MEDUME projecten
HELOFYTENFILTER

Ten behoeve van de sanitaire voorzieningen van het Permacultuur bospark MEDUME Schoonloo is een kleine waterzuivering wenselijk.
Uitgaande van 4 basis bezoekers/gebruikers/vrijwilligers en circa 1 m3 per dag word dit een basis van 4 Inwoner Equivalent (I.E.) Verder word er uitgegaan van een piek van 20 I.E. in de vorm van bezoekersgroepen met een piek van 5 m3 per dag. Dit resulteert in een totaal van minder dan 400 m3 per jaar. Omdat 1 en ander onder de noemer Permacultuur word verwerkt word gekozen voor een zeer royale benadering.
Met een Helofytenfilter is deze hoeveelheid op basis van 4 m2 per I.E. reeds goed te verwerken waarbij het eindproduct (riet) verwerkt kan worden als biobrandstof of gecomposteerd kan worden. Netto word op deze manier
het afval dan mineralen of compost voor de tuin wat zeer aansluit bij het idee van Permacultuur. De overcapaciteit zou tevens benut kunnen worden om het meer en de vijver te zuiveren.
De wortels van het riet zouden als voedsel kunnen dienen in het kader van Permacultuur maar scheiding tussen waterzuivering en voedsel is wenselijk i.v.m. de kans op overdracht van ziektes. Middels scheiding van het bassin in 5 compartimenten zou echter een deel van het Helofytenfilter toch gebruikt kunnen worden voor voedsel productie en is er door de compartimenten indeling er ook ruimte zijn voor het experimenteren met de toepasbare gewassen.
Onderstaand beschrijft 1 en ander op basis van bevindingen bij installaties bij derden (Ecofyt) en is daarbij aangepast op de specifiek wensen voor het project Medume Schoonloo. Daarbij zijn Permacultuur, de mogelijkheden tav innovatie en research een drijvende kracht om 1 en ander zo uit te voeren als nu gepland word.
De installatie is in eerste instantie bedoeld voor de in 2012/2013 te plaatsen sanitaire eenheid en wellicht bedoeld voor het effluent van een toekomstige anaerobe biogasreactor om de zuivering nog nader te verbeteren en biogas voor de energiewinning te kunnen gebruiken. Daarbij heeft dan 1 en ander voldoende capaciteit dat ook een bus vol bezoekers deze IBA niet van streek kan maken.
Duurzaamheid

"Cradle to Cradle" (C2C) is oorspronkelijk gelanceerd door Walter R. Stahel in de jaren '70 en populair geworden door William McDonough en Michael Braungart in hun boek "Cradle to Cradle: Remaking the Way We Make Things" (2002). Het gaat over de zoektocht naar productietechnieken die niet alleen efficiënt zijn maar feitelijk geen afval opleveren. In cradle to cradle productie worden alle materialen gezien als hetzij technische, hetzij biologische voedingsstoffen. Technische stoffen kunnen gerecycled worden, zonder verlies van kwaliteit en biologische stoffen kunnen gecomposteerd of
geconsumeerd worden. Het is duidelijk dat deze gedachte (hoewel meer nu zeer actueel) niet nieuw is. 1 van de vrijwilligers heeft sinds de 70-er jaren voornamelijk in dit segment werkzaam geweest en heeft een ruime ervaring in waterbeheer/zuivering en ook de andere segmenten van het milieu en de energie(terug)winning en nu word deze kennis omgezet in een totaal ontwerp..
Bij dit specifieke Helofytenfilter word het zuiveringssysteem ontworpen om voedingsstoffen om te zetten naar biomassa en gezien het concept van C2C / Permacultuur is het afbreken van voedingsstoffen niet wenselijk en
directe recycling zeer wenselijk. (denitrificatie is niet te voorkomen maar zal niet extra gestimuleerd worden en ook defosfatering zal niet toegepast worden: beiden mineralen zullen gerecycled worden)
Bij de bouw van deze zuivering zal ook C2C gebouwd en zal zoveel mogelijk oud materiaal gebruikt worden om de milieubelasting van de bouw ook tot een minimum te beperken en ook het energieconcept zal minimaal worden.
geconsumeerd worden. Het is duidelijk dat deze gedachte (hoewel meer nu zeer actueel) niet nieuw is. 1 van de vrijwilligers heeft sinds de 70-er jaren voornamelijk in dit segment werkzaam geweest en heeft een ruime ervaring in waterbeheer/zuivering en ook de andere segmenten van het milieu en de energie(terug)winning en nu word deze kennis omgezet in een totaal ontwerp..
Bij dit specifieke Helofytenfilter word het zuiveringssysteem ontworpen om voedingsstoffen om te zetten naar biomassa en gezien het concept van C2C / Permacultuur is het afbreken van voedingsstoffen niet wenselijk en
directe recycling zeer wenselijk. (denitrificatie is niet te voorkomen maar zal niet extra gestimuleerd worden en ook defosfatering zal niet toegepast worden: beiden mineralen zullen gerecycled worden)
Bij de bouw van deze zuivering zal ook C2C gebouwd en zal zoveel mogelijk oud materiaal gebruikt worden om de milieubelasting van de bouw ook tot een minimum te beperken en ook het energieconcept zal minimaal worden.
Helofytenfilter; een beetje geschiedenis

