Lettinga Associates Foundation for environmental protection and resource conservation Duurzaam Water Armhoede/Ampsen Voorstel pilots Datum: 21 november 2011 LeAF Projectnummer 11-742 Postbus 500 Auteur J. Weijma 6700 AM Wageningen Revisie T 0317 482 023 Commentaar F 0317 482 108 http://www.leaf-water.org
Inhoudsopgave 1 Inleiding... 3 2 Huidige situatie voor huishoudelijk afvalwater Armhoede/Ampsen... 4 3 Waterpilots Armhoede/Ampsen... 5 3.1 Gescheiden inzameling/verwerking nabij het huis... 5 3.2 Niet-gescheiden inzameling/verwerking nabij het huis... 6 3.3 Algemene aandachtspunten voor pilots... 7 3.4 Acceptatie en gedrag van de gebruikers... 7 3.5 Inbreng van belanghebbenden... 8 4 Kosten van pilots... 9 2
1 Inleiding In de gemeente Lochem is de pilot Armhoede, klimaatneutraal in 2030 gestart. Eén van de thema s hierbinnen is de duurzame, innovatieve omgang met water. Hiervoor heeft LeAF een verkenning gemaakt en gerapporteerd ( Verkenning Duurzaam Water Armhoede, d.d. 8 november 2011. In deze verkenning werden concrete mogelijkheden gegeven voor invulling van het thema water. Na bespreking van het rapport met de themagroep water op 9 november 2011, bleek dat de belangstelling uitgaat naar het uitvoeren van de volgende 2 pilots: 1) pilotonderzoek naar gescheiden inzameling van huishoudelijke afvalwaterstromen, en verwerking van deze stromen nabij het huis 2) pilotonderzoek naar verwerking van bestaande huishoudelijke afvalwaterstromen nabij het huis Het doel van de beide pilots is om huishoudelijk afvalwater nabij de woning op duurzame wijze te verwerken. Concreet betekent dit dat het op een perceel binnenkomende water (hemelwater en leidingwater), en de in het afvalwater aanwezige energie en grondstoffen optimaal ingezet worden voor duurzaam, lokaal (her)gebruik. Hierdoor kan een bijdrage worden geleverd aan het omgaan met de gevolgen van de energie- en grondstoffen schaarste en die van eventuele ernstige klimaatverandering. Het past daarnaast in de zogenaamde watertransitie; het streven naar waterretentie, hemelwaterafkoppeling, en zichtbaar/tastbaar maken van water voor gebruikers. Door het water lokaal te zuiveren wordt de rioolpersleiding op termijn overbodig en de (toekomstige) kosten daarvoor komen te vervallen. In dit rapport worden de voorgestelde pilots toegelicht. 3
2 Huidige situatie voor huishoudelijk afvalwater Armhoede/Ampsen De huishoudens en agrarische bedrijven in Armhoede/Ampsen zijn voor hun watervoorziening aangewezen op resp. de waterleiding en op grondwateronttrekking. Dit laatste gebeurt vooral voor irrigatie. Sinds 10 jaar is het gebied aangesloten op een rioolpersleiding, al het verzamelde afvalwater en een beperkt deel van het hemelwater wordt hiermee getransporteerd naar de rioolwaterzuiveringsinstallatie (rwzi) in Zutphen. Figuur 1 en Tabel 1 geven de huidige situatie schematisch en in getallen weer. Het watergebruik per huishouden komt gezien het gemiddelde waterverbruik in Nederland van 120 liter per persoon per dag overeen met dat van 3 tot 4 personen. De situatie op de agrarische bedrijven wordt in deze rapportage verder buiten beschouwing gelaten (deze is uitgewerkt in het eerdere rapport Verkenning Duurzaam Water Armhoede ). Figuur 1. Huidige situatie water en afvalwater in Armhoede Error! Bookmark not defined. Tabel 1. Watergebruik in Armhoede/Ampsen Beschrijving Eenheid Watergebruik Watergebruik agrarische bedrijven m 3 /jaar 3804 Beregeningswater (ruwe schatting*) m 3 /jaar 250.000 Watergebruik Landgoed Ampsen m 3 /jaar 550 Watergebruik per huishouden m 3 /jaar 169 Watergebruik per huishouden liter/dag 463 Watergebruik alle huishoudens (totaal) m 3 /jaar 6253 * Gebaseerd op 500 ha oppervlakte en gemiddeld beregeningsvolume van 500 m 3 /ha.j voor melkveebedrijven 1 ). Dit is mogelijk een overschatting, de themagroep water gaf aan dat beregening alleen bij uitzondering plaatsvindt. 1 LEI (2011) Bedrijfsresultaten en inkomens van land- en tuinbouwbedrijven. Tabel: Kosten en gebruik van water (gemiddeld per bedrijf) van melkveebedrijven. 4
