Emissieschattingen Diffuse bronnen Huishoudelijk afvalwater scheepvaart Versie januari 2005 Auteurs: Hans Oonk (TNO), Jan Hulskotte (TNO), Joost van den Roovaart (RIZA) RIZA Rijksinstituut voor Integraal Zoetwaterbeheer en Afvalwaterbehandeling
Huishoudelijk afvalwater scheepvaart 1 Omschrijving emissiebron De lozingen betreffen de lozingen van huishoudelijk afvalwater van recreatievaart, chartervaart, passagiersschepen en de binnenvaart. De lozingen hebben vooral betrekking op toiletafvalwater, maar ook het afvalwater dat vrijkomt van andere huishoudelijke activiteiten die aan boord plaatsvinden. 2 Toelichting berekeningswijze De emissies worden op eenvoudige wijze berekend door de vermenigvuldiging van een emissieverklarende variabele (EVV), hier het aantal mensjaren dat per jaar en per boottype op het water wordt doorgebracht, met een emissiefactor (EF) per stof, uitgedrukt in emissie per eenheid van de EVV. Vervolgens wordt gecorrigeerd voor het opvangen van het huishoudelijk afvalwater aan boord en afgifte aan een walontvangststation gevolgd door lozing op de riolering. De op deze wijze berekende emissie wordt de bruto emissie genoemd. Aangezien het hier een directe lozing op het oppervlaktewater betreft, is de bruto emissie gelijk aan de netto belasting van het oppervlaktewater. 3 Emissieverklarende variabele Het aantal mensdagen per jaar dat op de boot wordt doorgebracht is het product van het aantal boten, het aantal personen op de boot en het aantal dagen per jaar dat op de boot wordt doorgebracht. Aangenomen wordt dat het aantal berekende mensjaren per jaar aan boord daadwerkelijk gebruik maakt van het toilet aan boord van een vaartuig. In werkelijkheid zal dit aantal minder zijn, maar over het toiletgebruik aan boord is geen informatie beschikbaar zoals bij een huishouden aan de vaste wal. Recreatievaart Informatie over het aantal pleziervaartuigen voor 1995 is gebaseerd op CBS-statistieken [1]. Het aantal pleziervaartuigen in latere jaren is gebaseerd op een aantal schattingen en vastgelegd door Stichting Recreatie [2]. Het totaal aantal pleziervaartuigen (vanaf 6 meter lengte) wordt geschat op 265.000 in 1998-1999. De pleziervloot bestaat uit 150.000 zeilboten (50.000 zeilkajuitboten en 100.000 open zeilboten) en 115.000 motorboten (75.000 motorkajuitboten en 40.000 open motorboten). Vanaf 2000 is het aantal boten in de pleziervaart nagenoeg gelijk gebleven. Voor de berekening van de emissieverklarende variabele voor het aantal boten is bij de recreatievaart uitgegaan van pleziervaartuigen met een kajuit waarvan wordt verondersteld dat deze een vast toilet aan boord hebben. Het aantal opvarenden per boot en het aantal vaardagen per jaar is gebaseerd op een enquête van Alterra [3] naar activiteiten in de recreatievaart in 1993 en 2002. Voor de berekening van het aantal dagen wordt aangenomen de boorddagen in de jachthaven géén lozing van toiletwater plaats vindt; dat tijdens een eendagstocht 8 uur in de boot wordt doorgebracht en tijdens meerdaagse tochten driekwart van de tijd op het water worden doorgebracht. Deze laatste aanname is gebaseerd op het aantal rustdagen tijdens meerdaagse tochten, gerapporteerd door Alterra (ongeveer een kwart van het totaal aantal dagen). 2