Helofytenfilter zijn al weer circa vijftig jaar oud. De eerste onderzoeken, vooral in Duitsland en Denemarken en later in de Verenigde Staten, toonden meteen al aan dat met rietplanten zeer efficiënte systemen voor waterzuivering te bouwen zijn.
Bekende namen van het eerste uur zijn Dr. Käthe Seidel, Prof. Kikuth, zij deden baanbrekend onderzoek in Duitsland en Denemarken. Bijna tegelijkertijd waren er ook ontwikkelingen in de Verenigde Staten. Er ontwikkelden zich een aantal verschillende types helofytenfilter.
Aanvankelijk waren er echter wel problemen met de doorstroming. Hoe moest het filter worden samengesteld, zodat je zowel een goede zuivering behield, maar ook de zekerheid dat het systeem echt duurzaam was en niet verstopt raakte? Toen deze problemen (en wat er al niet meer mis kon gaan als je met afvalwater werkt) beter begrepen werden, raakte de ontwikkeling in een stroomversnelling. En was de stap naar de toepassing in het buitengebied, als een interessant alternatief voor een aansluiting op het (druk-)rioolstelsel, gauw gezet.
Voordelen:
De voordelen van afvalwater op deze manier aanpakken, zijn aanzienlijk. In de eerste plaats wordt het afvalwater dicht bij de bron gezuiverd. Hierdoor hoeft het niet over grote afstanden via dure leidingen en pompsystemen getransporteerd te worden (inclusief de bijbehorende graafwerkzaamheden) . Dit voordeel wordt uiteraard groter naarmate de lokatie meer afgelegen is. En het aldus gezuiverde afvalwater kan ook meteen, ter plaatse, afgevoerd worden naar een sloot, of het kan in de grond gedraineerd worden.
Nadelen:
Het nadeel van een Helofytenfilter is dat het soms wat meer grond vergt dan technische middelen maar dit word royaal goed gemaakt door het lagere energiegebruik, het visueel aspect en de reductie van de transportmiddelen en transportkosten en daar het filter hier geïntegreerd in het hele concept word vallen de nadelen hier zelfs geheel weg.
Ervaringen met Helofytenfilters

Inmiddels zijn helofytenfilter "volwassen" geworden. Naar schatting zijn er al zeker 50.000 geïnstalleerd over de hele wereld - en wellicht al bijna 1.000 in Nederland.
Ze zijn duurzaam en betrouwbaar. De zuiverende werking van helofytenfilter is groter dan die van vergelijkbare kleinschalige zuiveringsinstallaties en het rendement is zelfs vergelijkbaar met dat van moderne grote rioolwaterzuiveringsinstallaties .
Verder is een helofytenfilter goed in het landschap in te passen, of het nu gaat om een kleine hoeveelheid afvalwater of om een heel grote. En een helofytenfilter is op maat te maken, voor bijna iedere situatie.
Daarnaast vergt het systeem nagenoeg geen onderhoud en energie, dat is één van de sterke financiële argumenten.
De operationele kosten behoren tot de laagste, vergeleken met andere kleinschalige systemen. Verdere financiële voordelen liggen op het vlak van mogelijke vrijstellingen van rioolbelasting en zuiveringsheffing. Op den duur verdient een helofytenfilter zichzelf dan ook gedeeltelijk terug.
Omdat rioolbelasting en zuiveringsheffing de afgelopen jaren flink zijn gaan stijgen, kan dit financiële voordeel alleen nog maar groter worden. (De algemene verwachting voor de komende jaren is dat die stijging door blijft gaan.)
Inzetmogelijkheden van helofytenfilter:
In de loop der jaren is veel ervaring opgedaan met helofytenfilter bij het zuiveren van:
° huishoudelijk afvalwater
Rietzuiveringssystemen worden (over de hele wereld)
verder ook toegepast bij:
° campings,
° afgelegen hotels,
° restaurants en bezoekerscentra,
° de behandeling van vervuild water dat van wegen stroomt ("Run off"),
° beekwater en ander oppervlaktewater, in stedelijk gebied en in gevoelige natuurgebieden.
Voor de zeer geïnteresseerden:
Er bestaan allerlei verschillende soorten helofytenfilter.
Meestal wordt er een onderscheid gemaakt tussen drie types:
° het vloeiveld,
° het horizontaal doorstroomde helofytenfilter en
° het verticaal doorstroomde helofytenfilter. (van toepassing bij dit filter)
Ze zijn duurzaam en betrouwbaar. De zuiverende werking van helofytenfilter is groter dan die van vergelijkbare kleinschalige zuiveringsinstallaties en het rendement is zelfs vergelijkbaar met dat van moderne grote rioolwaterzuiveringsinstallaties .
Verder is een helofytenfilter goed in het landschap in te passen, of het nu gaat om een kleine hoeveelheid afvalwater of om een heel grote. En een helofytenfilter is op maat te maken, voor bijna iedere situatie.
Daarnaast vergt het systeem nagenoeg geen onderhoud en energie, dat is één van de sterke financiële argumenten.
De operationele kosten behoren tot de laagste, vergeleken met andere kleinschalige systemen. Verdere financiële voordelen liggen op het vlak van mogelijke vrijstellingen van rioolbelasting en zuiveringsheffing. Op den duur verdient een helofytenfilter zichzelf dan ook gedeeltelijk terug.
Omdat rioolbelasting en zuiveringsheffing de afgelopen jaren flink zijn gaan stijgen, kan dit financiële voordeel alleen nog maar groter worden. (De algemene verwachting voor de komende jaren is dat die stijging door blijft gaan.)
Inzetmogelijkheden van helofytenfilter:
In de loop der jaren is veel ervaring opgedaan met helofytenfilter bij het zuiveren van:
° huishoudelijk afvalwater
Rietzuiveringssystemen worden (over de hele wereld)
verder ook toegepast bij:
° campings,
° afgelegen hotels,
° restaurants en bezoekerscentra,
° de behandeling van vervuild water dat van wegen stroomt ("Run off"),
° beekwater en ander oppervlaktewater, in stedelijk gebied en in gevoelige natuurgebieden.
Voor de zeer geïnteresseerden:
Er bestaan allerlei verschillende soorten helofytenfilter.
Meestal wordt er een onderscheid gemaakt tussen drie types:
° het vloeiveld,
° het horizontaal doorstroomde helofytenfilter en
° het verticaal doorstroomde helofytenfilter. (van toepassing bij dit filter)
Helofytenfilter: iets over de werking

