DEMONSTRATIEPROJECT D ECENTRALE AFVALWATERZUIVERING
D ECENTRALE AFVALWATERZUIVERING INLEIDING Landustrie Sneek BV bezit een ruime hoeveelheid kennis en ervaring in het transporteren en behandelen van riool- en afvalwater. Dat Landustrie ook innovatief zeer actief is, blijkt uit het feit dat naast conventionele zuiveringstechnieken nu decentrale afvalwaterzuivering is toegevoegd aan haar activiteiten. Als projectleider en als leverancier van de decentrale zuiveringsinstallatie is Landustrie nauw betrokken bij het demonstratieproject te Sneek. Zwartwater Keukenafval Grijswater Regenwater Separatie van afvalstromen binnen de woning INFRASTRUCTUUR Door mengen van huishoudelijk afvalwaterstromen ontstaat een grote hoeveelheid afvalwater, dat bestaat uit licht verontreinigd grijswater (100L* p*p*d) en een kleine hoeveelheid sterk verontreinigd toiletwater (zwartwater). Door het zwartwater gescheiden van het grijswater af te voeren en te behandelen wordt voorkomen dat het grijze water vervuild wordt door faeces en urine. Het zwartwater wordt middels vacuümtoiletten ingezameld. Dit betekent dat slechts 1L spoelwater nodig is, dat resulteert in een totale hoeveelheid zwartwater van 7L per persoon per dag in plaats van de gebruikeleijke 40L. Het totale waterverbruik wordt hierdoor met 25% gereduceerd. Normaal produceert een persoon circa 130L afvalwater (zwart + grijs) per dag. Nu is dat 7L zwart en 90L grijs water per dag. Gezien het kleine volume aan spoelwater ontstaat er een sterke concentratie aan afvalstoffen, waardoor het mogelijk is andere zuiveringstechnieken te gebruiken. Alleen in zwartwater komen bijvoorbeeld medicijnresten en hormonen voor, verder zit 85% van alle stikstof in zwartwater. Nu hoeven er maar voor zeven liter afvalwater reinigingstechnieken toegepast te worden om deze componenten te verwijderen. DECENTRALE AFVALWATERZUIVERING In plaats van afvalwater te transporteren door kilometers leidingstelsels en centraal behandelen is het goedkoper om afvalwater te zuiveren op de plaats waar het ontstaat. In het geval van huishoudelijk afvalwater is dat in de woonwijk. Grijswater (92%) Urine, faeces, keukenafval (1%) Zwartwater (7%) Verdeling van afvalwaterstromen binnen het huishouden bij gebruik vacuümtoilet COD P N Urine Keukenafval Faeces Grijswater Verdeling van afvalstoffen over de verschillende afvalwaterstromen
ZWART WATER Van 32 woningen wordt het toiletwater ingezameld middels vacuümtoiletten. Deze vacuümtoiletten zijn middels een leidingstelsel aangesloten op een vacuümstation. Verder is er een keukenvermaler aangesloten, opdat groente- en fruitafval wordt meegezogen naar het vacuümstation en samen met het toiletwater wordt behandeld. Garage met daarin de decentrale zuiveringsinstallatie KEUKENAFVAL In het demonstratieproject in Sneek is in één van de woningen een vermaler voor keukenafval geplaatst opdat groente- en fruitafval niet meer in de groene container hoeven maar toegevoegd worden aan het zwartwater. Dit betekent, dat in een gebouw waar geen tuinafval geproduceerd wordt (bijv: flat, school) alleen nog maar een grijze container nodig is. Door het toevoegen van keukenafval aan zwartwater wordt de organische fractie vergroot. Dat resulteert in een hogere biogasproductie. Kelder met vacuümstation TOILETWATER Zwartwater is rijk aan organisch materiaal, stikstof en fosfaat. Het organisch materiaal wordt in een eerste behandelingsstap, de gistingsreactor, omgezet in biogas. De gistingsreactor kan verkleind worden door een meer geconcentreerde stroom afvalwater in te voeren. Om dit te realiseren wordt er gebruik gemaakt van een vacuümtoilet. Dit resulteert in 86% minder spoelwater gebruik ten opzichte van een conventioneel toilet. Vacuümstation Vacuümtoilet
