te verzekeren dat het water overal kan stromen: van bekken naar bekken, waarbij de aansluitvoorzieningen en de in- en uitgangen van de bekkens tegen vorst beschermd moeten zijn.
o
Aanbevelingen: kunstmatige bekkens die op een open aquatisch ecosysteem geïnspireerd zijn of die het voorbehandelde ongezuiverde water in een open septische put laten stromen (in anaerobe of zelfs anoxische omstandigheden) en die in de onmiddellijke omgeving uitzonderlijk geurhinder kunnen veroorzaken, moeten op voldoende afstand van de gebouwen worden geplaatst, rekening houdend met de overwegende windrichting.
Drie in het Waalse Gewest erkende natuurlijke zuiveringstechnieken: EPUVAL (met riet beplante filterbedden – EPUVALWAT asbl – Dimitri XANTHOULIS), A.E.A.R. (Agencement d’Ecosystèmes Aquatiques Reconstitués – Ecologie au quotidien asbl – Christian HEYDEN) en M.H.E.A (Eloy&Fils – Michel RADOUX). BLZ. 27 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
> Voorbeelden van natuurlijke waterzuiveringstechnieken in België Het beplante filterbed EPUVAL (Dimitri XANTHOULIS – 7 m²/IE) Het door de vzw Epuvaleau en de Faculteit Agronomische Wetenschappen van Gembloux ontwikkeld zuiveringscircuit past de principes toe van de Kickuth-techniek met horizontale stroming. Het zuiveringscircuit omvat een voorbehandeling in een septische put "voor alle afvalwater" en twee parallel aangelegde, met riet beplante bekkens waarin het te zuiveren influent onder het substraat stroomt.
Afbeeldingen: Vzw Epuvaleau, brochure "Votre système d’épuration des eaux usées par filtre végétalisé EPUVAL"
BLZ. 28 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
Agencement d’Ecosystèmes Aquatiques Reconstitués (Christian HEYDEN – 6-8 m²/IE voor afvalwater) De techniek omvat een voorbehandeling in een septische put. De natuurlijke zuiveringscircuits van de A.E.A.R.-techniek, passen een opeenvolging van aquatische en semi-aquatische ecosystemen toe: een bekken met in grindsubstraat gewortelde macrofyten: riet en de gele lis. Het grind dient als fysieke filter voor de zwevende stoffen, als substraat voor de waterplanten en als drager voor het plankton. De stroming gebeurt horizontaal door het substraat. een lagune samengesteld uit microfyten (eencellige groene algen), die het water van dit bekken spontaan koloniseren. Die aanwezigheid van algen bevordert de ontwikkeling van dafnia’s, kleine kreeftachtigen en plankton die het water klaren door zich met de algen te voeden, wat zorgt voor een opname van fecale kiemen. een aangelegd moeras: dit werkt als filter via infiltratie en percolatie door een substraat en dient als drager voor zuiverende micro-organismen. De planten worden gekozen voor hun zuiverende en esthetische kenmerken. een lagune met verschillende soorten onderwaterplanten: gekroesd fonteinkruid (Potamogeton crispus), gedoornd hoornblad (Ceratophyllum demersum), witte waterlelie (Nymphaea alba), pijlkruid (Sagittaria sagittifolia), kleine egelskop (Sparganium emersum) en zwanenbloem (Butomus umbellatus). Dit laatste bekken is een "schuilplaats voor inheemse waterdieren", twee zeldzame vissoorten van de karperachtigen: de bittervoorn (Rhodeus sericeus amarus) en het vetje (Leucaspius delineatus) werden opnieuw ingevoerd. Men treft er ook een tweekleppig weekdier aan: de zwanenmossel (Anodonta sp.), die als filter dient voor de zwevende stoffen in het water. Deze diersoorten zijn kostbare biologische indicatoren voor de kwaliteit van het effluent.
de bittervoorn (Rhodeus sericeus amarus) Bron: Christian HEYDEN (Ecologie au quotidien asbl) – Les Amis de la Terre, "La mare", nr. 62, 2001.
