Monitoring kleinschalige waterzuivering door plantensystemen

Monitoring kleinschalige waterzuivering door plantensystemen Vlaamse Milieumaatschappij Alfons Van de Maelestraat 96 9320 Erembodegem Tel. 053 72 62 11

DOCUMENTBESCHRIJVING TITEL Monitoring kleinschalige waterzuivering door plantensystemen SAMENSTELLERS Dit rapport werd opgemaakt door: - Het provinciaal Instituut voor Hygiëne: M. Box, G. De Schutter,Y. Goossens, D. Vergauwe. Kronenburgstraat 45, 2000 Antwerpen In samenwerking met: - De Vlaamse Milieumaatschappij, afdeling Meetnetten en Onderzoek, CDVP Coördinatie afvalwatermeetnet : Wim Debbaudt, Herwig Verwaest, Hugo Sijmons, Frans Maes, Leo Wuyts, Francis Rombouts Uitgegeven door: - De afdeling Informatie van de Vlaamse Milieumaatschappij SAMENVATTING Deze studie geeft de zuiveringsresultaten weer van tien kleinschalige plantensystemen die een jaar lang werden bemonsterd. Eerst wordt de omkadering geschetst en worden enkele principes verklaard. Vervolgens wordt elke installatie eerst afzonderlijk besproken en worden ze dan met elkaar vergeleken. Hieruit volgen een aantal opmerkingen en conclusies. Het cijfermateriaal wordt weergegeven in de bijlagen. WIJZE VAN REFEREREN VMM, Monitoring Kleinschalige Waterzuivering door Plantensystemen, Erembodegem Vlaamse Milieumaatschappij, 2001 RAPPORTEN BESTELLEN BIJ VMM - distributiecentrum, Buitendienst Oostende -Zandvoordestraat 375, 8400 Oostende. Tel. 059/56 26 19, Fax 059/ 56 26 00, e-mail distributiecentrum@vmm.be VERANTWOORDELIJKE UITGEVER Johan Janda, Afdelingshoofd Informatie, Vlaamse Milieumaatschappij ONTWERP Koloriet, Danni Elskens TEKST- EN ZETWERKCORRECTIE Katrien Bosman, Sophie Puype Depotnummer D/2001/6871/035 2

INHOUD Deel 1. KWZI s in Vlaanderen.....................................5 1.1 INLEIDING..........................................5 1.2 KWZI-MONITORINGSPROJECT..........................6 1.3 HET BELEID.........................................6 1.4 NORMEN...........................................7 Deel 2. Theorie en praktijk van de waterzuivering....................11 2.1 THEORETISCHE PRINCIPES...........................11 2.1.1 FYSISCHE METHODES.................................11 2.1.2 CHEMISCHE METHODES................................12 2.1.3 BIOLOGISCHE METHODES..............................12 2.2 TYPES WATERZUIVERINGSINSTALLATIES................13 Deel 3. Resultaten............................................17 3.1 WERKWIJZE........................................17 3.2 BESPREKING RESULTATEN PER SYSTEEM...............19 3.2.1 INSTALLATIE VAN DE FAMILIE A..........................19 3.2.2 INSTALLATIE VAN DE FAMILIE B..........................22 3.2.3 INSTALLATIE VAN DE FAMILIE C..........................24 3.2.4 INSTALLATIE VAN DE FAMILIE D..........................26 3.2.5 INSTALLATIE VAN DE FAMILIE E..........................28 3.2.6 PDLT................................................31 3.2.7 PIME................................................33 3.2.8 DIERENPARK PLANCKENDAEL, BIOROTOR + VLOEIVELD.....35 3.2.9 DIERENPARK PLANCKENDAEL, INCOMATS.................37 3.2.10 INSTALLATIE VAN DE FAMILIE F..........................39 3.3 VERGELIJKING VAN DE VERSCHILLENDE SYSTEMEN......41 Deel 4. Conclusies............................................45 Bijlagen............................................49 1 GERAADPLEEGDE LITERATUUR.......................49 2 NUTTIGE ADRESSEN.................................49 3 VERKLARENDE WOORDENLIJST.......................50 4 ENQUÊTE..........................................51 5 MEETRESULTATEN..................................52 INHOUD

