Concept dd. donderdag 17 februari 2011
Haalbaarheidsstudie:
Regenwater? We hebben er schoon genoeg van…
Samengesteld door:
Openbare Basisschool De Molenvliet Stad aan ’t Haringvliet Leerlingen bovenbouw / werkgroep ECO-schools / Jan Roedoe
Inhoudsopgave:
Regenwater? We hebben er schoon genoeg van…. De eerste ideevorming. Uitvoering plan van aanpak. De resultaten van het onderzoek: Hoeveel regenwater valt er op het dak van de school? Hoeveel water verbruiken we per jaar op school? Samenvatting en conclusies.
De praktijkproef. Van het dak naar de watertank. Van de watertank naar de toiletten. Overige geconstateerde problemen.
De volgende stappen.
Regenwater? We hebben er schoon genoeg van…. Algemeen. In Nederland valt er ieder jaar behoorlijk veel regen. Soms wel 100 liter op iedere vierkante meter. Dat water komt in de grond terecht maar ook een groot gedeelte wordt het riool in gespoeld. Dat is voornamelijk het water dat op de daken van huizen en gebouwen valt. Via de goten en regenpijpen komt het in het riool en daar moet het samen met allerlei ander (vuil)water schoongemaakt worden, om vervolgens weer naar zee afgevoerd te worden. Dat schoonmaken kost veel energie en is natuurlijk noodzakelijk als het echt vuil water van de wasmachines, toiletten, etc. betreft. Maar regenwater is niet echt vuil en wordt dus ten onrechte schoongemaakt; dat is verspilling van energie. Je zou regenwater natuurlijk ook kunnen gebruiken om je handen te wassen en de wc door te spoelen, daar is het schoon genoeg voor. Daarna komt het ook in het riool, maar het heeft dan in ieder geval iets nuttigs gedaan. Bovendien hoef je dan geen schoon leidingwater, dat veel kost en met veel energie eerst is schoon gemaakt, te gebruiken voor zaken, waar niet echt schoon water voor nodig is. Als je regenwater zou gebruiken om je handen te wassen en de wc door te spoelen, zou dat dus veel energie besparen en het milieu help je ermee.
Plan van aanpak. Er moeten wel eerst een heleboel dingen gebeuren, voordat je zomaar regenwater door de wc kan spoelen. Sommige van die dingen kun je zelf doen en voor andere ingewikkelde dingen heb je misschien wat hulp nodig van bijvoorbeeld een loodgieter. Een project binnen de school zou duidelijk kunnen maken of het gebruik van regenwater mogelijk is en wat er dan allemaal moet gebeuren. De volgende dingen moet je dan ook eerst onderzoeken: 1. 2. 3. 4. 5.
Hoeveel water heb je nodig om de wc door te spoelen? Hoeveel water valt er op het dak van de school? Hoe krijg je het regenwater bij de wc? Wat moet je doen als het teveel of te weinig regent? Hoe moet je voorkomen, dat het regenwater wordt opgedronken of bij het schone water komt? 6. Wat kost het en hoeveel bespaar je er mee?
7. Wat moet je doen als het erg koud is in de winter en al het water bevriest? Op al die vragen moeten we een antwoord vinden en er zullen vast nog wel veel vragen zijn die we hier vergeten zijn of die later opkomen. Het beantwoorden van de vragen is ook heel leerzaam; je leert wat over het weer en de regen, over technische dingen en over dingen die met geld en kosten te maken hebben.
Een eco-project? Het lijkt zinvol om een eco-project te beginnen om dit allemaal uit te zoeken. Als alle vragen dan beantwoord zijn kun je beslissen of je het wel of niet gaat uitvoeren. Het lijkt me dan ook dat de bovenbouw hier best een rol in kan spelen, met wat hulp van buitenaf en tenslotte als het allemaal mogelijk blijkt te zijn, moet de hele school aan het project meewerken. Durven we die uitdaging aan?
Uitvoering plan van aanpak: In overleg met de schoolleiding is besloten om met de bovenbouw een voorstudie te gaan starten met als doel: het onderzoeken van de haalbaarheid naar het gebruiken van regenwater voor de toiletspoeling. Deze voorstudie is begeleid door Jan Roedoe in het kader van eco-schools ; de bijeenkomsten hebben plaats gevonden op een aantal vrijdagmiddagen van 13.00 tot 14.00 uur. Op de navolgende data zijn de diverse onderwerpen aan de orde geweest: Vrijdag 12 februari 2010: Onderwerp: Hoeveel water verbruiken we op school en waarvoor? Hoeveel water valt er op het dak van de school? Wat kost het water? Vrijdag 5 maart 2010: Onderwerp: Hoe krijgen we het regenwater naar de toiletten? Wat doen we als er te veel regenwater valt? Wat doen we als er te weinig regenwater valt? Wat doen we in de winter als het vriest? Vrijdag 16 april 2010: Onderwerp: Wat hebben we nodig om een installatie te bouwen? Waar halen we de materialen vandaan? Wat kost het om de installatie te bouwen? Op vrijdag 16 april 2010 is er door de leerlingen een model opgebouwd van de mogelijke situatie om een aantal praktische zaken uit te proberen. In de werkgroep eco-schools is vervolgens op 27 april 2010 een concept besproken van de eerste fase van de haalbaarheidsstudie, waarin de tot dan uitgezochte zaken zijn vastgelegd. Hierna moeten nog een aantal uitvoeringszaken bestudeerd gaan worden om vervolgens samen met de schoolleiding te kunnen besluiten of het idee haalbaar is, wat het kost en hoe we het eventueel gaan uitvoeren. Het kan dus ook betekenen dat we niets gaan doen; in dat geval hebben we in ieder geval veel geleerd.
