B-bouwadvies Kris Bruneel Programma:

Transcriptie

1 Duurzaam watergebruik. B-bouwadvies Kris Bruneel Programma: Inleiding. Nood aan water. Rationeel watergebruik. Hemelwateraanbod. Installatietechniek. Dimensioneren buffervat. Pompen en filters. Besluit regenwater. Duurzaam watergebruik: rationeel watergebruik, gebruik van regenwater 1

2 Zoetwater in de wereld Zeewater 97 % Zoetwater 2,8 % Ijskappen 79 % Grondwater 20 % Toegankelijk 0,6 % Enkele feiten Ieder jaar 15 miljoen doden (UNDP 2010) Iedere 20 seconden sterft een kind aan water en sanitair tekort. Unesco,Unep /3 zonder zuiver drinkwater /3 wereld géén zuiver drinkwater Wereldvoedselproductie 10 % daling (2001) Drinkwaterverbruik stijgt tweemaal sneller dan wereldbevolkingsgroei. Drinkwateroorlogen: Israel 330 l / dag Palestina 35 l / dag Sudan-Darfur. Bron; World Water Development Unesco

3 Enkele feiten China, India(25%), Buthan(100%), Nepal(100%), en Pakistan (30%) voorzien grote delen van hun energiebehoefte uit hydrodammen. Dit zal in de toekomst nog verder uitgebreid worden Grondwater wordt sneller opgepompt dan het zich kan aanvullen Bron; gezinsbond 2010 Wereldwijde watercrisis in de maak Wereldbevolking 20 e eeuw x 2 Wereldwaterverbruik 20 e eeuw x 9 Bron; World Water Development Unesco

4 Wereldwijde watercrisis in de maak 2,8 miljard mensen wonen nu in plaatsen waar water schaars is. 3,9 miljard mensen zullen in 2030 wonen waar water schaars is.. Bron; World Water Development Unesco 2010 Wereldwijde waterkcrisis in de maak 50% van de Wereldbevolking zal tegen 2030 te maken krijgen met tekort aan water. De wereldwijde oogsten zullen met 30% krimpen. Als we met de huidige waterverbruiken verder gaan is tegen % van de wereldbevolking afhankelijk van voedselimport, én GGO s. Bron; Worldvoedselprogramma UN. 4

5 Enkele feiten Ontzilting van zeewater is zeer energie-intensief en de chemicaliën die de osmosefilters zuiver moeten houden zijn zeer milieubelastend Productie van bio-ethanol, vereist evenzeer water. Water is geen Mensenrecht maar een Mensenbehoefte hierdoor wordt water koopwaar Suez, Veolia, Thames Water, hebben een schaarser en duurdere grondstof gevonden, die meer opbrengt dan olie Duurzaam waterbeheer en bescherming van watervoorraden zijn voor deze commerciële organisaties niet winstgevend. Bron; gezinsbond 2010 Zoetwater in de wereld: gebruik Landbouw 70% Industrie 20% Gezinnen 10% De geïndustrializeerde wereld verbruikt dagelijks liter pêr persoon. Bron; World Water Development Unesco

6 Zoetwater en klimaatopwarming Hogere temperaturen. Meer verdamping. Afsmelten gletsjers. Verschuiven neerslagpatroon. Onregelmatige neerslag. Ondergronse reserves verzilten. + alle gevolgen voor mens en natuur. In 2006 werden 70 mensen gedood door overstromingen in N-China terwijl 95 miljoen in Z-China te lijden hadden onder de droogte. Zoetwater en klimaatopwarming Smeltende ijskappen in het Himalayagebergte zullen 2 miljard mensen met ernstige watertekorten opzadelen. Benutting van De Gele rivier zorgt voor een tekort van water(-15%) nodig voor de natuur. Tegen 2100 (2050) zal het Noordpoolijs verdwenen zijn (bussines as usual). Bron; World Water Development Unesco