1KWZI s in Vlaanderen 1.1 Inleiding In de voorbije jaren is de belangstelling voor kleinschalige zuivering sterk toegenomen, hoofdzakelijk in de afgelegen, meer landelijke gebieden. De reden hiervoor is enerzijds de milieubewustwording en anderzijds een steeds strenger wordende milieuwetgeving die afvalwaterlozers in gebieden die niet op het rioolnet kunnen aansluiten, dwingt individueel te zuiveren. Gemeentelijke milieudiensten krijgen door deze evolutie, in toenemende mate, de vraag van de burgers naar de juiste informatie in verband met de goede werking van bepaalde systemen voor kleinschalige waterzuivering. Omdat er steeds meer vragen (oppervlaktevereiste, efficiëntie, werkingsstabiliteit,..) gesteld worden omtrent de keuze van een welbepaald type kleinschalig waterzuiveringssysteem, werd er door het Provinciaal Instituut voor Hygiëne van Antwerpen (PIH) in samenwerking met de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM) een monitoringsproject opgezet dat tien verschillende plantensytemen voor kleinschalige waterzuivering gedurende een jaar volgde. Om aan de informatiebehoefte van de gemeentelijke milieudiensten en de burgers te voldoen, besliste de VMM de resultaten van dit onderzoek te publiceren. Naast plantensystemen bestaan er ook compacte systemen voor kleinschalige waterzuivering. Het hier beschreven onderzoek beperkte zich tot plantensystemen. Hiermee wordt niet beweerd dat deze beter zijn dan compacte systemen. Beide systemen hebben hun voor- en nadelen. KWZI S INVLAANDEREN 5

1.2 project monitoring kleinschalige plantensystemen Er zijn al tal van monitoringsprojecten rond de werking van KWZI s opgezet door studenten van diverse universitaire instanties. Enkele voorbeelden zijn o.a. het project Bierbeek, uitgevoerd door de KUL waar tal van KWZI s in de gemeente Bierbeek op hun goede werking werden geëvalueerd en het project KWZI uitgevoerd op de UIA rond de evaluatie van het zuiveringsrendement van KWZI s gedurende de winterperiode. Door o.a. een gebrek aan financiële middelen zijn deze projecten echter beperkt gebleven qua onderzoeksduur en aantal onderzochte installaties. Dit project had tot doel om 10 verschillende KWZI s te onderzoeken gedurende 1 kalenderjaar en dat zowel voor het influent als voor het effluent. De geselecteerde KWZI s zijn allemaal (gedeeltelijke) plantensystemen gesitueerd in de provincie Antwerpen. De bemonstering gebeurde om de 2 weken. In het influent en effluent werden een aantal parameters onderzocht: organische verbindingen (BZV en CZV), zwevende stoffen, stikstof (Kjeldahl-stikstof, ammonium, nitriet en nitraat) en fosfor (orthofosfaat en totaal fosfaten). Op deze wijze kan een objectief beeld worden uitgetekend van het rendement van de KWZI. Dit beeld wordt vervolgens vergeleken met de lozingsnormen voor KWZI s, RWZI s (rioolwaterzuiveringsinstallatie) en de basismilieukwaliteitsnorm. 1.3 Het beleid De verloedering van het milieu in het algemeen en van de waterlopen in het bijzonder, geeft al jaren reden tot bezorgdheid bij steeds bredere lagen van de bevolking. De Europese en Vlaamse overheden reageerden hierop met een aantal maatregelen. De Europese richtlijn inzake de behandeling van stedelijk afvalwater (91/271) legt een timing vast voor de uitbouw van de waterzuiveringsinfrastructuur. Deze richtlijn verplichtte de opvang en afvoer van afvalwater van agglomeraties met meer dan 10.000 i.e. (inwonersequivalent) tegen 31 december 1998. Voor agglomeraties met minder dan 10.000 i.e. wordt dit tegen 31 december 2005 verplicht. Om hieraan te voldoen, richtte het Vlaams gewest in 1990 de n.v. Aquafin op. Midden 2001 kan 51% van de Vlaamse bevolking zijn huishoudelijk afvalwater laten behandelen in een openbare rioolwaterzuiveringsinstallatie. Tegen eind 2005 zullen een aantal projecten zijn uitgewerkt die nog eens 24% van de bevolking extra aansluiten. Voor de resterende 25% dient nog uitgemaakt te worden of deze dient aangesloten te worden op een RWZI of een KWZI of deze door het plaatsen van een IBA gesaneerd zal worden. De zuivering beperkt zich in deze zones voor bestaande lozingen tot de verplichte installatie van een septische put of gelijkwaardige installatie, maar de zuiverende werking van deze installaties is eerder beperkt. KWZI s of IBA s (individuele behandeling van afvalwater) vormen een oplossing om in deze gebieden toch een verregaande zuivering te verwezenlijken. 6