3 Waterpilots Armhoede/Ampsen Het doel van de pilots is om huishoudelijk afvalwater nabij de woning te verwerken. Hiervoor zijn 2 scenario s denkbaar, deze zijn als meest relevant aangemerkt door de themagroep Water. Scenario 1) Gescheiden inzameling van huishoudelijke afvalwaterstromen, en verwerking van deze stromen nabij het huis Scenario 2) Verwerking van bestaande, niet-gescheiden huishoudelijke afvalwaterstromen nabij het huis Om de verschillende afvalwaterstromen apart te kunnen inzamelen (scenario 1) is de aanleg van een gescheiden riolering nodig in het huis en op het perceel, te weten leidingen voor grijs water, bruin/zwart water en eventueel geel water. Dit scenario biedt het meeste uitzicht op innovatieve (terug)winning van energie, water en meststoffen. De aanleg van gescheiden riolering vraagt wel de nodige aanpassingen, welke nog niet altijd haalbaar zullen zijn in financiële, technische of sociologische (acceptatie) zin. Implementatie van het geschetste scenario in het hele gebied is een proces voor de langere termijn. In het tweede scenario wordt het afvalwater niet gescheiden en kan grotendeels gebruik worden gemaakt van bestaand leidingwerk. Dit scenario kan worden toegepast bij huishoudens waar scenario 1 nog niet haalbaar is. Ook scenario 2 richt zich op het zoveel mogelijk (terug)winnen van energie, water en meststoffen. Scenario 2 kan overgangsscenario worden gezien, waarbij met minder ingrijpende aanpassingen toch al substantiële duurzaamheidswinst behaald kan worden. In beide scenario s zal verwerking van het huishoudelijk afvalwater in een innovatieve unit plaatsvinden. De scenario s kunnen, met de nodige aanpassingen, ook toegepast worden in gebieden met vergelijkbare kenmerken als Armhoede/Ampsen. Ook zou het conventionele IBA s kunnen vervangen, deze worden inmiddels als ongeschikt aangemerkt voor decentrale zuivering in landelijk gebied. In navolgende paragrafen worden de scenario s verder toegelicht. 3.1 Gescheiden inzameling/verwerking nabij het huis In dit scenario wordt afvalwater van de toiletten (ook wel zwart water genoemd) gescheiden van het overige afvalwater ingezameld. Het overige afvalwater is afkomstig van douche, bad, keuken en (af)wasmachines en wordt ook wel grijs water genoemd. Van het toiletafvalwater wordt eventueel nog de urine afzonderlijk ingezameld. Waterbesparing Waterbesparende maatregelen en hemelwaterafkoppeling worden maximaal ingezet bij de woning, om het waterverbruik te reduceren en de afvalwaterstromen zo weinig mogelijk te verdunnen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van maatregelen die de waterbehoefte verminderen zoals besparende toiletten, douchekoppen en kranen, maar ook van (her)gebruiksmaatregelen die het gebruik van schoon leidingwater verminderen. Inzameling en transport De keus voor toiletten is onderdeel van de ontwerpprocedure. Het type toilet bepaalt de mogelijkheden voor gescheiden inzameling van urine en feces, en ook de hoeveelheid spoelwater. Gescheiden vrij-verval leidingen voor grijs water, bruin water en eventueel geel water worden aangelegd. 5