Aantal mensdagen per jaar doorgebracht op het water in de recreatievaart jaar Aantal kajuitboten Gemiddelde bemensing Aantal eendaagse tochten per jaar Aantal dagen meerdaagse tochten Aantal mensdagen per jaar 1985 77.075 3,0 9 46 8819000 1990 74.528 3,0 9 47 8344000 1993 113.208 2,9 9 47 12536000 1994 99.528 2,9 9 47 11025000 1995 117.925 2,9 9 48 13065000 1996 130.190 2,9 9 48 14426000 1997 125.000 2,8 9 48 13852000 1998 125.000 2,8 9 48 13852000 1999 125.000 2,8 9 49 13851000 2000 125.000 2,8 9 49 13849000 2001 125.000 2,8 9 49 13846000 2002 125.000 2,8 9 50 13842000 2003 125000 2,7 9 50 13838000 referentie [1,2] [3] [3] [3] Beroepsbinnenvaart In totaal zijn er 9030 schepen actief in het stroomgebied waar Nederland ook in valt [4], waarvan 45 % van de vaarkilometers wordt afgelegd op Nederlands grondgebied [4]. Aangenomen wordt dat ook 45% van de tijd op Nederlands grondgebied wordt doorgebracht. Als gemiddelde bemensing van een schip wordt 2 personen aangenomen. Aan de hand van de ontwikkeling van de grootte van de Nederlandse binnenvaartvloot is de ontwikkeling van het aantal schepen ingeschat, dat actief is voor het stroomgebied waar Nederland in valt. Onderstaande tabel geeft de tijdreeks van op het water doorgebrachte mensjaren in de binnenvaart Aantal mensdagen per jaar doorgebracht op het water in de beroepsbinnenvaart Jaar Aantal Gemiddelde bemensing Tijd doorgebracht in Nederland Aantal mensdagen per jaar schepen 1985 12784 2 44% 4106000 1990 12606 2 44% 4049000 1993 11085 2 44% 3560000 1994 11623 2 44% 3733000 1995 11538 2 42% 3538000 1996 11155 2 41% 3339000 1997 10168 2 41% 3043000 1998 10039 2 43% 3151000 1999 9185 2 45% 3017000 2000 9172 2 45% 3013000 2001 9125 2 43% 2864000 2002 9077 2 45% 2982000 2003 9030 2 45% 2966000 Chartervaart In het DHV-rapport Vuilwater in de chartervaart [5] wordt op basis van de aannames zoals 330 charterschepen, 160 vaardagen per schip en gemiddeld 20,4 personen aan boord een schatting gemaakt van de hoeveelheid huishoudelijk afvalwater die geloosd wordt door de zeilende chartervaart. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen het toiletwater (43.220 m 3 ) en het grijze water uit de kombuis en douches (27.343 m 3 ). Het totaal aantal mensdagen aan boord bedraagt 1.077.000 voor de chartervaart. 3
Passagiersschepen In totaal zijn er in Nederland 407 passagiersschepen geregistreerd, welke binnen Nederland varen [4]. Dit zijn veelal boten die dagtochten verzorgen en worden ingezet als partyschip. Daarnaast zijn er 62 passagiersschepen geregistreerd, welke zijn bestemd voor Rijnvaart. Hieronder vallen ook de hotelboten, die meerdaagse excursies stroomopwaarts naar Duitsland en verder verzorgen. Het totaal aantal plaatsen voor personen op deze passagiersschepen die voornamelijk in Nederland varen is geregistreerd als ruim 28100 [5]. Het gemiddeld aantal passagiersplaatsen is dus 70 per boot en de gemiddelde bezettingsgraad van zo n schip is 70% [6]. Gemiddeld wordt zo n 100 keer per jaar uitgevaren en de duur van een tocht is gemiddeld 5 uur [6]. Het gemiddeld aantal passagiersplaatsen in de hotelschepen bestemd voor Rijnvaart bedraagt 120. De gemiddelde bezettingsgraad is 70%. Aangenomen wordt dat deze schepen ongeveer gemiddeld 50 dagen per jaar onderweg zijn en dat ze ¼ van de tijd in Nederland varen. Aantal mensdagen per jaar doorgebracht op het water in de chartervaart en op passagiersschepen Aantal boten Aantal passagiers Aantal dagen per jaar Aantal mensdagen per jaar chartervaart 330 20 160 1059000 Passagiersschepen: 488000 - overige passagiersschepen 407 49 21 (418000) - Rijnpassagiersschepen 62 85 13 (69000) Er is geen betrouwbare informatie beschikbaar over de groei van het aantal hotelboten. Omdat het aantal mensjaren per jaar doorgebracht op deze schepen klein is ten opzichte van het aantal mensjaren per jaar in de plezier en de binnenvaart, is het aantal en de inzet van de hotelboten constant verondersteld in de periode 1985-2003. 