De uitvoering en exploitatie voor kleinschalige installaties is als volgt toegewezen: het Vlaams Gewest - n.v. Aquafin is verantwoordelijk voor de KWZI s van 500 tot 2000 i.e. (inwonersequivalent), gemeenten krijgen de KWZI s van 20 tot 500 i.e. toegewezen en kleinere installaties worden door de burgers geëxploiteerd. Om de uitbouw en exploitatie van KWZI s door gemeenten te stimuleren, kent het Vlaams Gewest al sinds 1995 subsidies toe. Momenteel maakt de VMM jaarlijks een subsidiëringsprogramma voor gemeentelijke KWZI s op. Via dit programma komt het Vlaams Gewest voor 50% tussen in de kosten van de bouw van een KWZI. Deze KWZI s moeten voldoen aan de Code van Goede Praktijk en een aantal criteria (vb.: inpasbaar in landschap, hemelwater zoveel mogelijk afgekoppeld, totale kostprijs lager dan die van RWZI,...). Momenteel loopt er een initiatief om deze subsidiëring op te trekken tot 90 of 100%. Nieuwe lozingspunten die niet in een zuiveringszone of in zuiveringszone C 1 liggen, moeten verplicht een zuiveringsinstallatie installeren. Inwoners van deze gebieden die een zuiveringsinstallatie installeerden kunnen een vrijstelling op hun afvalwaterheffing bekomen. Als extra stimulans voor de installatie van een individuele zuivering kan de gemeente het gemeentelijk milieuconvenant optie 10 ondertekenen. De gemeente verplicht hierdoor zichzelf om een subsidie uit te keren aan burgers die een IBA installeren, het Vlaams Gewest verdubbelt die premie en keert een extra premie uit aan de gemeente voor de administratieve opvolging. Er blijven nog een aantal knelpunten die de wijdverspreide toepassing van KWZI s en IBA s vertragen. Zo heerst er onwetendheid onder de gemeenten en de burgers over de vereisten, de mogelijkheden, de kosten van de installaties en is niet altijd bekend tot welke instantie men zich voor informatie moet richten. Daarnaast is de keuze tussen KWZI of IBA niet altijd even eenvoudig voor een gemeente en ook de afbakening van potentiële gebieden ervoor verloopt niet altijd even gemakkelijk. Andere knelpunten zijn de afdwingbaarheid van de wettelijke bepalingen, de financiële stimuli en de administratieve procedures. Mogelijke oplossingen zijn een verbetering van de toepasbaarheid van de Code van Goede Praktijk, de certificering van systemen 2,... In het kader van de sanering van dit zogenaamde buitengebied heeft de minister van leefmilieu aan de n.v. Aquafin een opdracht gegeven om een voorstel uit te werken over de nieuwe afbakening van de zuiveringszones. Tegen eind 2002 wordt hierin voor Vlaanderen afgebakend waar een KWZI, IBA s of de aansluiting op een collector aangewezen is. 1.4 Normen Het influent van de waterzuiveringsinstallaties kent een zekere belasting. De Code van Goede Praktijk schetst een normale huishoudelijke belasting zoals weergegeven in Tabel 1: samenstelling van 1 inwoner equivalent huishoudelijk afvalwater. In VLAREM II, artikel 5.3.1.3 zijn dan weer de eisen beschreven, waaraan het effluent van installaties ontworpen voor een belasting van tussen de 20 en de 500 i.e., moeten voldoen tegen 31 december 2005. Dit wordt weergegeven in Tabel 2: lozingsnormen voor KWZI 3. Dit zijn dezelfde normen als die voor de installaties ontworpen voor 500 tot 2000 i.e. Bij temperaturen beneden de 5 C zijn de installaties voor 20 tot 500 i.e. vrijgesteld van deze normen. Van kleinere installaties wordt verwacht dat zij het water afdoende zuiveren maar zijn er geen normen opgesteld. 1 Zuiveringszone: gebied rond een riolering. Er worden drie zuiveringszones onderscheiden: A, B en C. Zuiveringszone A is het geheel bestaande uit een operationele RWZI en het stelsel van openbare riolering en collectoren die ermee verbonden zijn en de zone van 50 m gelegen rond dit stelsel. Zuiveringszone B is de zone van 50 meter gelegen rond de openbare riolering en collectoren waarvan de aansluiting op een RWZI gepland is. Gepland betekent hier opgenomen in een investeringsprogramma (uitvoering Aquafin) of in een subsidiëringsprogramma (uitvoering gemeente). Zuiveringszone C is het deel van de bestaande riolering dat niet onder de zones A of B valt. Het betreft die delen van de bestaande riolering die niet aangesloten worden op een operationele RWZI (o.b.v. investerings- en subsidiëringsprogramma s). 2 Naar De Bakker L. 2000. Studiedag kleinschalige waterzuivering. Wetgeving i.v.m. kleinschalige waterzuivering: verleden heden en toekomst. TECHNOLOGISCH INSTITUUT genootschap milieutechnologie. 3 Uit VLAREM II, bijlage 5.3.1.c KWZI S INVLAANDEREN 7