De werking van het helofytenfilter berust vooral op de activiteiten van bacteriën in de bodem. Vooral rond de rietwortels ontwikkelen zich na korte tijd grote concentraties bacteriën die de afvalstoffen in het water zeer efficiënt afbreken. De bacteriegroei rond de wortels wordt bevorderd door de rietplanten zelf, die als een soort 'snorkels' zuurstof uit de lucht opnemen en naar de wortels transporteren.
Wat verder van de wortels af is de bodem zuurstofarm (anaeroob) en daar bevinden zich weer andere bacteriën, die geen zuurstof nodig hebben. Het is juist deze unieke combinatie van verschillende bacteriesoorten in een rietfilter die zorgen voor het grote zuiverende vermogen.
Naast deze rol van de planten zorgen ze er ook voor dat het systeem niet dichtslibt, door de continuïteit van groei en afsterven van de wortels.
In een zekere mate leven de planten ook van het fosfaat en stikstof in het afvalwater maar een aanzienlijk deel daarvan komt weer vrij als de bovengrondse delen van de planten afsterven in de winter. De belangrijkste reden
voor de efficiëntie van helofytenfilter blijft daarom vanwege de bacteriële activiteiten.
Stikstof en fosfaat
Helofytenfilter zijn, van alle kleine systemen, het beste in staat om fosfaten en stikstof uit het afvalwater te verwijderen.
Stikstofverbindingen (eiwitten, ammonium, nitraten) worden afgebroken en voor een deel omgezet in N2, het (onschadelijke) stikstof in onze atmosfeer.
Fosfaten kunnen in het filter worden gebonden. Omdat deze stof dan word vastgelegd wordt in het systeem, hebben we te maken met een eindig proces; op den duur zal het filter verzadigd zijn en niet meer fosfaat kunnen
opnemen. In de ontwerpen gaat men dan uit van een opslagcapaciteit voor zeker 25 jaar. Na deze periode kan, indien nodig, de toplaag van het systeem vernieuwd worden door de grond te vervangen. De met fosfaat verzadigde grond is goed als meststof te gebruiken.
Het gaat dus, bij het benoemen van de levensduur van een helofytenfilter, vooral om de stoffen die worden gebonden, vastgelegd. De meeste van de overige processen zijn omzettingsprocessen door de eerder genoemde
bacteriën. Die gaan gewoon door, ook na 25 aar. Echter: fosfaatbinding word in dit Helofytenfilter niet toegepast daar in het systeem van Permacultuur nauwelijks fosfaat word toegevoegd is het binden hiervan ook niet noodzakelijk en het aanwezige fosfaat daarbij gerecycled.
Samengevat
° Het zijn dus de bacteriën in de grond die het eigenlijke zuiverende werk verrichten. De bacteriën zetten
complexe stikstofverbindingen om in nitraat en zelfs tot N2 (onschadelijke luchtstikstof; lucht bestaat reeds voor ca 80 % uit N2)).
° De rietplanten dienen vooral voor de zuurstofaanvoer en de wortelgroei helpt voorstoppingen te voorkomen en ook verdienen zij de eer voor de enorme aantallen bacteriën in de bodem.
° Toeslagstoffen als kalk en ijzer binden fosfaat in een normaal Helofytenfilter maar ijzer word niet toegepast daar dit
met de bouw van het filter dient te geschieden; eventueel kan kalk gebruikt maar ook dat is niet de bedoeling maar is binnen het systeem van Permacultuur wel toegestaan.
° In beperkte mate nemen de rietplanten ook fosfaten en stikstof op voor de groei en dit word weer direct of indirect teruggebracht op de grond middels as of compost.
Helofytenfilter; de opbouw van het filter:
Een helofytenfilter is in feite een zandfilter, beplant met Helofyten.
Helofyten is een ander woord voor moerasplanten, planten die in ondiep water groeien, waarbij ze in de bodem wortelen en met stengel en bloeiwijze boven water uitsteken. Voorbeelden van helofyten zijn: riet, lisdodde, biezen, zegge, gele lis etc.
Bij een helofytenfilter wordt meestal riet ingezet, omdat deze plant goed bestand is tegen zware of wisselende
(chemische) belasting. Bovendien wortelen rietplanten zeer diep.
Daar ik 5 compartimenten plan bij de aanleg van het filter is het experimenteren met verschillende Helofyten mogelijk. Deze diverse Helofyten vergroten ook weer de biodiversiteit mogelijkheden binnen het geheel.
Stap voor stap:
Bij de aanleg wordt een oppervlakte van ca 80 vierkante meters opgehoogd met ca 1,2 meter (10 cm grindbed met drainage afgedekt met een filterdoek; ca 1 m zandlaag en een 10 a 20 cm beloopbare grind toplaag voor het verdelen van het toegevoerde water.
Per persoon is (bij huishoudelijk afvalwater) een oppervlakte nodig van 3 tot 5 vierkante meter. (gekozen word hier dus voor 4 m2 per I.E.)
Het geheel wordt van onder en zijdelings afgedicht met een speciale sterke folie en omzoomd door een heuvelrug.
De volgende stappen zijn:
° leggen van drainageleidingen, (1 lus per compartiment naar een eigen opendeksel vat dat dient als meet en
monsterput) in een laag met grind
° leggen van worteldoek hierover,
° vullen met tot 1 meter hoogte met een mix van zand (en stro) (kalksteen en ijzerdeeltjes zoals bij een normaal
Helofyten blijven achterwege daar fosfaatbinding niet gewenst is)
° maken van het infiltratiesysteem (of basis van 5 compartimenten)
° het systeem beplanten met (jonge) rietplanten.
° afwerken met 10 a 20 cm grind.
Technische opbouw
Een helofytenfilter voor het zuiveren van afvalwater word normaal altijd voorafgegaan door bezinkingsputten. Eén voor het WC- water, ook wel het zwarte water genoemd, dit is de “septic tank”. Een andere put is voor het zeephoudende water, meestal grijs water genoemd. Deze put heet de“vette afscheider”. Na deze twee putten komen de afvalstromen samen in de pompput.
Vandaar uit wordt, door middel van een pomp, het rietveld twee keer per dag bevloeid met afvalwater, in slechts enkele minuten per keer.
De afvoer van het rietveld mondt uit in een controleput, zodat de kwaliteit van het gezuiverde water beoordeeld kan worden, visueel of door middel van een chemische analyse.
Vanaf de controleput kan het water afgevoerd worden naar een sloot of in de bodem. Of naar een pompput zodat het gezuiverde water hergebruikt kan worden. Omdat het water schoon, helder en reukloos is, kan het bijvoorbeeld
benut worden voor de toiletspoeling. Op deze manier kan op jaarbasis bijna een derde op het totale waterverbruik bespaard worden. Het gezuiverde water kan ook voor andere doelen hergebruikt worden, zoals schrobwater of voor het sproeien van de tuin.
In deze specifieke situatie word gekozen voor een natuurlijk verval: het Helofytenfilter komt boven het normale waterniveau te liggen zodanig dat de monsterputten net boven het normale waterniveau komen te liggen. De voorraad zal overstromen naar het Helofytenfilter.
NH4-N (Ammonium Stikstof)