7 Knelpunten Te weinig zoet water. Waterverbruik stijgt, bevolking groeit aan. Grondwater zakt en is vervuild. Vervuiling oppervlaktewater. Verharde oppervlakte neemt toe. Knelpunten Vlaanderen Meer dan 20% van Vlaanderen is verhard. In 20 jaar een toename van verharde oppervlakte met 66%. Te weinig infiltratie. Minder verdamping. Overstromingen. Verdroging. Verdunning afvalwater. Cijfers; dialoog 7

8 Knelpunten Vlaanderen Per jaar 262 miljard liter voor gezinnen. Boren in diepere lagen. Enkel mogelijk via invoer uit Wallonië, Frankrijk en Nederland. Vlaanderen bezit minste water in Europa (Unep) Slechte grondwaterkwaliteit. Drinkwater ondergaat een doorgedreven zuiveringsproces en voldoet aan strenge normen. Drinkwater is even gezond als flessenwater en minder milieubelastend. Knelpunten bedrijven en Grootverbruikers Waterbalans onvoldoende bekend. Gemengd rioolstelsel. Korte afschrijvingen gewenst. Goedkope waterprijs. Mogelijkheden regenwater onbekend. 8

9 Oplossingen Besparen op het verbruik. Regenwater gebruiken. Bufferen en Infiltreren van het overschot. Regenwater-Hemelwater Regenwater scheiden van afvalwater Zuiver Regenwater aanbod waar? In de lucht. Op de oppervlakte. Zuiver Regenwater gebruik afhankelijk van; Kwaliteit. Beschikbaarheid. Bruikbaarheid- toepassingen. Infiltratie van het surplus. 9

10 Waterverbruik in België 4% 16% Publieke sector 9% Kmo s 40% Industrie-landbouw Huishoudens 31% Overige Verbruik België 786 miljoen m³ of Liter per persoon Info VMM 2010 Watervraag huishoudens Hoeveel? Watermeter + waterfactuur Meten van de verbruiken= weten Gemiddeld 110 liter/dag/persoon, waarvan 52 liter warm water 10

11 WATERVERBRUIK 110 LITER /PERSOON /DAG 12 liter in Bad 32 liter in de Douche 30 liter in de wc 17 liter in de was 8 liter aan de afwas 3 liter koken en drinken 8 liter diverse vmm Waterverbruik van een Gezin kostprijs Opbouw prijs: abonnementsgeld. productie en levering drinkwater. gemeentelijke bijdrage: aanleg en onderhoud grachten en rioleringen. bovengemeentelijke bijdrage: afvalwaterzuivering. => Gratis water 15 m³ p/pers. gratis sanering. 11

12 Waterverbruik van een Gezin kostprijsberekening 110 x 4 personen x 365= Liter per jaar 160,6 m³ x 3 /m³ = 482 Gratis drinkwater = 4 x 15 m³ = 60 m³ => 60 m³ x 1,5 /m³ = 90 totaal = 392 Waterverbruik van administratief gebouw. 100 personen x 250(werkbare dagen)x 1 toiletspoeling = Liter per jaar. 825 m³ x 3 /m³ =

13 REGENWATERVERBRUIK Was en WC met hemelwater = 47 LITER /PERS /DAG Besparing drinkwater = Liter of % totaal = =

14 Waterbesparende maatregelen Spaardouchekop, spaartoets en debietbegrenzers. douche 40 liter bad 150 liter. Waterbesparende maatregelen Regendouche verbruik 18-28L/Min Spaardouche verbruik 5-7L/Min. Rainshower Met een forse diameter van 600 millimeter zorgt de R**maker voor een ware douchesensatie 14

15 Info De perlator Stroombegrenzer 0,9L /5sec of 10,8L/min 0,6L /5sec of 7,2L/min 15

16 Besparing 30% op deze kraan. Toiletspoeling: WC-spoeling: spaartoets dubbele toets 3 liter/ 9 liter Urinoir 2 liter. Watervrij urinoir. Composttoilet 16