Tabel 1: samenstelling van 1 inwoner equivalent huishoudelijk afvalwater 4 component per dag per liter afvalwater 150 l - BZV 60 g 400 mg CZV 135 g 900 mg ZS 90 g 600 mg totaal stikstof 10 g 66,7 mg totaal fosfor 2 g 13,3 mg De lozingsnormen voor KWZI s zijn opgesteld rekening houdend met een geringe ondersteuning van de installatie door gespecialiseerd personeel. Aan de grootschalige RWZI s waar goed opgeleide permanentie voorzien is om de installatie af te stellen op de inkomende piekbelastingen, worden strengere normen opgelegd. Deze normen zijn weergegeven in Tabel 3: lozingsnormen voor RWZI s 5. Het doel van de wetgeving rond afvalwater is dat alle Vlaamse waterlopen een bepaalde vooropgestelde kwaliteit halen (basis, drinkwater, schelpdierwater, viswater, zwemwater). De meest voorkomende norm is de basismilieukwaliteitsnorm, weergegeven in Tabel 4: basismilieukwaliteitsnormen voor oppervlaktewater 6. In tegenstelling tot de lozingsnormen zijn de basismilieukwaliteitsnormen voornamelijk absolute normen, dit betekent dat om het even welke gemeten waarde onder deze norm moet liggen, niet alleen het gemiddelde. In een aantal gevallen zijn er bovendien ook voorwaarden voor het gemiddelde bij gegeven. Tabel 2: lozingsnormen voor KWZI s Parameter Emissiegrens Minimumvermindering t.o.v. influentbelasting in % BZV (mgo 2 /l) 50 70 CZV (mgo 2 /l) 250 75 Zwevende stoffen (mg/l) 60 70 Tabel 3: lozingsnormen voor RWZI s Parameter Emissiegrens Minimumvermindering t.o.v. influentbelasting in % BZV (mgo 2 /l) 25 70-90 CZV (mgo 2 /l) 125 75 Zwevende stoffen (mg/l) 35 90 totaal stikstof (mgn/l) 15 70-80 totaal fosfor (mgp/l) 2 80 4 Uit Code van goede praktijk, 1.2 samenstelling van het huishoudelijk afvalwater 5 Uit VLAREM II, bijlage 5.3.1.a 6 Uit VLAREM II, bijlage 2.3.1 8

Tabel 4: basismilieukwaliteitsnormen voor oppervlaktewater Parameter Emissiegrens BZV (mgo 2 /l) 6 CZV (mgo 2 /l) 30 zwevende stoffen (mg/l) 50 Kjeldahl stikstof (mgn/l) 6 ammonium (mgn/l) G: 1; A: 5 nitriet + nitraat (mgn/l) 10 totaal fosfaat (mgp/l) G: 0,3; A: 1 chloriden (mgcl - /l) 200 G: het gemiddelde moet onder deze waarde liggen A: alle meetwaarden moeten onder deze waarde liggen De basismilieukwaliteitsnormen geven aan welke kwaliteit voor een oppervlaktewater gewenst wordt. De lozingsnormen voor KWZI s en RWZI s overschrijden deze kwaliteit. Er wordt aangenomen dat het afvalwater door de zelfreiniging van het oppervlaktewater of door verdunning verwerkt wordt en dat het ontvangende oppervlaktewater op die manier toch aan de basiskwaliteitsnormen blijft voldoen. De basiskwaliteitsnormen zijn dus strenger dan de RWZI-normen die op hun beurt strenger zijn dan de normen voor KWZI s. Hierop is er één uitzondering: de basismilieukwaliteitsnorm voor zwevende stoffen ligt hoger dan de lozingsnorm voor RWZI s. KWZI S INVLAANDEREN 9

2Theorie en praktijk van de waterzuivering 2.1 Theoretische principes Om de resultaten correct te interpreteren kan enige kennis van waterzuiveringsprocessen van pas komen. De voornaamste principes die relevant zijn voor deze studie, worden hieronder kort opgesomd en verklaard. Water kan gezuiverd worden op fysische, chemische en biologische wijze. Afhankelijke van het type afvalwater wordt meestal een combinatie van zuiveringsmethoden gekozen. Fysische methodes werken meestal volgens een scheidingsprincipe (zeef, dichtheidsverschillen), chemische methodes berusten op het reageren met bepaalde componenten en biologische methoden zijn gebaseerd op een levend organisme (plant, bacterie,...) dat de vervuilende componenten opneemt of omvormt. 2.1.1 FYSISCHE METHODES Bezinken: Deeltjes met een dichtheid die groter is dan die van water zullen na verloop van tijd zinken. Die tijd is afhankelijk van de dichtheid en afmetingen van het deeltje en van de beweging van het water. Een typisch voorbeeld is een zandvang. THEORIE EN PRAKTIJK VAN DE WATERZUIVERING 11