Het wordt uitgedrukt in milligram per liter. De bepaling gaat volgens NEN-6640.
Het gemiddelde rendement van onze filters bedraagt 89
%. De strengste norm (IBA klasse 3) bedraagt 4 mg/l.
BZV5 (Biologisch Zuurstof Verbruik)

Dit is de massahoeveelheid zuurstof (O2) die door micro-organismen wordt verbruikt per liter water, gedurende een aaneengesloten periode van 5 dagen, bij 20ºC. Dat klinkt wel heel ingewikkeld, maar het is min of meer een standaard laboratoriumopstelling om te bepalen hoeveel zuurstof nodig is om een bepaalde soort water in een stabiele, natuurlijke (en dus
milieuvriendelijke) toestand te brengen. Het wordt uitgedrukt in milligram per liter.
De analyse gebeurt volgens NEN 6634. Het rendement van dit filter bedraagt ca 98 %.De strengste lozingsnorm (IBA klasse 3) bedraagt 40 mg/l.
CZV (Chemisch Zuurstof Verbruik)

Dit is de hoeveelheid zuurstof (O2) die wordt verbruikt bij chemische oxidatie. Het wordt uitgedrukt in milligram per liter.
De analyse gebeurt volgens NEN 6633. Het rendement van het filter bedraagt circa 92 %. De strengste norm (IBA klasse 3) bedraagt 200 mg/l.
De analyse gebeurt volgens NEN 6633. Het rendement van het filter bedraagt circa 92 %. De strengste norm (IBA klasse 3) bedraagt 200 mg/l.
E-coli (Escherichia coli)

Het betreft een bacterie uit (onder andere) onze eigen darmen
die veelal in uitwerpselen zitten. Daarom komen ze in grote getale voor in afvalwater.
Indien ze op de verkeerde plek in ons lichaam komen zijn ze echter
ziekteverwekkend. Het rendement van helofyten bedraagt ongeveer 99,9 %.
Er is geen lozingsnorm voor maar het is duidelijk dat zo'n hoog percentage veel zegt over de reinheid van het te lozen water.
N-Kjeldahl (Totaal stikstof)

Dit is opgebouwd uit organisch gebonden stikstof en ammonium
(NH4)-stikstof. Het wordt uitgedrukt in milligram per liter.
De bepaling gaat volgens NEN-ISO 5563.
Het rendement van de filters bedraagt zo'n 90 %.
Er is geen lozingsnorm voor. Maar zoals gezegd: het bestaat
(grotendeels) uit ammonium stikstof, en daar is wel een norm voor, zoals u op de grafiek kunt zien.
O2-meter (vrij zuurstof gehalte)

Afvalwater is meestal heel zuurstofarm.
Maar in het helofytenfilter wordt dat serieus aangepakt!
Er is geen lozingsnorm voor maar voor zwemwater verlangt men 5mg/l.
Maar in het helofytenfilter wordt dat serieus aangepakt!
Er is geen lozingsnorm voor maar voor zwemwater verlangt men 5mg/l.
Tot. P (Totaal fosfor gehalte)

Het wordt uitgedrukt in milligram per liter. De analyse
gebeurt volgens NEN 6663. Het rendement van de normale filters bedraagt zeker 60%, waarbij opgemerkt mag worden dat we inmiddels nog iets betere waarden kunnen bereiken (incidenteel wel 93%), sinds we ijzergruis toepassen als toeslagstof.
In Ortho-fosfaat behalen we gemiddeld zo'n 65% verwijdering.
De strengste norm voor kleinschalige zuiveringssystemen(IBA klasse 3b) bedraagt 6 mg/l.
Daar fosfaat in de Permacultuur als een belangrijke voedingsbron word gezien zal in dit concept geen fosfaat verwijdering toegepast worden: Het water uit het filter zal over de zomer het primaire bewaterings water zijn waardoor dan het fosfaat terug op de akkers komt.
gebeurt volgens NEN 6663. Het rendement van de normale filters bedraagt zeker 60%, waarbij opgemerkt mag worden dat we inmiddels nog iets betere waarden kunnen bereiken (incidenteel wel 93%), sinds we ijzergruis toepassen als toeslagstof.
In Ortho-fosfaat behalen we gemiddeld zo'n 65% verwijdering.
De strengste norm voor kleinschalige zuiveringssystemen(IBA klasse 3b) bedraagt 6 mg/l.
Daar fosfaat in de Permacultuur als een belangrijke voedingsbron word gezien zal in dit concept geen fosfaat verwijdering toegepast worden: Het water uit het filter zal over de zomer het primaire bewaterings water zijn waardoor dan het fosfaat terug op de akkers komt.
Tot-N (Totaal Stikstof gehalte)

Het bestaat uit: Kjeldahl-stikstof (organisch gebonden N en
NH4-N), nitraat (NO3)-stikstof en nitriet (NO2)-stikstof.
Het wordt uitgedrukt in milligram per liter.
Het gemiddelde rendement van onze filters bedraagt zo'n 40 %, maar vergeet niet te kijken bij de waarden van de volgende twee bladzijden, want N-verwijdering is een complex geheel!
De strengste norm (IBA klasse 3) bedraagt 60 mg/l.
In het kader van Permacultuur is denitrificatie niet van groot belang: doordat er absoluut geen kunstmest word toegepast mag wel wat extra stikstof blijven zitten maar dit is een biologisch proces dat niet beinvloed word.
NH4-N), nitraat (NO3)-stikstof en nitriet (NO2)-stikstof.
Het wordt uitgedrukt in milligram per liter.
Het gemiddelde rendement van onze filters bedraagt zo'n 40 %, maar vergeet niet te kijken bij de waarden van de volgende twee bladzijden, want N-verwijdering is een complex geheel!
De strengste norm (IBA klasse 3) bedraagt 60 mg/l.
In het kader van Permacultuur is denitrificatie niet van groot belang: doordat er absoluut geen kunstmest word toegepast mag wel wat extra stikstof blijven zitten maar dit is een biologisch proces dat niet beinvloed word.
Vuil en schoon water (voor en na de zuivering)