Grijs water Voor lokale behandeling van het huishoudelijke grijs water komt het gebruik van helofytenfilters in aanmerking, er van uitgaande dat er voldoende ruimte beschikbaar is. Na zuivering zou dit water in de bodem geïnfiltreerd kunnen worden als maatregel tegen verdroging. Hierbij zou een recente ontwikkeling op het gebied van duurzame energie toegepast kunnen worden, namelijk de opwekking van elektriciteit door middel van moerasplanten. Geel water Urine bevat het grootste deel aan potentiële meststoffen (fosfaat, stikstof, kalium). Voor gescheiden inzameling van urine zijn speciale scheidingstoiletten nodig, en eventueel kunnen voor extra comfort ook waterloze urinoirs gebruikt worden. Als hiervoor wordt gekozen dan wordt urine via een aparte leiding opgevangen en naar een opslagvat gebracht. Na een minimale opslagperiode van 6 maanden zou de urine als meststof gebruikt kunnen worden. Elk huishouden zou de ingezamelde urine kunnen opslaan voor eigen gebruik, maar het is ook denkbaar dat de urine periodiek wordt opgehaald en dan centraal in Armhoede/Ampsen wordt opgeslagen voor gebruik door de lokale landbouwbedrijven. De toepassing van urine op het land is iets dat nader bekeken zou kunnen worden in een ondersteunend (pilot)onderzoek. Als alternatief zou de urine per as getransporteerd kunnen worden naar de urine verwerkende installatie van GMB in Zutphen. Bruin water Het bruine water heeft de hoogste concentratie organisch materiaal. In een lokale biogasinstallatie kan deze stroom gezuiverd worden, waarbij biogas ontstaat dat als alternatief voor aardgas gebruikt kan worden. Voor verdergaande zuivering kan deze stroom naar het helofytenfilter geleid worden, en uiteindelijk met het gezuiverde grijs water in de bodem geïnfiltreerd worden. Groen water Groen water is gemalen keukenafval met wat spoelwater. De vermaler is onder de gootsteen gemonteerd. Groen water is interessant, omdat het een energierijke stroom is waaruit biogas geproduceerd zou kunnen worden. Wanneer groen water gemengd wordt met zwart water spreekt men van donker water. Hemelwater Het hemelwater dient bij alle huishoudens en landbouwbedrijven, voor zover dit nog niet gebeurd is, volledig afgekoppeld te worden en daarna in de bodem geïnfiltreerd te worden als maatregel tegen verdroging. Dit kan toegepast worden bij alle huishoudens en landbouwbedrijven, en ook bij overige verharde oppervlakken waar momenteel het hemelwater nog in de riolering terecht komt. Voor een aantal van de voorgestelde maatregelen nog de vraag of zij technisch en economisch haalbaar zijn op de in deze studie voorgestelde schaal, en of zij binnen het huidige wettelijke kader uitgevoerd mogen worden. Dit zijn aspecten waar in pilotstudies aandacht aan besteed zal moeten worden. 3.2 Niet-gescheiden inzameling/verwerking nabij het huis Hieronder worden de onderdelen van het voorgestelde overgangsscenario kort beschreven, en dan vooral de verschillen met het eerder beschreven scenario: Waterbesparing en hemelwater Net als in het voorgaande scenario worden waterbesparende maatregelen en hemelwaterafkoppeling maximaal ingezet. Riolering Het bestaande leidingwerk wordt gehandhaafd, maar wel afgekoppeld van de persleiding naar rwzi Zutphen. Afhankelijk van de precieze locatie zullen meer of minder ingrijpende aanpassingen nodig zijn. 6
Gemengd ingezameld afvalwater Voor behandeling van het gemengde afvalwater wordt uitgegaan van anaerobe behandeling gevolgd door een nabehandeling. Afhankelijk van de uiteindelijke bestemming van het behandelde afvalwater zal een geschikte nazuivering gekozen moeten worden. De uitwerking hiervan vindt plaats in de ontwerpfase. 