4 Emissiefactoren voor 2003 Verontreinigingen in huishoudelijk afvalwater zijn het gevolg van diverse activiteiten in huishoudens. Door de Universiteit van Wageningen [7] is uitgebreid onderzoek gedaan naar de herkomst van de zuurstofvraag (CZV) en stikstof (N) in huishoudens. Op basis van dit onderzoek is het mogelijk een onderscheid te maken tussen activiteiten op pleziervaartuigen, chartervaart, binnenvaart- en passagiersschepen. (zie onderstaande tabel). Voor de binnenvaart wordt uitgegaan van het totale huishoudelijke afvalwater; voor de recreatievaart, chartervaart en passagiersschepen wordt uitgegaan van geen douche, geen machinewas, maar wel van handwas, afwassen en voedselbereiding aan boord. 4
Herkomst van CZV en N in huishoudens en op recreatievaartuigen Persoon per dag huishouden CZV N (g) (g) Persoon per dag recreatievaartuig CZV N (g) (g) Toiletwater (zwart) Feces 41 1,5 41 1,5 Urine 2 11 2 11 Toiletpapier 13,5 13,5 Douche/gootsteen afvalwater (grijs) Toiletzeep 2,6 2,6 Voedselverzorging en afwassen 16,3 0,04 16,3 0,04 Textielreiniging (8 % handwas) 2,0 2,0 Reinigen woning - allesreiniger - vuil Diversen Douchen/baden - transpiratie - shampoo - douche/badproducten 4,1 1,6 2,5 2,65 1,0 0,65 1,0 1,5 0,32 Machineafwasmiddelen 0,7 Textielreiniging (92 % 22,4 0,08 machinewas) Cloorbleekloog 0,4 4,1 1,6 2,5 Totaal - toiletwater - gootsteen/douche 107,7 56,5 51,2 14,1 12,5 1,6 81,5 56,5 25 12,5 12,5 < 0,05 Voor de emissiefactor van P is gebruik gemaakt van een rapport van TNO [8] en voor de indicator voor bacteriële fecale verontreiniging een rapport van RIZA/Grontmij rapport [9]. De emissiefactor voor bacteriële fecale verontreiniging wordt gesteld op 1 * 10 9 kve E. coli s per mensdag aan boord. Voor de P-vracht uit een huishouden kan worden aangehouden: fysiologische afvalstoffen 1,6 g P per persoon per dag, voor voedselresiduen 0,3 g en voor (vaat)wasmiddelen 0,3 g P per persoon per dag. De gebruikte emissiefactoren zijn weergegeven in onderstaande tabel. Emissiefactoren voor huishoudelijk afvalwater in de binnenvaart Recreatievaart, chartervloot, Binnenscheepvaart passagiersschepen CZV 81,5 107,7 g cap -1 dag -1 P 2,2 2,2 g cap -1 dag -1 N 12,5 14,1 g cap -1 dag -1 Faecale coliform bacterieen 1*10 9 1*10 9 kve cap -1 jr -1 5
5 Maatregelen en effecten Recreatievaart Voor de recreatievaart is een lozingenverbod afgekondigd voor het lozen van toiletwater vanaf pleziervaartuigen per 2009 te verbieden. Aan boord van pleziervaartuigen zullen tot 2009 voorzieningen voor de opvang van toiletwater geplaatst worden in de vorm van vuilwatertanks en mobiele toiletten. Volgens opgave van CBS is in 2003 3% van de kajuitboten van een vuilwatertank voorzien [10]. In de periode tot 2009 zal dit percentage fors gaan toenemen. Er is geen historische informatie beschikbaar. Aangenomen wordt dat de opvang van