Het onderzoek gaat door...
Er komen nog steeds soms nieuwe cijfers bij; maar het laatste
echt structurele onderzoek was in januari 2007, op twee van onze filters, in samenwerking met UNESCO-IHE en in samenspraak weer met onder andere Waterschap De Dommel.
Het eerste betrof een rietveld dat we in 2000 hebben aangelegd en dat in 2004 is uitgebreid. Het waterschap heeft een enkele keer een monster genomen en was volledig tevreden met het resultaat. Nu wordt gedurende een aantal maanden op heel veel verschillende verontreinigingen getoetst.
Het andere project dat meedraaide in dit onderzoek was de geWOONboot, één van onze projecten uit 2006. U kunt meer lezen en zien over dit heel bijzondere project,
verderop in onze site, bij "projecten". Dit onderzoek was overigens ter voltooiing van de universitaire opleiding van de Nepalese studente Roshani Shrestha, inmiddels is zij geslaagd en mag ze dus de titel M.Sc. aan haar naam
toevoegen. We vonden het heel interessant en prettig om daarvan deel uit te maken, de samenwerking was zeer aangenaam, met haar en met de begeleiders van UNESCO-IHE.
En nog steeds vermeldenswaardig is natuurlijk één van onze filters voor de melkveehouderij; dat is gedurende
zeven jaar bemonsterd (foto rechts boven). Er zijn al meer dan 120 uitgebreide analyses op dit ene filter!
Vuil en schoon water (voor en na de zuivering, troebel naar helder)
Uit dit onderzoek blijkt dat het filter in de loop der jaren alleen maar beter is gaan presteren. Daar zijn we natuurlijk zeer verguld mee en we voelen ons bevestigd in het idee dat we een goed product voeren. Het filter voldoet ruim aan de norm van IBA 3a. De nog zwaardere norm 3b is bij dit filter nèt niet gehaald, dan had de fosfaatbinding beter moeten zijn. We wisten dit eigenlijk al van tevoren, want het betreffende filter was nog niet met ijzergruis als toevoeging gemaakt, daar zijn we pas in 1996 mee begonnen. Dit filter was gebouwd in 1995. We zagen geen mogelijkheid om deze toevoeging alsnog te doen bij dit filter, zonder het voordeel te verliezen van de volwassen rietplanten die daar nu groeien.
Hoog rendement; de grafieken
De groene kolommen betreft het vuile water (influent, in vaktermen).
De blauwe kolommen betreft het gezuiverde water (effluent, in vaktermen).
Alle monsters komen van onze Helofytenfilters zijn genomen en geanalyseerd door onafhankelijke derden;
Ster-lab geaccrediteerde laboratoria of universiteiten.
Het blijft toch interessant om met elkaar te vergelijken: afvalwater is heel zuurstofarm en heeft een grote zuurstofbehoefte om weer als gezond kenbaar te zijn (zie de grafieken BZV en CZV). Nadat het water door een
helofytenfilter is gepasseerd, is die zuurstofvraag bijna volledig vervuld.
De gangbare rioolwaterzuiveringen, alsook de compact systemen, proberen dit proces te bewerkstelligen door middel van beluchters: pompen die continu moeten draaien. Het helofytenfilter doet het gratis - dit komt mede door de planten en door de korte, stootsgewijze invoer van het afvalwater.... Een kwestie van intelligent ontwerpen
Zw. stof Zwevende stof

Omdat het monster van het te behandelen afvalwater in de pompput genomen wordt (dus na de septic tank en vetafscheider), is eigenlijk al een aanzienlijk deel van het zwevende stof verwijderd, de feitelijke beginwaarde wordt meestal op 200 mg/l gesteld.
Het rendement tussen de pompput en het filter bedraagt ongeveer
80% en dit is niet helemaal zuiver omdat vaak de detectiegrens van minder dan 5 mg/l word bereikt. (Visueel helder)
Deze zwevende stof is in de regel zeer fijn materiaal en is voor bijvoorbeeld vissen schadelijk omdat het op de kieuwen neer kan slaan. Oppervlaktewater is daarom gebaat bij een concentratie die niet groter is dan 10 mg/l. Verder is ook de helderheid van water sterk afhankelijk van het percentage zwevend stof. De strengste lozingsnorm bedraagt 60 mg/l.
!
Helofytenfilter: de meest gestelde vragen