17 Toiletspoeling: WC-spoeling: Gustavsberg spoeling 2,5 tot 4 liter Toiletten met scheiding In urine zit 50-80% van de nutriënten van het afvalwater + medicijnresten. Afscheiden van ander afvalwater is aangewezen. 50% Fosfaat en 80% Stikstof Composttoilet: zonder water 17

18 Waterbesparende maatregelen lekkende kranen vermijden. (35 m³/a = 105) een druppende kraan verbruikt zo'n 4 liter water per uur! lekkende WC vermijden. (220 m³/a = 660) 25 liter per uur! tuin beperkt sproeien; Is beter voor planten. Niet sproeien bij eerste droogte. Bodembedekkers. auto wassen met emmers i.p.v. tuinslang Effect van waterbesparende maatregelen in de woningbouw per huishouden per jaar in m3 18

19 Waterbesparing in Bedrijven en openbare gebouwen Besparingen Waterbesparende toiletten en kranen Debietsminderaars/lekbegrenzers Drukreduceertoestellen Beperking warmwaterverliezen Thermostatische mengkranen Hergebruik: grijswater/spoelwater/andere 19

20 Wetgeving en regelgeving Wetgeving Hemelwater (sinds 1 februari 2005) Uitgangsprincipe overheid omtrent het toepassen van regenwater: Het regenwater zoveel mogelijk 1. gebruiken. Het niet-gebruikte regenwater wordt 2. gebufferd en daarna geïnfiltreerd. 3. of gebufferd en daarna vertraagd afgevoerd naar de riolering. 20

21 Wetgeving (sinds 1 februari 2005) Regenwaterput verplicht bij: - Nieuwbouw of herbouw (dak > 75m²) - uitbreiding (dak > 50m²) bestaand gebouw - Gevolg: voor deze gevallen geen subsidie!! Volledig dak moet opgevangen worden. Regenwater verplicht te gebruiken. Het volume van de regenwaterput staat in verhouding met de dakoppervlakte (minimum 3000L). Gescheiden afvoer tot bij aansluiting riolering. Scheiding van drinkwater- en regenwaternet. Wetgeving infiltratie (sinds 1 februari 2005) Overloop van de regenwaterput door: 1. infiltratie op eigen terrein. 2. oppervlaktewater of kunstmatige afvoerweg. 3. gescheiden rioleringstelsel. 4. gemengd rioleringstelsel. De gemeente bepaalt de prioriteiten! 21

22 Wetgeving (sinds 1 februari 2005) Bij de aanleg van een gescheiden rioleringsstelsel in de straat moeten de inwoners het hemelwater op eigen terrein houden (ook bestaande woningen) zij het door installatie van een hemelwaterinstallatie voor hergebruik met overloop op een infiltratievoorziening, zei het middels rechtstreekse infiltratie in de bodem. Het lozen van hemelwater op de openbare gemengde riolering kan enkel bij afwezigheid van een kunstmatige afvoerweg voor hemelwater of een oppervlaktewater waarop met redelijke kosten kan aangesloten worden. 22

23 Subsidie in een typische gemeente De gemeentelijke premie hemelwaterput bij: bestaande woning en verbouwing <50m². nieuwbouw en herbouw wanneer aanleg niet verplicht is volgens de gewestelijke stedenbouwkundige verordening en/of vergunning. Alle wettelijk opgelegde eisen moeten voldaan zijn. Totale subsidie regenwatersysteem = 625 euro 375 euro+ 250 tegemoetkoming Vlaams gewest. Regenwatergebruik in de praktijk Kwaliteit en aanbod regenwater. Gebruik en toepassing. Een goed werkend regenwatersysteem. Installatietechniek. Berekening en dimensionering. Hemelwater is altijd wisselend van kwaliteit Regelmatige controle van het systeem vereist. 23