Drijven: Het tegengestelde van bezinking. Deeltjes met een kleinere dichtheid dan die van water zullen na verloop van tijd aan het wateroppervlak drijven. Die tijd is opnieuw afhankelijk van de dichtheid en de beweging van het water. Typisch voorbeeld is een vetvang. Filtreren: Het water wordt door een matrix van vaste stof gestuurd. De grotere afvaldeeltjes kunnen niet door de kleine openingen van de matrix en blijven achter, het geheel werkt als een zeef. Een typisch voorbeeld is een rooster dat afval tegenhoudt of een zandfilter waar slibvlokken in weerhouden worden. Vermalen: Het vermalen van het afvalwater door middel van een pomp staat toe om de afvaldeeltjes te verkleinen. De totale hoeveelheid afval blijft dezelfde maar is fijner verdeeld in het water en kan dan beter verwerkt worden door een chemische of een biologische methode. 2.1.2 CHEMISCHE METHODES Neerslaan: Sommige componenten reageren met metalen tot slecht oplosbare zouten die achterblijven of makkelijk weerhouden kunnen worden in de installatie. Een typisch voorbeeld is het neerslaan van fosfaten met ijzer of calcium. 2.1.3 BIOLOGISCHE METHODES Afbraak organische materie: Organische stoffen bevatten koolstofverbindingen die door bacteriën als voedsel gebruikt kunnen worden. De bacteriën breken de verbindingen af en winnen er energie uit en bouwstenen om te groeien en zich te vermenigvuldigen. Dit kan gebeuren in aanwezigheid van zuurstof (aërobe bacteriën) of zonder zuurstof (anaërobe bacteriën). De aërobe afbraak verloopt snel en geurloos. De anaërobe afbraak verloopt trager en er komen slecht ruikende gassen vrij (daarnaast ontstaat er ook biogas, wat als brandstof gebruikt kan worden, maar deze productie is bij kleine installaties te gering om commercieel bruikbaar te zijn). Stikstofverwijdering: Stikstof komt voor in organische verbindingen zoals eiwitten. Bij de bacteriële afbraak van die verbindingen ontstaat er ammonium (NH 4 + ), wat goed oplost in water. Andere bacteriën gebruiken dit ammonium als energiebron en maken er nitriet (NO 2 - ) van, dat door een volgende reeks bacteriën wordt omgezet in nitraat (NO 3 - ). Dit zorgt voor eutrofiëring van het water. Dit nitraat kan worden opgenomen door planten die het gebruiken om eigen eiwitten mee op te bouwen. Een andere mogelijkheid waarop nitraat uit water wordt verwijderd, is de bacteriële omzetting (denitrificatie) naar stikstof (N 2 ). Dit laatste kan alleen maar gebeuren in een omgeving zonder zuurstof. 12

Fosforverwijdering: Fosfor in afvalwater bevindt zich meestal in de fosfaatvorm. Teveel fosfaten kunnen aanleiding geven tot eutrofiëring. Planten nemen fosfaten op om de eigen cellen op te bouwen. Sommige stammen bacteriën verwijderen fosfaten uit afvalwater maar alleen als er noch zuurstof, noch nitraten in de omgeving aanwezig zijn (anoxische omgeving). 2.2 Types waterzuiveringsinstallaties Hieronder volgt een kort overzicht van de delen van systemen die in dit project voorkomen. Voor een uitgebreidere lijst met systemen kunnen de volgende werken worden geraadpleegd: Inventarisatie van kleinschalige en individuele waterzuiveringssystemen in Vlaanderen 7 en Proefproject individuele waterzuiveringssystemen in de gemeente Bierbeek 8. Vermaalpomp: Een pomp die niet alleen vloeistof verpompt maar tegelijkertijd ook de grovere bestanddelen in de vloeistof vermaalt en dus verkleint. Septische put: Een tank met twee of drie compartimenten gebruikt voor de primaire zuivering van afvalwater. De zwaardere deeltjes bezinken in de compartimenten, de lichtere blijven erin drijven. De zwaardere deeltjes worden gedeeltelijk anaeroob afgebroken. Vloeiveld: Vorm van secundaire en tertiaire zuivering door middel van een licht hellend beplant veld dat horizontaal doorvloeid wordt. Het afvalwater wordt op het veld gegoten in het begin van de installatie, het gezuiverde water loopt er af aan het eind van de installatie. Het water wordt gezuiverd door de planten, de bacteriën op de wortels van de planten en door de filterende werking van de bodem. Wortelzone-vloeiveld: Een vloeiveld dat horizontaal en verticaal doorstroomd wordt. Het afvalwater wordt er aan het begin van de installatie opgegoten. Aan het einde van de installatie wordt ondergronds het gezuiverde water afgetapt. De ondergrondse doorvloeiing zorgt voor een verhoogd filtereffect. Percolatierietveld: Systeem voor secundaire en tertiaire zuivering waarbij het afvalwater periodiek op (het hele oppervlak van) een beplant veld wordt gebracht, door dat veld sijpelt en afgevoerd wordt door drainagebuizen. De zuivering gebeurt voornamelijk door aërobe bacteriën rond de plantenwortels, door de bodembacteriën en door de bodem (filtratie en binding). 7 AMINAL afdeling water, GROEP-T. 1998. Inventarisatie van kleinschalige en individuele waterzuiveringssystemen in Vlaanderen. 8 Rausch, K., Decraene, R. & Geenens D. 2000. Proefproject individuele waterzuiveringssystemen in de gemeente Bierbeek. Eerste evaluatierapport. THEORIE EN PRAKTIJK VAN DE WATERZUIVERING 13