1) Stinkt het niet?
Helofytenfilter stinken niet. Er is een duidelijke reden voor: afvalwater stinkt inderdaad, maar voornamelijk wanneer het in aanraking komt met zuurstof. Technisch is het mogelijk om dit te voorkomen. De meeste helofytenfilter worden zó geconstrueerd dat het afvalwater ongeveer twee keer per dag in het filter wordt gebracht. Dit gebeurt in de bovenste grindlaag, die poreus genoeg is om al het water te ontvangen, zodat er geen plassen ontstaan. Vanuit de grindlaag kan het afvalwater (dat over het hele filter verspreid is) snel en gemakkelijk in de zandbodem zakken.
2) is het veilig voor kinderen en/of huisdieren?
Een helofytenfilter voor de behandeling van afvalwater is niet een moeras in de zin dat je er door de blubber kunt waden. De bovenste laag bestaat uit grind en het geheel is zonder meer stevig (en droog) genoeg om overheen te lopen. Toch hebben we liever niet dat het filter betreden wordt: de planten kunnen (vooral in het voorjaar als de
jonge scheuten te voorschijn komen) gemakkelijk beschadigd worden en er lopen leidingen (om het water te verdelen) net onder het oppervlak. Kuilen graven, door (huis-)dieren of kinderen is dan ook uit den boze. Verder geldt natuurlijk dat het grind niet schoon kan zijn, in de zin dat kinderen ermee zouden mogen bspelen. De praktijk wijst wel uit dat een helofytenfilter ook niet bijzonder aantrekkelijk wordt gevonden door kinderen, zoveel valt er nu ook weer niet te zien.
3) Krijg je geen last van ongedierte?
Deze vraag heeft veel te maken met de vorige twee: onder ongedierte wordt verstaan 1) muggen en andere hinderlijke insecten en 2) ratten of muizen. Voor de meeste insecten zijn moerassen aantrekkelijk vanwege
de uitgebreide mogelijkheden tot voortplanting: ondiepe plasjes, stilstaand water en beschutting is waar het om gaat. Het helofytenfilter voldoet echter niet aan die voorwaarden. Er ontstaan geen plassen (zie bij vraag 1) en de
bovenlaag valt zo gauw droog dat insecten eieren of muggenlarven er gewoon niet het gewenste milieu vinden. Wat ratten betreft: voor hen is er ook niet genoeg water om het aantrekkelijk te maken. In de de praktijk (of uit literatuur) is er geen overlast door een helofytenfilter van muggen, ratten en/of muizen.
4) Vraagt het niet enorm veel ruimte?
Van de kleinschalige afvalwaterzuiveringen kosten de natuurlijke systemen (helofytenfilter, opgehoogde infiltratiebedden en ondergrondse infiltratievoorzieningen) meer ruimte dan de technische systemen (Biologische rotoren, Biologische torens, biologische schijven, etc.). Maar om nu te zeggen dat het veel ruimte kost?
Per persoon is een oppervlakte nodig van zo'n drie tot vijf vierkante meter.
Voor een gezin van vier personen moet je daarom rekenen op een rietveldje van ongeveer vier bij vier meter. Daarbij mag rustig gezegd worden dat het geen verloren ruimte is; het kan een heel aantrekkelijk stukje groen zijn in de tuin. Niet voor niets worden helofytenfilter geroemd om hun "natuurlijke inpasbaarheid".
5) Moet het een rechthoekige vorm zijn? Dat is niet nodig. Zeker bij het type dat we meestal toepassen (het verticaal doorstroomde helofytenfilter) geldt dat het in allerhande fantasievormen te realiseren is. De reden dat de meeste filters wel rechthoekig zijn is meer een financiële zaak: op die wijze kan er optimaal met foliemateriaal gewerkt worden. Verder zijn er geen beperkingen.
6) Kan het met een tuinvijver gecombineerd worden?
Het kan heel mooi zijn om een helofytenfilter te combineren met een vijver. Wel moet men rekening houden met het feit dat een helofytenfilter, zoals wij dat meestal maken, een dikte heeft van ongeveer 1,20 m. En dat het een voorwaarde is dat het water aan de onderkant vrij komt. Wil men dus een filter dat aan de bovenzijde (ongeveer) gelijk ligt met het vijveroppervlak, dan moet het schoongemaakte water eerst opgevangen worden in een pompput en dan kan het naar de vijver gepompt worden. Een andere mogelijkheid is uiteraard: voldoende verval realiseren tussen het filter en de vijver, zodat het water vanzelf naar de vijver stroomt.
7) Kan je niet gewoon zo op de sloot blijven lozen?
Nee, vanaf 1 januari 2005 is het bij wet geregeld dat afvalwater niet onbehandeld in het oppervlaktewater (of in de bodem) geloosd mag worden. Dit is Europese regelgeving, waar niemand van mag afwijken. Wordt ergens afvalwater geproduceerd en is er geen aansluiting op de riolering, dan is men verplicht om zelf enige vorm van zuivering toe te passen.
8) Heb je er niet erg veel onderhoud aan?
In het begin moet er wat gewied worden om de jonge rietplantjes meer kans te geven dan bij voorbeeld gras of
brandnetels. (Dit valt overigens enorm mee vanwege het feit dat de bovenlaag van grind is, jong onkruid zit nog niet erg stevig vast). Verder moet jaarlijks het technische gedeelte gecontroleerd worden: pomp schoonmaken, leidingen op het rietveld doorspuiten en de voorzuivering putten (septic tank en vet afscheider) controleren op dikte van het afgezette materiaal. Voor een rietveld voor een gezin hebben wij meestal genoeg aan twee tot vier uur (per jaar) voor een onderhoudsbeurt. Het leegzuigen van de septic tank en vet afscheider is iets dat ongeveer eens in de tien jaar moet gebeuren. Verder, mocht er ooit eens een storing zijn, moet u (vooral) ook met ons contact opnemen. Wij houden namelijk van ieder project dat we hebben gerealiseerd een rapport bij en daar horen (vinden wij) ook kleine storingen in thuis.
9) Kan ik het ook zelf maken?
Dat durven wij niet uit te sluiten! Denkt u echter alstublieft niet dat een helofytenfilter "gewoon een bak met zand is waar je rietplantjes in zet." Wilt u echter een (groot) deel van de aanleg in eigen beheer doen: ook dan kunt u in ons een goede partij vinden; wij hebben er geen moeite mee om u met raad en daad bij te staan of alleen maar met raad! We kunnen u natuurlijk ook goed helpen bij het kiezen van de juiste materialen.
10) Kost het veel energie?
Bij de meeste filters die wij aanleggen is sprake van een pomp, om het water in het filter te injecteren. Daarom is er sprake van het gebruik van stroom. Waar bijna alle technische afvalwaterzuiveringsystemen echter werken met (bijna) continue draaiende delen, wordt in een helofytenfilter de pomp twee keer per dag gedurende niet meer dan zo'n vijf minuten gebruikt. Dit betekent dan ook dat voor een gezin de stroomkosten per jaar slechts iets van vijftien euro zijn. (In plaats van zo'n € 100,- tot wel € 200,- voor de technische systemen!)
11) Werkt het ook in de winter?
Ja, en de reden is de volgende: het zijn niet zozeer de rietplanten die het zuiverende werk doen, maar de bacteriën die in de bodem leven. In de winter sterft het riet bovengronds af (niet de wortels, riet is een overblijvende plant) maar de bacteriën gaan gewoon door met hun werk. De voorwaarde die zij stellen is dat de bodemtemperatuur niet te laag wordt. En die blijft nu juist op peil omdat er dagelijks afvalwater in het filter terechtkomt, dat vaak nog enigszins lauw is door douche- of wasmachinegebruik. En dat het systeem altijd blijft werken is in de praktijk bewezen, het geldt zelfs in een winter met een Elfstedentocht!
12) Wat is de beste tijd om riet te planten?
Het planten van riet kan op twee manieren: wortelstekken of potplantjes. De meest gunstige tijd is altijd maart - april maar (veel) later kan altijd, voor rietstekken geldt dat tot augustus nog redelijke resultaten behaald kunnen worden, voor de potplantjes kan het 't hele jaar door. De voorkeur voor maart/april houdt in dat de plantjes zich meteen dat jaar flink ontwikkelen, hoe later in het seizoen, des te meer de verwachtingen naar de volgende zomer moeten worden verlegd. Rietstekken zijn nog groeikrachtiger dan potplantjes, de meest sensationele begroeiing in het eerste jaar hebben we met stekken bereikt, ze zijn echter tegelijk veel gevoeliger voor uitdroging (na de oogst moeten ze beschermd worden tegen uitdroging en zo spoedig mogelijk gepoot worden). De potplantjes zijn daar weer veel gemakkelijker in.
13) Is een helofytenfilter een erkend systeem?
Ja, uiteraard. Wij mogen ook stellen dat er geen kleinschalig systeem is dat zo goed en efficiënt en duurzaam werkt, als het helofytenfilter. Er zijn eigenlijk geen andere systemen die kunnen voldoen aan de strengste eis; IBA klasse III b... Dat er desondanks soms medewerkers zijn van gemeenten en/of waterschappen die niet zoveel vertrouwen hebben in helofytenfilter.... Tja, er zijn nog altijd mensen die we niet bereiken..... Maar voor de wet IS het een erkend systeem en het is officieel geprezen om zijn efficiëntie.
Helofytenfilter: de wettelijke bepalingen