BLZ. 29 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
De MHEA-techniek (Michel RADOUX – 6-8 m²/IE voor afvalwater) Het geoptimaliseerde MHEA-zuiveringscricuit (Mosaïque Hiérarchisée d’Ecosystèmes Artificiels), omvat drie in serie geplaatste kunstmatige ecosystemen: een aquatisch ecosysteem, een semiaquatisch ecosysteem en een landecosysteem. Het zuiveringscircuit vereist de voorbehandeling van het afvalwater in een septische put. De aanleg van een aquatisch ecosysteem is verantwoord door het feit dat voorgezuiverd water nog een groot gehalte aan zwevende stoffen (ZS) kan meevoeren. Het is dus noodzakelijk de primaire vervuiling voldoende af te breken op het niveau van het aquatisch ecosysteem, om elke schadelijke verstoring van de hydraulische geleidbaarheid in het stroomafwaarts gelegen landecosysteem te vermijden. Overigens is het "open" aquatisch ecosysteem praktischer voor de periodieke ruiming van het geproduceerde slib. De tweede fase omvat een semi-aquatisch ecosysteem beplant met verschillende soorten oeverplanten: Typha latifolia/angustifolia, Phragmites australis, Iris pseudacorus, Scirpus lacustris, enz. Het semi-aquatisch ecosysteem is nodig voor onder meer de beperking van de ontwikkeling van microfyten, die in het open water een belangrijke rol spelen. In de laatste fase wordt het water naar verschillende landecosystemen afgevloeid, waarvoor verschillende struik- en boomsoorten in aanmerking kunnen komen (Alnus glutinosa (L.) Gaertn – Alnus cordata (Loisel.) – Populus tremula L. – Prunus padus L. – Fraxinus excelsior L. – Salix cinerea L., enz.). De landecosystemen verbeteren het zuiveringsrendement van de primaire en secundaire zuivering aanzienlijk. Wat de tertiaire zuivering betreft, hebben de met struiken beplante bekkens systematisch hoger zuiveringsrendementen geleverd. Wij wensen erop te wijzen dat afhankelijk van het type van beplanting, vrij logische soorten in aanmerking komen: bomen zoals de wilg en de populier (twee snelgroeiende bomen) leveren de beste resultaten.
Bron: Michel Radoux (Fondation Universitaire Luxembourgeoise) en Eloys&Fils BLZ. 30 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
SELECTIEVE ZUIVERING VAN GRIJS WATER De Traiselect-techniek (Joseph ORZÀGH – 1-2 m²/IE – grijs water) De selectieve zuivering van grijs water heeft alleen maar werkelijk zin wanneer geen fecaal water wordt geproduceerd. In dat geval stelt men vast dat het probleem van het huishoudelijke afvalwater hoofdzakelijk de behandeling van de organische belasting betreft. Zie WAT02 voor de techniek van de toiletten met composteerbaar strooisel (droge toiletten). De Traiselect-techniek vereist een voorbehandeling in een septische put. Zoals eerder gezien verbetert het zuiveringsrendement van de septische put van 30% afbraak van de organische belasting (voor de zuivering van grijs water en zwart water) tot 60-80% voor grijs water alleen. Dat geldt indien het water in een anaeroob milieu onmiddellijk na zijn productie wordt gezuiverd (nog warm water). De zuivering van grijs water alleen produceert weinig zuiveringsslib. De tweede fase van de techniek bestaat uit een buffertank met beluchting van het influent (grijswaterreactor): zuurstoftoevoer van het milieu en verwijdering van de geurhinder van de anaerobe fermentatie. In deze ondergrondse tank (vaak van kunststof), met een capaciteit van 50 tot 100 liter per persoon, wordt een verdeler geplaatst van luchtbellen die door een perspomp (van het type aquariumbeluchter) worden ingeblazen. De nabehandeling kan worden uitgevoerd door een beplant filterbed van het type aangelegd moeras en/of nabehandelingsvijver: kunstmatige vijver, semi-aquatisch of landecosysteem. Indien de aanleg van een filtrerende tuin vanwege gebrek aan benodigde ruimte, niet kan worden uitgevoerd, kunnen meer intensieve technieken worden toegepast voor de recyclage van het gezuiverde grijs water in de verbruikscyclus van het gebouw (spoelwater voor de toiletten indien behouden, onderhoud van het gebouw en van de directe omgeving). De volumes die als (af)waswater worden gebruikt, vertegenwoordigen slechts een klein aandeel van het door de woning geproduceerde afvalwater. De recyclage van grijs water moet dus met de opvang van regenwater worden gecombineerd.