Percolatierietveld met toevoegingen: Een percolatierietveld met een gelaagde opbouw door toevoegingen aan de verschillende grondlagen. De werking is dezelfde als bij een gewoon percolatierietveld maar de verschillende lagen zorgen voor een verhoogde verwijdering van bepaalde componenten. Het duidelijkste voorbeeld is de toevoeging van ijzer en calcium om fosfaten neer te slaan. Macrofytenbed: Een rechthoekige lagune met (drijvende) waterplanten (macrofyten) die de secundaire en tertiaire zuivering verzorgen door nutriënten en contaminanten uit het water op te nemen. Er wordt voornamelijk met jonge planten gewerkt omdat die een grotere behoefte aan nutriënten hebben. Oudere planten worden min of meer periodiek verwijderd. Biorotor: Een biorotor wordt gebruikt voor de secundaire en bij lage belasting tertiaire zuivering van afvalwater. Hij bestaat uit een vaste drager die door het afvalwater draait en er 40 tot 70% van de tijd in ondergedompeld is. De tijd uit het water zorgt voor een goede zuurstoftoevoer naar de bacteriën. Op de drager zal zich een biofilm ontwikkelen met zuiverende bacteriën. Schorsfilter: Secundaire en tertiaire zuivering. Bestaat uit een bekken gevuld met schors en/of houtsnippers. Het afvalwater wordt er bovenop gesproeid en sijpelt er onderaan terug uit. De schors is een drager voor bacteriën die het afvalwater zuiveren en kan zelf ook componenten adsorberen. In de zomerperiode groeien er planten op deze filter. Het systeem waarbij zuiverende bacteriën groeien op een vaste drager wordt ook wel eens oxidatiebed genoemd. Actief-slib systeem: Zorgt voor de primaire, secundaire en eventueel zelfs tertiaire zuivering van afvalwater. Het systeem bestaat uit twee bekkens. In het eerste bekken (beluchtingsbekken) is er een hoge concentratie aan (aërobe) bacteriën die de verontreinigingen verwerken. Dit bekken wordt mechanisch belucht zodat er voldoende zuurstof aanwezig is voor de goede werking van de bacteriën. In het tweede bekken (nabezinkingsbekken) kan het slib uit het beluchtingsbekken bezinken. Het gezuiverde water wordt geloosd en een deel van het bezonken slib wordt onttrokken om de bacterieconcentratie in het eerste bekken op peil te houden. Het andere deel wordt verwijderd uit het systeem. 14

THEORIE EN PRAKTIJK VAN DE WATERZUIVERING 15

3Resultaten 3.1 Werkwijze Gedurende de periode voorjaar 1999 - voorjaar 2000 werd de werking van 10 KWZI s in de provincie Antwerpen opgevolgd. Het type afvalwater en zuivering van deze KWZI s werd weergegeven in Tabel 5: basisgegevens deelnemende KWZI s. De namen en adressen van de betrokken families zijn bekend bij de uitgever en kunnen op aanvraag van wetenschappelijk geïnteresseerden meegedeeld worden. Ongeveer tweewekelijks werden er door de VMM stalen genomen van influent en effluent. De staalname gebeurde telkens op een weekdag, in de ochtend of de vroege voormiddag. De stalen werden vervolgens geanalyseerd in het PIH. RESULTATEN 17