Certificeringtraject
Er bestaan nog al wat soorten kleinschalige zuiveringssystemen en er zijn wellicht nog meer leveranciers hiervoor. De overheid zag graag dat er wat meer uniforme systemen gehanteerd worden, dat is voor hen gemakkelijker in de handhaving en uiteraard levert het meer zekerheid op voor de consumenten. Daarom is er enkele jaren geleden het traject "attestering Individuele Afvalwater Behandelingstemen" opgezet.
De IBA- eisen
Omdat er ook veel verschillende toepassingen zijn voor deze kleinschalige systemen - en helemaal geldt dit voor de helofytenfilter - is het gehele traject beperkt tot huishoudelijk afvalwater. Daarvoor bestaan nu dus geattesteerde systemen, in de volksmond meestal gecertificeerde systemen genoemd. Het kan voorkomen dat de opdrachtgever een certificaat wenst, het gebeurt ook wel dat de locale overheid of het waterschap het vereist. Op zich hoeft een gecertificeerd systeem overigens niet beter te presteren dan een niet gecertificeerd systeem; zoals gezegd is het gecertificeerde systeem nogal uniform van opzet. Soms biedt dat dus minder mogelijkheden om heel specifiek
voor één bepaalde locatie te ontwerpen.
Er is bij ECOFYT veel energie gestoken in dit traject om de volledige bevoegdheid te verkrijgen om gecertificeerde helofytenfilter te ontwerpen en te leveren en we hebben zoveel kennis opgebouwd in ons inmiddels 17-jarig bestaan, dat we ook creatiever met de materie om kunnen gaan.
Voor heel veel projecten waarin we betrokken zijn geweest was het certificaat niet van toepassing overigens, want zoals gezegd: het is beperkt tot huishoudelijk afvalwater en dan ook uitsluitend indien één van de partijen er eisen over stelt.
Wat wel blijft staan, natuurlijk, zijn de normen die gesteld zijn:
° voor niet gevoelige gebieden is er de norm IBA klasse 1,
° voor weinig gevoelige gebieden: klasse 2,
° voor gevoelige gebieden klasse 3a en tenslotte
° voor de zeer gevoelige gebieden klasse 3b.
Uit de inmiddels bijna 350 analyses die er zijn gedaan op het water dat door onze filters stroomt, blijkt dat we gemiddeld minstens 20% beter scoren dan de strengste eisen, de zgn. IBA 3b-norm.
Wetgeving
Enige geschiedenis
In 1991 is de "Richtlijn voor individuele behandeling van afvalwater" verschenen, een uitgave van het ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer (VROM).
Hierin wordt behandeld: de technische en bouwkundige voorwaarden en de voorwaarden voor beheer en de bedrijfsvoering van IBA- systemen.
Een complicatie was dat helofytenfilter, ondanks de enorm toegenomen belangstelling, niet in deze richtlijn omschreven waren. Daarom is in 1998 de "Handleiding Helofytenfilter" uitgegeven door VROM, als aanvulling op de eerder genoemde IBA-richtlijn.
In EU-verband geeft de "Richtlijn van de Europese Gemeenschappen" verplichte aanwijzingen voor bescherming van het grondwater tegen verontreiniging door lozing van bepaalde schadelijke stoffen (PbEG 1980 L
20/43, dec. 1979). De Nederlandse uitwerkingen daarvan zijn:
° de Wet Bodembescherming (Staatsblad 1986, 374)
° het Lozingenbesluit bodembescherming (Strafboek. 1990, 217)
° de daarbij behorende Uitvoeringsregeling Lozingenbesluit bodembescherming ( Staatcourant. 123, 6-1990)
° het Lozingenbesluit WVO huishoudelijk afvalwater (Staatscourant 27, 1-1997).
U kunt dit zelf nalezen op in het online wetboek;
Regelgeving m.b.t. helofytenfilter
Voor de in de wet opgenomen systemen is een keuringssysteem ontwikkeld, met een eenmalige kwalitatieve controle bij oplevering en een tweejaarlijkse controle van de installatie, bijvoorbeeld door het bedrijf Tauw Water.
Omdat helofytenfilter nog niet binnen dit keuringssysteem vielen en de overheid wildgroei van systemen
vreesde (met mogelijk ondeugdelijke kwaliteit), is in opdracht van het ministerie van VROM dus de "Handleiding Helofytenfilter" verschenen.
Het in het leven roepen van de werkgroep die deze handleiding geschreven heeft, was de eerste stap om tot een certificatiesysteem te komen voor de bouw en uitvoering van helofytenfilter. De werkgroep bestond uit:
° de Universiteit Utrecht (vakgroep botanische ecologie en evolutiebiologie),
° Kiwa Certificatie en Keuringen N.V.,
° Nati (sectie IBA, de verenigde leveranciers van IBA-systemen, waaronder ook ECOFYT),
° Stichting Individuele Behandeling Afvalwater (STIBA),
° Noordelijk Agrarisch Innovatiecentrum (NAI),
° Gemeenschappelijke Technologische Dienst Oost-Brabant (GTD),
° Tauw Water.