toiletafvalwater voor 2004 constant op een niveau van 3 % was. Binnenvaart In de binnenvaart is nog geen aparte opvang en inzameling van huishoudelijk afvalwater van betekenis. Er zijn geen voorschriften voor huishoudelijk afvalwater van een binnenvaartschip in het Scheepsafvalstoffenverdrag opgenomen. Na ratificatie van dit verdrag zal moeten worden bezien of en zo ja op welke termijn een dergelijk verbod voor huishoudelijk afvalwater er moet komen. Omdat de binnenvaart zich vooral begeeft op de grotere stromende wateren wordt aan deze bron minder prioriteit gegeven. Chartervaart Uit een onderzoek [5] onder 99 schippers in de chartervaart bleek dat circa 65 % van de schepen beschikte over een vuilwatertank aan boord. 40 % van deze charterschepen was uitgerust met een vuilwatertank voor al het huishoudelijke afvalwater, de overigen alleen voor het opslaan van toiletwater voor een periode van 1-2 dagen. Door het ontbreken van goede walontvangststations voor afgifte van dit vuilwater en het nog niet wettelijk verboden zijn van deze lozingen, wordt een groot deel van dit opgevangen vuilwater alsnog op groot oppervlaktewater geloosd. In navolging van de recreatievaart ligt het in de bedoeling om in de toekomst ook een verbod voor de vuilwaterlozingen vanaf de chartervaartschepen af te kondigen. Passagiersschepen Van de rondvaart- en partyboten hebben er een beperkt aantal een vuilwatertank. Voor de hotelschepen en passagiersschepen, die meer dan 50 personen aan boord kunnen nemen, zou er een lozingsverbod voor huishoudelijk afvalwater gaan gelden per ingaande van respectievelijk 2005 en 2010. Aangezien het Scheepsafvalstoffenverdrag nog niet geratificeerd is zullen ook de data waarop deze lozingenverboden van kracht worden, verder in de tijd opschuiven. Er zijn in Nederland echter niet of nauwelijks goede inzamelstations aan de wal. Enkele rederijen hebben een eigen ontvangstvoorziening aan de wal. De verwachting is dat de komende jaren het percentage vuilwater dat aan boord van passagiersschepen wordt opgevangen en afgegeven aan een walontvangststation zal stijgen als dit wettelijk verplicht zal worden gesteld en wanneer de ontvangstfaciliteiten aan de wal worden uitgebreid [6]. Opvang van huishoudelijk afvalwater (in %) jaar Opvang recreatievaart Opvang binnenvaart Opvang chartervloot Opvang passagiersschepen 1985 3 0 1 1 1990 3 0 1 1 1993 3 0 1 1 1994 3 0 1 1 1995 3 0 1 1 1996 3 0 1 1 1997 3 0 1 1 1998 3 0 1 1 1999 3 0 1 1 2000 3 0 1 1 2001 3 0 1 1 2002 3 0 1 1 2003 3 0 1 1 6
6 Tijdreeks emissiefactoren Aan de hand van de onder 4 genoemde emissiefactoren voor 2003 en de onder 5 genoemde reductiepercentages wordt een tijdreeks van emissiefactoren worden berekend, waarin het effect van de maatregelen is verwerkt. 7 Emissies Onderstaande tabel geeft de emissies voor de verschillende stoffen per jaar weer, uitgedrukt in kg/jaar. De emissies zijn berekend door vermenigvuldiging van de emissiefactoren uit 6 met de emissieverklarende variabele uit 3. De effecten van de maatregelen zijn reeds in de emissiefactoren verwerkt. Ontwikkeling emissies uit huishoudelijke lozingen CZV (kg) P (kg) N (kg) Faecale coliform bacteriën (kve) 1985 1264000 31000 184000 1,0E+16 1990 1220000 30000 177000 9,6E+15 1993 1499000 38000 221000 1,4E+16 1994 1398000 35000 205000 1,2E+16 1995 1539000 39000 227000 1,4E+16 1996 1625000 