3.3 Algemene aandachtspunten voor pilots Het uitvoeren van pilotonderzoek vergt een goede voorbereiding en het uitvoerig nadenken over de benodigde onderzoeksopzet om de gewenste informatie te verkrijgen. Hierbij is niet alleen van belang om een onderbouwde keuze te maken tussen de verschillende mogelijke maatregelen, maar ook een goede afweging tussen de misschien minder voor de hand liggende factoren die het succes van de maatregelen op korte en lange termijn beïnvloeden. Voorbeelden van aandachtspunten zijn: - Wordt de pilot bij één woning geïnstalleerd of worden losse elementen van het gewenste scenario bij verschillende woningen (en evt. agrarische bedrijven) geplaatst? In het eerste geval kan het totaalconcept van een combinatie van maatregelen uitgetest worden, maar is men afhankelijk van die ene locatie om het pilotonderzoek te doen. Testen van verschillende maatregelen op verschillende locaties maakt het misschien moeilijker om de resultaten te vertalen naar het totaalconcept, maar men zou minder afhankelijk zijn van de situatie op één locatie. - Zijn de voorgestelde opties realistisch voor toepassing op aangewezen locaties? Ook op de gekozen schaal? Hierbij is ook van belang of de maatregelen wettelijk uitgevoerd mogen worden. - Niet-technologische of economische elementen zoals het gedrag van de gebruikers maar ook het organiseren van het onderhoud (wie doet wat, wie is verantwoordelijk, etc.) zijn minstens zo belangrijk om te onderzoeken als de harde resultaten zoals bereikte waterbesparing en rendement van een zuiveringssysteem. 3.4 Acceptatie en gedrag van de gebruikers De technische en economische haalbaarheid van het hier geschetste scenario s zullen in de voorziene pilots onderzocht moeten worden. Daarnaast zijn er nog aandachtspunten op het gebied van acceptatie en gedrag van de gebruikers, zoals: - Er moet goede voorlichting gegeven worden over het concept en de verschillende elementen daaruit, over wat duurzame milieubescherming is, en op welke wijze men gaat bijdragen. Een solide draagvlak en de overtuiging van de gebruikers zijn voorwaarden voor succes. - Bewoners zijn in dit soort concepten dichter betrokken bij hun afvalwater, en er is mogelijk ook contact met bepaalde stromen (afvalwater, urine, biogas). Het is belangrijk om de bijbehorende hygiënische aspecten in kaart te brengen en hier goede voorlichting over te geven. - Horend bij het voorgaande punt is de acceptatie door de gebruikers van een directere betrokkenheid en mogelijk contact met deze stromen (bijv. in het geval van urinegebruik, maar ook een helofytenfilter voor grijs water in de tuin). - Het correcte gebruik van scheidingstoiletten is van groot belang om de urine zo zuiver en geconcentreerd mogelijk in te zamelen. Ook hierbij is voorlichting van groot belang. - De gebruikte huishoudelijke schoonmaakmiddelen moeten biologisch afbreekbaar zijn, zodat zij geen nadelige invloed hebben op de biologische behandeling van de afvalwaterstromen (anaerobe zuivering, helofytenfilter), infiltratie in de bodem en irrigatie. Deze lijst met aandachtspunten is niet compleet. Bij het uitwerken van de pilotstudie zal een groot aantal punten naar voren komen, die dan zo goed mogelijk ondergebracht moeten worden in de verschillende deelpilots. 7
3.5 Inbreng van belanghebbenden Voor het succesvol uitvoeren van de waterpilots, en het breder implementeren van de technologie, is de inbreng van een aantal partijen essentieel of wenselijk. De volgende partijen kunnen worden onderscheiden: Gemeente Lochem (verantwoordelijk voor riolering, projectfinanciering) Projectgroep Armhoede/Ampsen, themagroep Water (begeleiding, gebruikers) Provincie Gelderland (verantwoordelijk voor IBA s) Waterschap Rijn en IJssel (verantwoordelijk voor kwaliteit oppervlaktewater) STOWA (Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer, mogelijke projectpartner voor cofinanciering) LeAF (pilotontwerp, begeleiding) Bedrijf voor aanpassing leidingwerk (nader te bepalen) Bedrijf voor bouw van de pilots (nader te bepalen), kunnen ook meerdere zijn De gemeente Lochem, Projectgroep Armhoede/Ampsen, LeAF en in mindere mate de WRIJ zijn al bij het project betrokken. De inbreng van de provincie Gelderland en STOWA is nog gewenst. 8