Bron: Joseph Orzàgh – Eautarcie "Pluvalor & Traiselect – introduction à la gestion écologique de l’eau dans la maison" – www.eautarcie.com BLZ. 31 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
De WATER CONVERT®-techniek (trapsgewijze recyclage van grijs water) De Water Convert-techniek is een zuiveringssysteem van grijs water van douche of bad voor de spoeling van de toiletten. Bij elk gebruik van de douche of het bad, wordt het grijs water opgevangen, gezuiverd en opgeslagen. Dit water wordt vervolgens gebruikt als spoelwater voor de toiletten in de woning. Zo wordt het grijs water van het bad of de douche opgevangen in een klein reservoir onder of naast het bad of de douche. Dit reservoir bevat een mechanische filter en een pomp. Wanneer de spoelbak van het toilet vol is, of bij een stroomonderbreking, vloeit het water langs een overloop naar het riool af. Is de spoelbak leeg, dan wordt de pomp via een voeler in werking gesteld en pompt het water naar de spoelbak via een rubberslang in de dekvloer of de plint. Het systeem is bijzonder compact en kan eenvoudigweg achter de closetpot van het toilet worden geplaatst. Het onderhoud is zeer eenvoudig en vereist geen tussenkomst van een technicus. Het water wordt automatisch gezuiverd door een doseerapparaat dat een blauwgekleurde, geparfumeerde en bactericide waterige oplossing bevat. De aanbevolen dosering bedraagt 4 ml voor een spoelbak van 10 l of het equivalent van ± 750 spoelingen van 10 l. Deze oplossing bevat een middel om kalkaanslag in de spoelbak en de leidingen van het toilet te voorkomen en is niet schadelijk voor het zuiveringssysteem. Een vergelijkbare techniek wordt in vliegtuigen en hogesnelheidstreinen toegepast. Bij een tekort aan grijs water kan het systeem automatisch op leidingwater overschakelen. Het apparaat wordt door een elektronisch systeem beheerd. Een lcd-scherm duidt aan wanneer de filter vuil is of de pomp defect is. In een hotel kan de receptionist(e) het lcd-scherm gebruiken om de berichten aan de klanten over te maken. De systemen worden dan op een netwerk aangesloten en door een software beheerd. Bij renovatie biedt Water Convert, zonder extra benodigde ruimte en zonder grote verbouwingen, een goede oplossing ter vervanging van het bestaande spoelsysteem.
Bron: Principeschema van de werking van het WaterConvert-systeem (bron: www.waterconvert.com) BLZ. 32 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
De Pontos Aquacycle-techniek (Hansgrohe – grijs water) De Pontos Aquacycle-techniek is een recyclagesysteem van badkamerwater (bad, douche, wastafel) en bestaat uit de volgende elementen: - Een vocht- en geurdichte voorbehandelingsunit van polyethyleen, voor de aerobe en biologische zuivering van grijs water (bad, douche, wastafel), bestaande uit: een wervelbed (brokken kunststofschuim) waarop de biomassa zich kan vasthechten en dat functioneert als een sequentieel gevoede biologische reactor met een intermitterende beluchter; een regelbare en automatische slibafvoer; en een in het reservoir ingebouwde filter met automatische tegenstroomreiniging. - Een vocht- en geurdichte hoofdzuiveringsunit van polyethyleen, voor de aerobe en biologische zuivering van grijs water (bad, douche, wastafel), bestaande uit: een wervelbed (brokken kunststofschuim) waarop de biomassa zich kan vasthechten en dat functioneert als een sequentieel gevoede biologische reactor met een intermitterende beluchter; en een regelbare en automatische slibafvoer. - Ontsmetting door ultraviolette UVC-straling. - Toevoer van gezuiverd water: reservoir van polyethyleen voor het gezuiverde water, met een tweede toevoer voor leidingwater overeenkomstig de norm DIN 1988, en een perspomp (DEA) met bedieningsinrichting. - Volledig automatische besturing van de installatie met storingsindicator, met de mogelijkheid om de fabrieksinstellingen van de procesparameters en van de programmamodule te wijzigen voor een automatische opstarting na de inloopperiode. De kwaliteit van het gezuiverde water stemt overeen met de hygiënische en biologische normen van de Europese richtlijn van 8 december 1975 betreffende de kwaliteit van het zwemwater, alsook van tabel 3 van de handleiding H201 van de FBR (Duitse beroepsvereniging voor het gebruik van regenwater en industrieel water) van januari 2005.