41000 241000 1,6E+16 1997 1548000 40000 230000 1,5E+16 1998 1559000 40000 232000 1,5E+16 1999 1545000 40000 230000 1,5E+16 2000 1544000 40000 230000 1,5E+16 2001 1528000 39000 227000 1,5E+16 2002 1540000 39000 229000 1,5E+16 2003 1538000 39000 229000 1,5E+16 Onderstaande tabel geeft de onderverdeling van de lozingen weer voor de verschillende stoffen in 2003, uitgedrukt in kg/jaar voor de vier boottypen recreatievaart, chartervaart, binnenvaart en passagiersschepen. De emissies zijn berekend door vermenigvuldiging van de emissiefactoren uit 6 met de emissie-verklarende variabele uit 3. De effecten van de maatregelen zijn reeds in de emissiefactoren verwerkt Verdeling huishoudelijke lozingen in 2003 over de verschillende bronnen CZV (kg) P (kg) N (kg) Faecale coliform bacterieen (kve) Recreatievaart 1094000 30000 168000 1,3E+16 Binnenvaart 319000 7000 42000 3,0E+15 Chartervloot 85000 2000 13000 1,0E+15 Passagiers-schepen 39000 1000 6000 4,8E+14 Totaal 1538000 39000 229000 1,8E+16 8 Verdeling compartimenten De emissies vinden in zijn geheel plaats naar oppervlaktewater. De emissies naar bodem en lucht worden als verwaarloosbaar verondersteld. 9 Emissieroutes naar water De emissies vinden voor 100% plaats direct naar oppervlaktewater. Er is geen sprake van lozingen op riool. 7
10 Regionalisatie De emissies uit de recreatievaartvaart en chartervaart zijn geregionaliseerd naar de verdeling van toervaarders per vaarweg, als weergegeven in [3], en gebaseerd op gegevens van de Adviesdienst Verkeer en Vervoer [11]. De emissies uit de beroepsbinnenvaart en passagiersschepen zijn geregionaliseerd m.b.v. gegevens over de hoeveelheid laadvermogen per vaarvak vervoerd door de binnenvaart uitgedrukt in het laadvermogen tonkilometers (het aantal ton lading vermenigvuldigd met het aantal km waarover dit wordt vervoerd), zoals opgenomen is in de Emissieregistratie. 11 Opmerkingen en wijzigingen ten opzichte van voorgaande jaren Niet van toepassing. Dit is een eerste publicatie op dit onderwerp. 12 Betrouwbaarheid en verbeterpunten Bij de classificatie van de kwaliteit van de informatie wordt zoveel mogelijk aangesloten bij de werkwijze die in de publicatiereeks Emissieregistratie wordt aangehouden [12]. Deze werkwijze is gebaseerd op de methodiek van CORINAIR (CORe emission INventories AIR). Hierbij worden de volgende kwaliteitsclassificaties aangehouden: A: een getal gebaseerd op een groot aantal metingen aan representatieve locaties; B: een getal gebaseerd op een aantal metingen aan een deel van de voor de sector representatieve locaties; C: een getal gebaseerd op een beperkt aantal metingen, aangevuld met schattingen op basis van de technische kennis van het proces; D: een getal gebaseerd op een gering aantal metingen, aangevuld met schattingen op basis van aannames; E: een getal gebaseerd op een technische berekening op basis van een aantal aannames. De emissieverklarende variabele, het aantal mensjaren dat op het water wordt doorgebracht, is een resultaten van het aantal boten, het aantal passagiers per boot en de tijd die een passagier per jaar in een boot doorbrengt. De schatting van de laatste twee is gebaseerd op een enquête van redelijke omvang. Zwakke plek in de monitoring is het daadwerkelijk gebruik van het toilet aan boord voor o.a. fecaliën. Bij de binnenvaart en hotelschepen zal het toiletgebruik