° Ministerie van V&W, Rijksinstituut . voor Integraal Zoetwaterbeheer en Afvalwaterbehandeling (RIZA)
De handleiding heeft als status een leidraad met aanbevelingen.
Er was geen sprake van vervanging van enige bestaande wettelijke regeling of norm; Lozingen op het oppervlaktewater vallen onder het Lozingenbesluit van de Wet verontreiniging oppervlaktewater, die in de bodem onder het Lozingenbesluit bodembescherming.
Omdat er nog altijd sprake is van ontwikkelingen, is in de beschrijving van de mogelijke systemen in de handleiding, het gebruik van nieuwe materialen en methoden nadrukkelijk niet uitgesloten. In de handleiding worden aspecten beschreven met betrekking tot:
° de dimensionering,
° de uitvoering,
° het beheer en
° de bedrijfsvoering
van helofytenfilter voor de behandeling van huishoudelijk afvalwater en afvalwater dat afkomstig is van de reiniging van melkinstallaties.
1 en ander. tot een grootte van ongeveer 10 i.e. (inwoner equivalenten)
Voorts stelt de handleiding dat dergelijke systemen in principe op te schalen is naar 200 i.e.
Overige juridische bepalingen
Er zijn nog andere juridische bepalingen met betrekking tot huishoudelijk afvalwater:
Op grond van artikel 10.16a, lid 1 van de Wet milieubeheer, heeft de gemeente de zorgplicht voor de doelmatige inzameling en het doelmatig transport van afvalwater dat vrijkomt op alle binnen haar grondgebied gelegen
percelen.
Gedeputeerde Staten kunnen ontheffing verlenen van deze zorgplicht volgens lid 2 van dat artikel. Ontheffing kan alleen verleend worden voor percelen buiten de bebouwde kom of voor een bebouwde kom met minder dan 2000
vervuiling eenheden (I.E.).
Toelichting:
De zorgplicht betekent dus niet dat het buitengebied voor 100% op de riolering moet worden aangesloten.
De provincies hebben in de afgelopen jaren ontheffingscriteria geformuleerd (zij het niet landelijk), in overleg met gemeenten en waterschappen (waterkwaliteitsbeheerders).
Criteria in de nog enigszins ondoorzichtige afwegingssystematiek zijn:
° financiële ondergrenzen, soms gerelateerd aan:
° de kwetsbaarheid van het gebied waar het afvalwater vrijkomt (er worden drie klassen onderscheiden).
De ontheffing is in beginsel tijdelijk, maar wel voor een langere periode. De particulier dient vervolgens zelf een
individuele oplossing (overeenkomstig het Lozingenbesluit) te realiseren. Indien aansluiting op riolering plaatsvindt, is een eigen bijdrage van € 3.850,- al eens als redelijk beoordeeld door de rechter.
Indien een IBA wordt geïnstalleerd, worden de aanlegkosten (stichtingskosten) soms gefinancierd door gemeenten en/of waterkwaliteitsbeheerders.
Soms ook neemt de juist particulier de kosten geheel voor eigen rekening om zodoende af te zijn van ook
maar enige heffing of belasting. Dit is met name omdat deze kosten de laatste jaren enorm gestegen zijn en het "plafond" hiervan is nog niet in zicht.
Gemeenten kunnen de kosten van IBA's niet financieren uit de opbrengsten van het rioolrecht. Binnen de Unie van Waterschappen is gesproken over de mogelijkheid tot verlaging van de verontreinigingsheffing als men loost met behulp van een vergaand zuiverend IBA-systeem. Momenteel vallen woonruimten echter nog onder het "woonruimteforfait" (hoewel er al een aantal precedenten is waarin een uitzondering is gemaakt voor helofytenfilter).
Afstand tot een bestaande riolering
Tenslotte willen we nog vermelden dat de grootte van de lozing ook van invloed is op de mogelijkheden tot ontheffing:
omvang van de lozing afstand tot riolering
1- 10 lozingseenheden 40 meter
11- 25 lozingseenheden 100 meter
25- 50 lozingseenheden 600 meter
50- 100 lozingseenheden 1500 meter
100- 200 lozingseenheden 3000 meter
Het bevoegd gezag mag dus geen ontheffing verlenen als een lozing binnen de daarbij behorende afstand tot de riolering blijft.
Als basis van deze pagina zijn de websitegegevens van Ecofyt gebruikt en dat heb ik aangepast op mijn eigen ervaringen van 1980-1984 toen ik zelf de waterzuivering van Rixona Warffum beheerde waar we toen ook ruim 3 hectare rietvelden hadden die ik toen als nazuivering / vloeiveld gebruikte.
C2C betekend "cradle to cradle" en houd in dat het " project HELOFYTENFILTER - c2C " met hergebruikt materiaal gemaakt gaat worden. Persoonlijk ambieër ik daarbij eigenlijk men eigen term: " c2C " oftewel " carbage to Cradle " waarbij ik dus een stap verder wil gaan dan C2C.
In een variant van bovenstaand - http://www.voedselencyclopedie.nl/Living_Machine
HOME PROJECTEN TOP