Tabel 5: basisgegevens deelnemende KWZI s installatie type afvalwater type zuivering familie A huishoudelijk percolatierietveld familie B huishoudelijk percolatierietveld met toevoegingen familie C huishoudelijk percolatierietveld met toevoegingen familie D huishoudelijk percolatierietveld met toevoegingen familie E huishoudelijk percolatierietveld met toevoegingen en vloeiveld PDLT huishoudelijk, spoeling percolatierietveld met (Provinciale Dienst van melkinstallaties toevoegingen voor Land- en Tuinbouw) PIME huishoudelijk, bezoekers, planten/schorssysteem (Provinciaal labo Instituut voor Milieu-Educatie) Planckendael, vogelkooien biorotor en vloeiveld biorotor en vloeiveld Planckendael, restaurant, de dierenkeuken, actief slib, macro-fytenbed, INCOMATS het park vloeiveld familie F huishoudelijk, stallen PURE met paarden en schapen De meetcampagne werd begeleid door een enquête die peilde naar een aantal algemene parameters van de KWZI s: ontwerpbelasting, eigenlijke belasting, oppervlakte, waterverbruik per week, gebruik van ecologische wasproducten/ natuurlijke onderhoudsmiddelen, gebruik van hemel- of grondwater... De vragenlijst is weergegeven in bijlage 4. De antwoorden werden verwerkt in de beschrijvingen van de installaties. De installaties worden afzonderlijk besproken voor ze met elkaar vergeleken worden. De eigenlijke resultaten zijn weergegeven in bijlage 5. Bij de bespreking van de systemen wordt eerst de informatie uit de enquêtes weergegeven, dan worden de resultaten weergegeven voor de verwijdering van organische materie, zwevende stoffen, stikstof- en fosforverbindingen en chloriden. Die resultaten worden vervolgens verder besproken. Bij de bespreking wordt de gemiddelde waarde voor elke parameter berekend over de gehele meetcampagne. Indien een meetwaarde onder de bepalingsgrens lag, werd voor de berekening de bepalingsgrens zelf gebruikt (worstcase scenario). Voor elke parameter werd eveneens de standaarddeviatie berekend. Vermits de meetwaarden niet (allemaal) standaardnormaal verdeeld zijn 9, mag er geen kwantitatieve waarde worden toegekend aan de standaarddeviatie (68% van de waarden ligt binnen een interval afgebakend door het gemiddelde ± de standaarddeviatie). De standaarddeviatie wordt hier gebruikt als een eerder kwalitatieve indicator voor de grootte van de spreiding. In de tekst wordt dit genoteerd door eerst 9 De waarden worden begrensd door de bepalingsgrens zodat er een ophoping van lage waarden is. 18

het gemiddelde te schrijven, dan de standaarddeviatie voorafgegaan door stdev en vervolgens de eenheid. De spreiding wordt verder gekarakteriseerd door de berekening van het 10 de, het 50 ste en het 90 ste percentiel voor elke parameter, weergegeven bij het metingenoverzicht. In enkele gevallen werd er naar een aantoonbaar verschil gezocht binnen een metingenreeks om de invloed van een bepaalde factor aan te tonen. Dit werd gedaan door een variantieanalyse met één factor uit te voeren. De gemeten resultaten zijn soms sterk tot extreem verschillend. Dit kan te wijten zijn aan verschillende oorzaken: van accidentele uitspoeling van opgehoopt materiaal tot een aanpassing van het systeem. Enkele metingen werden niet in rekening gebracht omdat ze onrealistisch hoog of laag waren (vb.: nul-influent of influent dat eerder industrieel dan huishoudelijk belast lijkt) en dus niet bijdragen tot het doel van dit project: een vergelijking van de normale werking van verschillende KWZI s. Bij sommige parameters komen verhoogde waarden voor, die niet als fout verworpen kunnen worden, maar duidelijk sterk afwijkend zijn en het algemene beeld van de installatie sterk beïnvloeden. In deze gevallen worden er twee verschillende gemiddelden berekend: het gemiddelde over alle metingen en een gemiddelde zonder de sterk afwijkende meetwaarden, vaak berekend door de waarden onder het 90 e percentiel of boven het 10 e percentiel te gebruiken. De (gemiddelde) waarden van elke parameter worden achtereenvolgens vergeleken met de lozingsnorm voor KWZI s, de lozingsnorm voor RWZI s en met de basismilieukwaliteitsnorm. De basiskwaliteitsnorm garandeert een betere kwaliteit dan de RWZI-norm die op zijn beurt beter is dan de KWZI-norm, behalve voor zwevende stoffen waarvoor de RWZI-norm strenger is dan de basismilieukwaliteitsnorm. Deze rangorde is minder duidelijk bij de verschillende stikstofcomponenten omdat er bij de RWZI-norm en de basismilieukwaliteitsnorm met andere componenten gewerkt wordt. De basismilieukwaliteitsnorm wordt als strenger beschouwd omdat er aan meer verschillende eisen moet voldaan worden. 3.2 Bespreking resultaten per systeem Eerst worden de vijf systemen besproken die alleen maar huishoudelijk afvalwater te verwerken krijgen, daarna de vijf overige systemen die ook niet-huishoudelijke belastingen moeten verwerken. 3.2.1 INSTALLATIE VAN DE FAMILIE A: HUISHOUDELIJK AFVALWATER Situatieschets De familie A heeft een percolatierietveld (oppervlakte 15 m 2 ) voor 5 i.e. geïnstalleerd. In de praktijk zijn er 4 i.e. op aangesloten. Het hemelwater is afgekoppeld en wordt gebruikt voor de toiletspoeling en voor het besproeien van de tuin. Er wordt voornamelijk niet-ontkalkt leidingwater gebruikt, aangevuld met hemelwater voor de toiletspoeling. Het afvalwater wordt eerst naar een septische put geleid voor het, zonder gebruik van een vermaalpomp, op het percolatierietveld wordt gebracht. RESULTATEN 19