24 Kwaliteit regenwater Zacht water Kleinere geleidbaarheid Minder Minder Chloorgehalte Laag Metaalgehalte 5 F µs/cm ca - mg - na - K 9 ppm zn-cu-cr-fe-pb Verontreiniging regenwater BACTERIËN: algen - vogelrest -legionella Grof vuil: bladeren - zand - bloesem - insecten Geur - kleur Koolwaterstoffen - pesticiden Zure regen Andere: asbest/ plastics Metalen: koper/zink/lood Chemisch 24

25 Zuurtegraad Neutraal 7 Melk 6.6 Regen 5-6 Appel 3 Azijn 2.2 Zuurste regen 2.3 Maagzuur 1.2 Zuurtegraad wordt geneutraliseerd door kalk- cement Regenval te Ukkel: aantal neerslagdagen 25

26 Regenval te Ukkel: normale maandwaarden 2008 Regenval te Ukkel: normale maandwaarden 2010 Laatste 20 jaar op 170jaar metingen. 26

27 Regenval te Ukkel: jaarwaarden Regenwateraanbod Gemiddeld: 780 liter/m²/jaar Neerslagvariaties: liter/m²/jaar -> Jaar -> Maand -> Regio Dakverliezen Opvangfactor. Filteringsverliezen. Neerslag kust: 650 liter/m² jaar 27

28 Dakopvangfactor Of hoeveel vertrekt naar de opslagtank: Plat dak met ballast 60% Plat dak 75% Groen dak 20% Hellende dak 95% Info wtcb * filtering: nodig of niet? WC/TUIN WASSEN HYGIËNE VOEDING grof vuil ja ja ja ja zand/ stof ja ja ja ja zuurgraad wenselijk wenselijk ja ja kleur/geur /smaak opgeloste bestandsdelen wenselijk wenselijk wenselijk ja niet nodig niet nodig wenselijk ja microbiologisch niet nodig niet nodig Ja ja 28

29 Toepassingen Huishouden toiletspoeling wasmachine Schoonmaakwater vloer / auto Tuin Toepassingen in openbare gebouwen en industrie. Sanitair Toiletten. Schoonmaakwater. Proceswater Koelwater. Demineralisatie water. Spoelwater. Stoomproductie. 29

30 Werkwijze van een goed regenwatersysteem Opvangen dak in tanks Filteren van de vervuiling Transporteren naar en in de woning Bijvullen bij tekort Overlopen bij stortregen Installatietechniek Tanks: filtering: Infiltratie: beton kunststof dak valpijp tank grond leidingen 30

31 Vervolg installatietechniek Pompen: Zuigerpomp Hydrofoor installatie Dompelpomp Bijvullen: Manueel Via de Tank Aan de Pomp Principeschema 31

32 Daken en afvoerpijpen Eerste voorwaarde: Een proper dak - Zonder plassen- snelle afvoer. - Zonder restmateriaal. - 6 maandelijkse controle vervuiling. Tweede voorwaarde: Opvang van alle potentiële daken, zelfs tuinhuisjes. voorfiltering valpijp 32

33 Daken en afvoerpijpen Eerste scheiding: Grove vervuiling en bladeren. Gevolg: Achterliggende voorfilter minder belast. Ondergrondse afvoerleidingen Liggen met een minimum helling van 0.1% tot 1%. Gevolg; Geen restwater in de leidingenopwarming- algen... Geen afzetting van sediment in het leidingnet. 33

34 filtering en aansluiting Voorfiltering Zelfreinigende filters voor de put. Valpijpfilters Inline filter Tankfilter Vlotterfilter Filtering na de pomp. 34

35 Filterput? voorfilters Onderhoud/ zelfreinigend? 35

36 Doorstroomfilter 200m² Verval is belangrijk. In te calculeren in studiefase. Bepaalt de diepte Opslagtank. filtering : m² dak 36