ZUIVERINGSINSTALLATIE De zuiveringsinstallatie staat opgesteld in een garage aan de rand van de woonwijk. Het zuiveringsproces bestaat uit verschillende behandelingsstappen welke organisch materiaal omzetten naar biogas en nutriënten naar kunstmest. Gistingsreactor met gasmeter PRODUCTIE VAN HEET WATER / ELEKTRICITEIT Door biogas te produceren op de plaats waar het gebruikt kan worden, bijvoorbeeld in een woonwijk, is een ideale combinatie mogelijk van decentrale afvalwaterzuivering en decentrale energie-opwekking. Dit biogas kan in een cv-ketel of warmtekrachtkoppeling (wkk) gebruikt worden om heet water (plus stroom in geval van wkk) te maken. Het hete water kan in aangrenzende woningen gebruikt worden voor verwarming en/of tapwater. KUNSTMEST PRODUCTIE De waterige fractie dat de gistingsreactor verlaat bevat voornamelijk stikstof, fosfaat, pathogenen, virussen en resterend organisch materiaal. Dit resterende organische materiaal wordt omgezet naar slib en CO 2 door het toevoegen van lucht. Het slib wordt daarna middels een membraan van het water gescheiden. Door het membraan worden tevens de virussen en pathogenen tegengehouden. Het water dat de membranen verlaat bevat grotendeels opgelost fosfaat en stikstof. Door magnesium toe te voegen ontstaat een kunstmest in korrelvorm, struviet genaamd. Kunstmest productie
TOEKOMSTIGE WETGEVING Indien gewenst kan er nog een geavanceerde oxidatiestap nageschakeld worden om aanwezige hormoonverstorende stoffen en medicijnresten te verwijderen. Door het zeer kleine volume waarin deze afvalstoffen zich bevinden is het relatief goedkoop om extra zuiveringstechnieken na te schakelen en op deze wijze extra afvalstoffen te verwijderen, indien toekomstige wetgeving dit vereist. Zo bevinden medicijnen en hormoonverstorende stoffen zich in een 20x kleiner volume dan bij conventionele inzameling van huishoudelijk afvalwater! VERSCHIL MET CONVENTIONELE WATERZUIVERING Het unieke aan dit project is de introductie van een totaal nieuw concept met betrekking tot afvalwaterzuivering en organische afvalverwerking. Het grote verschil met de huidige afvalwaterzuivering is de opwekking van energie in plaats van gebruik van energie. Bij de conventionele zuivering wordt organisch materiaal met behulp van zuurstof (kost veel energie om dit in het afvalwater te krijgen) omgezet naar slib en CO 2. Dit zijn beide componenten die verre van wenselijk zijn. Verder zijn er voor het huidige afvalwaterbehandelingsysteem zeer lange en grote (350-750mm) rioolbuizen noodzakelijk om het afvalwater over grote afstanden naar de centrale afvalwaterzuivering te transporteren. Dit is met het nieuwe concept niet aan de orde aangezien het afvalwater dichtbij de bron wordt gezuiverd. TOEKOMSTIGE INSTALLATIES HERGEBRUIK VAN WATER De mogelijkheid bestaat om het gezuiverde grijze water (in combinatie met regenwater) her te gebruiken binnen de woonwijk, als water voor het spoelen van het toilet, wasmachine, vaatwasmachine, auto wassen, etc. Dit betekent een maximale waterbesparing van 50%. Door de bouw van vele grote woonwijken dienen veel conventionele afvalwaterzuiveringsinstallaties te worden uitgebreid. Hier spelen twee grote problemen mee, te weten: ruimtegebrek en hoge grondprijs. De bouw van een decentrale afvalwaterzuiveringsinstallatie in de woonwijk is dan een ideale oplossing. Dit demonstratieproject laat zien wat de mogelijkheden zijn en biedt de mogelijkheid om het concept te optimaliseren. Niet alleen woonwijken kunnen van een dergelijk systeem voorzien worden maar bijv. ook ziekenhuizen, hotels, kantoorgebouwen en voetbalstadions.
D ECENTRALE AFVALWATERZUIVERING Partners binnen het demonstratieproject Dit project is mede gefinanceerd door STOWA en EET-subsidie van het Ministerie van Economische Zaken. Landustrie Sneek BV Postbus 199 8600 AD Sneek Nederland Watertechnologie Tel. 0515-48 68 88 Fax 0515-41 23 98 e-mail info@landustrie.nl website www.landustrie.nl Bezoekadres Pieter Zeemanstraat 6, Sneek 09-2006-1500 NED.