De resultaten van het onderzoek: Hoeveel regenwater valt er op het dak van de school? Het dak van de laagbouw van de school blijkt een oppervlakte te beslaan van 488 m2 en het dak van het speellokaal is nog een 112 m2 groot. Het dak van het speellokaal ligt hoger dan het dak van de laagbouw. Volgens het KNMI in De Bilt valt er op ons eiland per jaar ongeveer 800 mm regen. Per 10 mm regen valt er 10 liter water per m2 op het dak. Bij 800 mm is dit dus 800 liter per m2 per jaar. In totaal valt er dus: Op de laagbouw: Op het speellokaal:
488 x 800 liter = 390.400 liter per jaar 112 x 800 liter = 89.600 liter per jaar.
Hoeveel water verbruiken we per jaar op school? De wc doorspoelen kost ongeveer 5 liter per keer. Er zijn ongeveer 200 schooldagen per jaar. We spoelen per persoon ongeveer tweemaal per dag de wc door. We zijn met ongeveer 40 mensen in school aanwezig. Verbruik per schooldag: 40 x 2 x 5 liter = 400 liter per schooldag. Per jaar is dit dus: 200 x 400 liter = 80.000 liter.
Dit getal klopt met de rekening van de waterleverancier: hierop staat dat de school 76.000 liter water in het jaar 2009 verbruikt heeft. De kosten hiervan zijn € 150 per jaar. Samenvatting en conclusies: Op het dak van het speellokaal valt genoeg water (89.600 liter) om de school het hele jaar van water te voorzien (80.000 liter). Omdat het dak van het speellokaal hoger is dan het dak van de laagbouw zou een eventuele waterinstallatie op het dak van de laagbouw geplaatst kunnen worden. Nader onderzoek is hiervoor nog nodig.
De praktijkproef. Op vrijdag 16 april 2010 is er door de leerlingen van de bovenbouw een praktijkproef gehouden op basis van het idee, dat er op het dak van het speellokaal voldoende water valt voor de hele behoefte van de school. Verder is ervan uitgegaan, dat een eventuele waterinstallatie op het dak van de laagbouw wordt gebouwd, zodat er gebruik gemaakt kan worden van de natuurlijke zwaartekracht voor het transport van het water van het dak naar de toiletten. Er is een eenvoudig schaalmodel gemaakt van de situatie, waarmee vervolgens onderzocht is welke problemen zich zouden kunnen voordoen.
Het schaalmodel.
Van het dak naar de watertank: Het water van het dak van het speellokaal gaat via een pijpleiding naar de watertank, die op het dak van de laagbouw is geplaatst. Uit de praktijkproef is gebleken, dat er tussen het water in de tank en de pijpleiding ontlucht moet worden. De lucht, die met het water meestroomt, mag niet in het water van de tank komen. Dit ontluchten kan gebeuren, door de pijpleiding boven het wateroppervlak van de tank te laten eindigen, zodat het water via de open lucht in de tank komt en de lucht kan ontsnappen. Een andere oplossing is de leiding zelf te ontluchten via een extra zijuitgang, maar dit lijkt moeilijker te realiseren. Van de watertank naar de toiletten: De eenvoudigste oplossing is om het aftappunt aan de onderzijde van de watertank te maken. Het water kan dan via de normale zwaartekracht naar de toiletten worden gevoerd. Als de tank leegraakt moet deze automatisch bijgevuld worden via de normale waterleiding, zodat er altijd voldoende water aanwezig is en er geen lucht komt in de leidingen naar de toiletten. Als het water via de bovenzijde uit de tank naar de toiletten wordt afgevoerd, moet gezorgd worden dat er nooit lucht in de leiding kan komen, omdat dit het proces van de communicerende vaten verstoort. Via een leiding aan de bovenkant of onderkant van de tank, kan de capaciteit van de voorraad water vergroot worden. Deze leidingen moet ook zonder lucht blijven.
Overige geconstateerde problemen: Indien de installatie op het dak van de laagbouw komt, moet rekening gehouden worden met het gewicht. Indien de tank 1000 liter water bevat, weegt dit 1000 kg vermeerderd met het gewicht van de tank van ongeveer 100 kg. Meerdere tanken met spreiding over het dak kan dit probleem misschien oplossen. Wat te doen bij koud weer als het water kan bevriezen? Eventueel isoleren en verwarmen zal dan noodzakelijk zijn. Dit moet met de technici nader uitgezocht gaan worden.
De volgende stappen: Uit dit eerste onderzoek lijkt het mogelijk om met het regenwater, dat op het dak van het speellokaal valt, de toiletten door te kunnen spoelen. Technisch moet e.e.a. nog verder uitgezocht gaan worden en er moet een definitief ontwerp gemaakt gaan worden. Uitgangspunt hierbij is het maximale hergebruik van oude materialen, zodat bij de realisatie het milieu ontzien wordt. Voorgesteld wordt om met Edudelta, wereld energie & constructie te gaan samenwerken en deze volgende stappen te gaan nemen. Als er een ontwerp gemaakt is, kunnen de kosten berekend worden, zodat de economische haalbaarheid zichtbaar wordt.