37 Beste Doorstroomfilter? INTEWA Wisselsprongfilter 37

38 Filtering : 450 m² dak Opslagvat Kostprijs geplaatst 38

39 Vergelijking beton - kunststof BETON KUNSTSTOF GEWICHT - ++ PRIJS + - ZUURTEGRAAD ++ - WATERDICHT +- + VORSTVRIJ + +- INHOUD + +- DRUKBESTENDIG + +- PLAATSING - ++ Kwaliteitseisen tank Groot volume Waterdicht-lichtdicht Stabiele montage Liefst uit een stuk Mangat + deksel=waterdicht Vorstvrije en koele montage Geprefabriceerde aan - en uitvoer Overstort Plaatsing gemiddeld 1m. onder maaiveld. 39

40 Koppeling meerder tanks Via hevel inwendig. Via hevel uitwendig. Of allebei. Of via een ondergrondse koppeling. Info Joossen van aelst Ondergrondse Koppeling van meerder tanks Info Olivier Beton 40

41 Dimensionering opslagtank Afhankelijk van: Beschikbare dakoppervlakte horizontaal Opvangfactor: - aard dakbedekking - soort dak Filteringfactor Regenaanbod per m 2 per jaar Dimensioneringsvoorbeeld 1 gegevens Gezin: 4 personen dakoppervlakte horizontaal = 120m² Opvangfactor: hellend dak / pannen = 0,95 Filteringfactor: in line filter = 0,75 Regenaanbod 780 liter per m 2 per jaar Oplossing: Aanbod =780 x 120 x 0.75 x 0.95= 66,75 m³ per jaar Nodig = Toilet en Wasmachine L/pp/pd = 47 x 4 x 365 = 68 m³ per jaar Bijvulling zal noodzakelijk zijn 41

42 Dimensioneringsvoorbeeld 1 Bufferingsvolume : Langste periode zonder regenval = 1,5 maand Verbruik tijdens deze periode aan was en toilet = 8,6 m³ => Ideale tank 10m³ Dimensioneringsvoorbeeld 1 Rentabiliteit: Kostprijs: tank-filters-pomp-werk = = 2000 Opbrengsten: Gratis water-minder afvalwaterheffingen-minder zeep-minder ontharders- minder kalk op de toestellen-langere levensduur. 66,7x 3 +? +? = minimum 200/A Terugverdientijd voor deze installatie minder dan 10 jaar. Rekening gehouden met inflatie en stijging waterprijs die elkaar opheffen. Geen rekening gehouden met subsidies 42

43 Dimensioneringsvoorbeeld 2 Gegevens Administratief centrum Bezetting = 50 personen dakoppervlakte horizontaal 500m² Opvangfactor: hellend dak pannen = 0.75 Filteringfactor: in line filter = 0,95 Regenaanbod 780L. per m 2 per jaar Oplossing: Aanbod = 780 x 500 x 0.75 x 0.95= 277 m³ Nodig = Toilet 30L/pp/pd 200 werkdagen = 30 x 50 x 200= 300m³ per jaar Geen bijvulling noodzakelijk Dimensionering Voorbeeld Administratief centrum Langste periode zonder regenval 1 maand Verbruik tijdens deze periode voor toiletwater 46 m³ Ideale tank 2x 20m³ 43

44 Kostprijs Opslagtank Kostprijs Pe tank geplaatst 900/ m³ Alternatief bij kruipkelder Benutting kruipkelder met gesloten epdm membraan 44

45 Alternatief bij gesloten achtertuin Investering Uw investering in pompen, filters, leidingen,werkuren, Brengen niets op als er geen water in de put staat Vang dus alle water op en zorg voor een groot buffervat zodat: in lange regenperiodes alle water gebufferd wordt. In lange droogteperiodes hemelwater verbruikt wordt. 45