Bron: Principeschema van de werking van de zuiveringsinstallatie en afbeelding van het Aquacycle 5000-systeem in een studentenhuis (62 appartementen) in Hannover (www.pontos-aquacycle.de) BLZ. 33 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
GEMENGDE SYSTEMEN DIE VERSCHILLENDE ZUIVERINGSTECHNIEKEN COMBINEREN De INCOMATS-techniek (Rik VAN DE WERF, Tony DEWIT – afvalwater) De INCOMATS-afvalwaterzuivering (Integrated Conventional Macrophyte Treatment System) werd ontworpen door het gespecialiseerde studiebureau MVL voor het domein Planckendael van de Zoo van Antwerpen in Mechelen. INCOMATS werd ontworpen op basis van twee zelfstandige en geïntegreerde technieken: een Biorotor met actief slib, gecombineerd met moerasbekkens met helofyten: een samenspel van traditionele intensieve technieken en natuurlijke extensieve technieken. De eerste, meer intensieve zuivering, past de techniek toe van de biologische schijven of Biorotor en het actief slibsysteem. Het actief slibsysteem bestaat uit een beluchtingstank en een bezinktank (nabezinktank). De tweede zuivering omvat een bekken met macrofyten en een moeras met helofyten. Hier worden drijvende of in een substraat wortelende waterplanten gebruikt. Het moeras met helofyten is gebaseerd op de stroming van het afvalwater doorheen een grindlaag (hoogte 30 tot 90 cm) waarin de waterplanten wortelen (rhizosfeer). In werkelijkheid bestaat het moeras uit een aantal parallelle bekkens die alternerend door het voorgezuiverde afvalwater worden bevloeid. Op die manier bevindt de rhizosfeer van de verschillende bekkens zich afwisselend in aerobe en anaerobe toestand. Die afwisseling biedt een aantal voordelen voor de aanwezige micro-organismen: nitrificatie en denitrificatie worden gestimuleerd alsook afbraak van de fosfaten.
Bron: MVL "Auto-épuration naturelle par des plantes aquatiques – un ancien problème dans un ensemble contemporain" - specifieke studie: de nationale Zoo van Antwerpen (plaats: Planckendael) Foto’s: Art&Build 2002
BLZ. 34 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
HELIOBIOLOGISCHE TECHNIEKEN De techniek van de Living Machine – Eco-Machine (John TODD – in een serre – 2-4 m²/IE afvalwater) Deze techniek benut de in het afvalwater aanwezige nutriënten om een volledige voedingsketen te ontwikkelen. De keten omvat de primaire producenten (verschillende soorten waterplanten, macrofyten), de consumenten van die primaire productie (zoöplankton, slakken, weekdieren, vissen, enz.) en de afbrekers (bacteriën, benthische organismen, enz.). De Living Machine bestaat uit tanks, meestal cilindervormig, die in serie met elkaar verbonden zijn (de cellen). Deze tanks worden kunstmatig belucht door beluchters die fijne luchtbelletjes in hun bodem inblazen, waardoor "upwelling" plaatsvindt (de organische stoffen stijgen naar de oppervlakte) en de plantwortels continu worden gevoed. Verschillende kunstmatige ecosystemen worden, door de stroming van het water, in de vorm van cellen met elkaar verbonden in een serre die als biologische beschutting dient. De serre maakt een betere controle mogelijk van parameters zoals temperatuur, zuurstofconcentratie, lichtsterkte, zonnestraling voor de fotosynthese, enz. en dus een groter zuiveringsrendement. Er bestaan veel verschillende soorten bekkens die in combinatie met elkaar worden gebruikt: open reactoren beplant met drijvende macrofyten, biologische reactoren die werken in de aanwezigheid van ingeblazen zuurstof, aangelegde moerassen (rietvelden), bezinktanks (klaringsbekken), "ecologische wervelbedden", enz.