vergelijkbaar zijn aan een huishouden; bij recreatievaart, chartervaart en bij rondvaart- en partyschepen zal het toiletgebruik gaan afwijken doordat ook toiletvoorzieningen op de wal gebruikt worden. Om deze reden wordt voor de emissieverklarende variabele de classificatie C aangehouden. De emissiefactoren gebaseerd zijn op de per capita jaarlijkse vorming van toiletwater en huishoudelijk afvalwater. Hier is vanuit de afvalwaterverwerking veel informatie over. Op grond hiervan kan voor de emissiefactoren de classificatie B worden aangehouden. De verdeling van de emissies over de verschillende compartimenten en de emissieroutes naar water zijn duidelijk geheel naar oppervlaktewater, zodat hiervoor de categorie A wordt gehanteerd. De regionalisatie van de emissies tenslotte is nogal onbetrouwbaar, wat resulteert in een betrouwbaarheidsclassificatie D. onderdeel emissieberekening Emissieverklarende variabele Emissiefactoren Verdeling compartimenten Emissieroutes naar water Regionalisatie betrouwbaarheidsclassificatie C B A A D 8
Als belangrijkste verbeterpunten kunnen worden genoemd: Verbeterde kwantificering van de mate waarin gebruik wordt gemaakt van de toiletvoorziening aan boord van schepen voor wat betreft faecaliën in de recreatievaart, charterschepen en passagiersschepen.; Verbeterde kwantificering van de afgifte van de aan boord van schepen opgevangen vuilwaterstromen aan ontvangstvoorzieningen op de wal; Verbetering van de wijze van regionalisatie door gebruik te maken van tellingen van recreatievaartuigen. 13 Reacties Voor vragen naar aanleiding van dit werkdocument of opmerkingen kan contact worden opgenomen met Joost van den Roovaart, RIZA 0320-298866, e-mail j.vdroovaart@riza.rws.minvenw.nl of of Nanette van Duynhoven, RIZA 0320-298492, e-mail n.vduynhoven@riza.rws.minvenw.nl. 14 Referenties 1. CBS. Statistisch jaarboek 1996. Heerlen/Voorburg. 2. Tuunter E., Schmeink H. en Veer M., Cijfermateriaal boven water Stichting Recreatie, Kennis- en Innovatiecentrum, Den Haag, 2002. 3. Goossen C.M., Langers F., Recreatietoervaart, 9 jaar later, Alterra Wageningen, rapport P050, 2002. 4. Gebaseerd op databases, samengesteld in het kader van het project Emissieregistratie en Monitoring Scheepvaart, Ministerie van Verkeer en Waterstaat, DG Rijkswaterstaat, 2003. 5. referentie: A.A. Kooistra Vuilwater in de chartervaart Stap 1: Verkenning van de problematiek DHV Water BV, Amersfoort, 2001. 6. Navraag bij rederij Gooische Partyvloot te Amsterdam en Rondvaardij Princenhof te Earnewâld, November 2004. 7. van der Wijst M. & Groot-Marcus A.P., Huishoudelijk afvalwater. Berekening van de zuurstofvraag STOWA/UW-rapport 98-40, Utrecht/Wageningen, 1998. 8. Kampf R., Rijs G.B.J., de Jong A.M.C.P. en van Dalen R., Invloed van fosfaatvrije was middelen op de fosfaatvastlegging bij de zuivering van stedelijk afvalwater, TNO-publicatie P90/026, Delft, 1990. 9. Rijs G.B.J. & Leenen E.J.T.M., Beïnvloeding van de (zwem)waterkwaliteit door pleziervaart RIZA/Grontmij werkdocument 2004, Lelystad/Houten, 2004. 10. CBS, juni 2003: Milieu-investeringen: waterverontreiniging, CBS, Voorburg/Heerlen. 11. Vaarwegennetwerk in Nederland, Adviesdienst Verkeer en Vervoer, Rotterdam. 12. Most, P.F.J. van der et al., juli 1998. Methoden voor de bepaling van emissies naar lucht en water. Publicatiereeks Emissieregistratie, nr. 44. 9