46 Installatie: accessoires in de tank Toevoer regenwater/filtering. Langzame invoer. Niveau sensor. Aanzuigleiding. Overloop riool/infiltratie. Bijvullen drinkwater. Vlotterfilter + terugslagklep. Vlotterfilter 46

47 De Aanzuigleiding. 47

48 Langzame invoer Niveau sensor 48

49 Ongedierte-vrije uitstroom Een multisifon op de overloop geurhinder uit de riool vermijden terugslag uit de riool, met alarm Ongedierte tegenhouden Afromen bovenste laag. Overloop regenwater- Infiltreren Het infiltreren van overtollig regenwater, terug naar de natuur, biedt verschillende voordelen waaronder: Minder verdroging. Minder overstromingen. Geen overbelaste rioleringen- kleinere diameters. Minder verdunning van afvalwater naar de waterzuiveringstations. Minder overstorten. Minder verstoring van de biotoop. Minder verpompen regenwater. Zie Verder 49

50 Buffering van regenwater Groendaken Extensief/intensief buffert 50 à 80 % van het opgevangen regenwater. beschermt ook tegen oververhitting in de zomer. Subsidie 31 /m² Kwaliteitseisen pomp Onderhoudsvrij Droogloopbeveiliging Zelfaanzuigend Geluidsarm Energiezuinig Materiaal: rvs - kunststof - messing Debiet en opvoerhoogte 50

51 Pomp en persfilter -Onderhoudsvrij -Droogloopbeveiliging Zelfaanzuigend -Geluidsarm Materiaal: rvs - kunststof messing -Debiet en opvoerhoogte Problemen hydrofoor Bacteriën. Géén energiebesparing. Materiaalkeuze balg. Geluidsoverlast. Géén droogloopbeveiliging. Onvoldoende druk. Materiaalkeuze pomp. 51

52 Persfilters Zeer belangrijk element Vervang filters 20Micron Zelfreinigende filters Koolstoffilters-keramische filter= enkel voor drinkwaterkwaliteit Regelmatige controle per 6 maand afhankelijk van gebruik- en verbruik. Persfilters werken enkel perfect in combinatie met voorfilters Regenwaterpompen 52

53 Bijvullen bij tekort Afhankelijk van de dekkingsgraad. Volgens de wettelijke bepalingen. Tankniveau: Manueel automatisch Complete module. Scheiding Regenwater en drinkwater 53

54 WETTELIJKE BEPALING bijvulsysteem regenwater Schema WEL NIET DRINKWATER REGENPUT REGENWATER Bijvulling Regenwater In de praktijk 54

55 BIJVULSYSTEMEN: kleine debieten Pompenergie op jaarbasis met standby verliezen (4 watt) Verbruik = 109KwH Hybride opstelling: grote debieten 55

56 Economische analyse van Hemel waterrecuperatie Investering: materiaal/ montage/onderhoud Energieverbruik: pompen- filtering Besparing: Drinkwater prijs/m³ Proceswater-Grondwater ontharder-behandelingen kalkproblematiek Besluit goed regensysteem Alle daken aansluiten. Dak zonder stagnatie. Zonder voorfiltering geen goede scheiding. Koele opslag in kalkhoudende tank. Voldoende grote tank+ groot dak= 365dagen gebruik Persfilter per 6 maand wisselen. Pomp zonder vat. Regelmatige controle. Groot besparingspotentieel, Doen. 56

57 Hemelwater heeft vele toepassingen, benut ze Meer info: Het waterloket: duurzaam omgaan met water. Bronnen; Iwva, wvi, Vea, Vito, Bbouwadvies, Dialoog, Eh2O, Kmi, KNMI, Greenpeace, Dialoog, Federale dienst Financiën, KUL, 3E, Eternit, VMM, VLM, Wavin, Olivier beton, Verhelst, BBL, Uridan, Vibe. 57