Teksten: John Todd - Beth Josephson "The design of living technologies for waste treatment" - Foto’s: Art&Build
BLZ. 35 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
HOGERE PLANTEN GEBRUIKT VOOR DE ZUIVERING VAN STEDELIJK AFVALWATER Natuurlijke zuiveringstechnieken passen op visueel en landschappelijk vlak uitstekend in het natuurlijke milieu, voor zover de gekozen plantensoorten "op natuurlijke wijze" in het omringende ecosysteem aanwezig zijn. In kunstmatig aangelegde ecosystemen voor de zuivering van afvalwater, moeten plantensoorten worden vermeden die kunnen woekeren bij gebrek aan roofdieren, parasieten en/of concurrentie door vegetatieve voortplanting (beperking van het "woekerrisico"). Inheemse plantensoorten zijn het best aangepast aan de weersomstandigheden, zijn sterker en bevorderen de ontwikkeling van de lokale diversiteit. Natuurlijke extensieve zuiveringstechnieken kunnen zelfs dienen als "vluchtplaats" voor plantensoorten die in hun natuurlijke milieu met uitsterving bedreigd zijn (menselijke druk, wijziging van de natuurlijke leefruimte enz.). Andere soorten kunnen uit het plantenpalet worden gekozen voor hun zuiverende eigenschappen en efficiëntie in de afbraak van bepaalde verontreinigende stoffen die in het afvalwater aanwezig zijn: o
o o
o o o o o
sommige drijvende macrofyten zoals de waterhyacint (eichhornia crassipes), de watersla (pistia stratiotes) of de planten van de eendenkroosfamilie (lemna minor en lemna gibba), efficiënt voor de afbraak van de organische stoffen; riet (phragmites australis) voor het beheer van het zuiveringsslib; de mattenbies (scirpus lacustris) en de watermunt voor hun werking tegen ziekteverwekkende bacteriën en coliformen die verantwoordelijk zijn voor de bacteriologische vervuiling van het water; de hydrocotyle umbellata, eichhornia crassipes en phragmites australis zijn efficiënt voor denitrificatie; de waterklaver (Menyanthes trifoliata) is een waardplant voor rupsen en vlinders; honingstruiken van het type prunus padus, worden in de nabehandelingsfase gebruikt en dienen als pleisterplaats voor de ontwikkeling van volwassen vlinders; bomen zoals de wilg en de populier, twee snelgroeiende boomsoorten, zijn efficiënt voor de zuivering van stikstof- en fosforverbindingen; andere planten zijn efficiënt voor de zuivering van zware metalen: de sareptamosterd (brassica juncea) kan tot 60% van zijn droog gewicht in lood opnemen, en het lood kan na maaiing worden gerecycleerd. De zonnebloem (Helianthus annuus) speelt een belangrijke rol in de zuivering van zware metalen in het afvalwater of in het regenwater dat van de wegen afvloeit.
BLZ. 36 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
Waterplanten
Eendenkroos – lemna minor
Gele plomp – nuphar lutea
Witte waterlelie – nymphea alba
Overplanten
Waterklaver- Menyanthes trifoliata
Moerasspirea - Filipendula Ulmaria: geneeskrachtige plant
Kattenstaart - Lythrum Salicaria
Leids plantje of salamanderstaart - Saururus Cernuus
Watergras - Eleocaris Acicularis
Kalmoes - Acorus Gramineus
Oeverzegge - Carex Riparia
Witte waterkers - Nasturtium officinale
BLZ. 37 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
Riet - Phragmites Australis: behandeling van het zuiveringsslib (volume, kwaliteit en hygiëne)
Grote, kleine of dwerglisdodde - Typha latifolia / angustifolia / minima (beschermde moerasplant)
Mattenbies - Scirpus lacustris: belangrijk voor de bacteriologische zuivering
Zwanenbloem - Butomus Umbellatus
Grote egelskop - Sparganium Erectum
BLZ. 38 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
Gele lis - Iris pseudacorus
Siberische lis - Iris sibirica
Snoekkruid - Pontederia Cordata
Landplanten
Grauwe wilg – Salix cinerea
Ratelpopulier – populus tremula
Vogelkers – prunus padus
Specifieke planten
Sareptamosterd - Brassica Juncea (zuivering van zware metalen)
Zonnebloem - Helianthus annuus (zuivering van zware metalen)
Watermunt – Mentha aquatica (bacteriologische zuivering)
BLZ. 39 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
AANVULLENDE INFORMATIE ANDERE AANDACHTSPUNTEN Andere infofiches die verband houden met de thematiek van afvalwaterzuivering: o WAT 01 – Waterbeheer – Algemeen o WAT 02 – Rationeel omspringen met water o WAT 03 – Regenwaterwinning en -gebruik BIBLIOGRAFIE o o o o
o
o o o o o
o
o o o
o
o
o o
ADEME, Qualité environnementale des bâtiments; manuel à l’usage de la maîtrise d’ouvrage et des acteurs du bâtiment, Uitg. ADEME, 2002. ASBL EPUVALEAU, Brochure destinée aux acquéreurs "Votre système d’épuration des eaux usées par filter végétalisé EPUVAL" BADIA-GONDARD Françoise, L’assainissement des eaux usées, Uitg. Techni.Cités, Voiron, 2003. BRIX Hans, How "green" are aquaculture, constructed wetlands and conventional wastewater treatment systems?, in Water Science and Technology, vol. 40, nr. 3, p. 4550, 1999. EUROPESE COMMISSIE, Procédés extensifs d’épuration des eaux usées adaptés aux petites et moyennes collectivités, Uitg. Bureau voor officiële publicaties der Europese Gemeenschappen, Luxemburg, 2001. DINAER Laurent, La zone humide naturelle – source d’inspiration pour l’épuration des eaux usées, TFE ULB-IGEAT, 2003. HABERL R., PERFLER R. en MAYER H., Constructed Wetlands in Europe, Water Science and Technology, vol. 32, nr. 3, p. 305-315, 1995. HOPKINS Ben en John R. ARGUE, Constructed "source" wetland concepts applied to urban landscapes, Water Science and Technology, vol. 29, nr. 4, p. 133-140, 1994. LEVINE A.D. en ASANO T. Recovering Sustainable Water from Wastewater, in Envir.Sc.&Technol., p. 202-208, 1 juni 2004. NANDA Kumar, DUSHENKOV Viatcheslav, MOTTO Harry en RASKIN Ilya, Phytoextraction: the use of plants to remove heavy metals from soils, in Environment Science and Technology, vol. 29, p. 1232-1238, 1995. NANDA Kumar, DUSHENKOV Viatcheslav, MOTTO Harry en RASKIN Ilya, Rhizofiltration: the use of plants to remove heavy metals from aquaeous streams, in Environment Science and Technology, vol. 29, p. 1239-1245, 1995. ORZAGH Joseph, Pluvalor et Traiselect, Introduction à la gestion écologique de l’eau à la maison, Mons, 1998. PIÉTRASANTA Yves en Daniel BONDON, Le Lagunage écologique, Uitg. ECONOMICA, 1994. RADOUX M., CADELLI D. en NEMCOVA M., A comparison of purification efficiencies of various constructed ecosystems (aquatic, semi-aquatic and terrestrial) receiving urban wastewaters, in Vymazal J. (Uitg.), Wetlands Ecology and Management – Nutrient cycling and retention in wetlands and their use in Wastewater Treatment (speciaal nummer), vol. 4, nr. 3, Kluwer Academic Publishers, Nederland, p. 207-217, 1997. RADOUX Michel, Les Mosaïques Hiérarchisées d'Écosystèmes Artificiels - Groupe de recherches MHEA® (Station Expérimentale de Viville – F.U.L - Conception, structure, particularités techniques et gestion), 2003. RADOUX Michel (Fondation Universitaire Luxembourgeoise – Station expérimentale de Viville), Epuration des eaux usées par voie naturelle – Les Mosaïques Hiérarchisées d’Ecosystèmes Artificiels MHEA®, 2003. SUZUKI Y. et al., Large-Area and On-Site Water Reuse in Japan, p. 16, (www.pwri. go.jp/Kokusai/Conference). TODD John en JOSEPHSON Beth (Ocean Arks International), The design of living BLZ. 40 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
o
o o
technologies for waste treatment, in Ecological Engineering, vol. 6, nr. 1-3, p. 109-136, mei 1996. VAN DE WERF R., VERBEKEN R. en DEWIT T., (Bureau d’Etude et de Conseil en Environnement, Alimentaire et Agriculture - MVL), Auto-épuration naturelle par des plantes aquatiques – un ancien problème dans un ensemble contemporain, specifieke studie: de nationale Zoo van Antwerpen (plaats: Planckendael), 1994. VLAAMSE MILIEUMAATSCHAPPIJ, Waterwegwijzer voor architecten – een handleiding voor duurzaam watergebruik in en om de particuliere woning, 2002. WWF-België, Vivons l’eau ; guide pratique pour une utilisation rationnelle de l’eau, mei 2002.
WEBSITES o
www.leefmilieubrussel.be (Bussels Instituut voor Milieubeheer, energieadministratie van het Brussels Hoofdstedelijk Gewest)
o
www.epuval.eu (Asbl Epuvaleau) www.eautarcie.com (Joseph Orzàgh – informatie over de selectieve zuivering van grijs water
o
de
met het TRAISELECT-systeem)
o o o
http://aqua.eloy.be (Bedrijf dat de M.H.E.A-zuiveringstechniek commercialiseert) www.toddecological.com/ecomachines.html (Living Machine - Eco Machine) www.ciger.be (INASEP, Intercommunale Namuroise de Services Publics)
BLZ. 41 VAN 41 – RECYCLAGE VAN GRIJS WATER IN SITU – DECEMBER 2008 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING WAT04
milieu-
en