De belasting is het grootst in het weekend, in de week is er overdag zelden iemand aanwezig. De familie was eveneens afwezig in de kerstvakantie en in juli. In het vroege voorjaar werd het riet gemaaid. Er is misschien een verdunning van het effluent door een mogelijke instroom van grondwater. De stalen werden genomen uit een meetput bij het huis, voor de installatie en in een put bij het lozingspunt, na de installatie. Resultaten De resultaten van de metingen werden weergegeven in bijlage 5. Het influent is matig beladen met organische componenten en is aangerijkt met stikstof- en fosforverbindingen. Voor sommige componenten is er een zeer grote spreiding op het gemiddelde, voornamelijk door een aantal hoge waarden maar soms ook door een lage waarde. In de gevallen waar de verhoogde waarden een grote invloed uitoefenen op de gemiddelden en de spreiding van het effluent, worden er twee gemiddelden gegeven: één met de verhoogde waarden en één berekend zonder de waarden die boven het 90 e percentiel liggen (aangegeven in de tekst door de naam van de parameter gevolgd door <90). Percolatierietveld in de winter, ingepast in de tuin Organische stoffen: Het influent kent een grote spreiding (BZV: 287 stdev 324 mgo 2 /l; CZV: 925 stdev 1259 mgo 2 /l). De influentwaarden van 14 oktober en 23 februari en alle volgende metingen zijn verhoogd. Dit redelijk belaste afvalwater wordt goed gezuiverd (BZV: 4,17 stdev 3,55 mgo 2 /l; CZV: 35,9 stdev 21,67 mgo 2 /l; CZV<90: 29,3 stdev 8,1mgO 2 /l; rendement BZV: 98%; CZV: 96%) en zelfs een verhoogde belasting wordt goed verwerkt, alhoewel er dan een lichte stijging van de effluentwaarden is. Voor BZV en CZV worden de RWZI normen gehaald, de hogere BZV-waarden van eind februari en volgende liggen boven de basiskwaliteitsnorm, alle andere metingen liggen eronder. Zwevende stoffen: De concentratie van zwevende stoffen in het influent schommelt tussen extremen. De spreiding is zo groot dat het gemiddelde zeer onbetrouwbaar wordt. Het effluent kent ook een grote spreiding maar dit wordt veroorzaakt door twee hoge waarden gecombineerd met veel lage waarde die juist op of onder de bepalingsgrens liggen. Het effluent voldoet aan de RWZI-norm (ZS: 4,54 stdev 6,01 mg/l; rendement: 99%). Stikstof: De stikstofbelasting is meer dan dubbel zo groot dan bij normaal huishoudelijk afvalwater (Kj-Ninf: 109 stdev 70 mgkj-n/l; nitriet en nitraat te verwaarlozen). Die hoeveelheid stikstof raakt niet helemaal verwerkt, er blijft vooral nitraat over (KJ- Neff: 4,18 stdev 3,78 mgkj-n/l; NO 2 - eff: 0,24 stdev 0,32 NO 2 - -N/l; NO 3 - eff: 45,13 stdev 19,17 mgno 3 - -N/l; totaal rendement: 55%). Gezien het grootste deel van de Kjeldahlstikstof wel wordt verwerkt, wijst dit op onvoldoende denitrificatie. De spreiding op de metingen is matig tot groot. Als de spreiding groot is, wordt dat veroorzaakt door een aantal waarden die tegen of onder de bepalingsgrens liggen. De RWZI en basiskwaliteitsnormen worden niet gehaald. 20

Fosfor: Het inkomende water bevat een vrij zware fosforbelasting, die sterk wisselt van meting tot meting (TPinf: 22,6 stdev 17,3 mgp/l; PO 4 3- : 12,8 stdev 7,0 mgpo4 3- -P/l). Die belasting wordt deels teruggedrongen en de spreiding wordt sterk verminderd (TPeff: 8,9 stdev 2,9 mgp/l; PO 4 3- -Peff: 8,0 stdev 2,6 mgpo4 3- -P/l; TP-rendement 61%). Chloriden: De influentwaarden liggen gemiddeld onder de basismilieukwaliteitsnorm maar er zijn enkele uitschieters die erboven liggen en voor de nodige spreiding op het gemiddelde zorgen (Cl - : 145 stdev 127 mgcl - /l). De effluentwaarden liggen allemaal onder de norm en de spreiding hierop is ook veel kleiner (Cl - : 103 stdev 28 mgcl - /l). Bespreking Wat opvalt bij alle gemeten componenten is dat het effluent een stabielere kwaliteit (minder spreiding) heeft dan het influent. In de paar gevallen waar er een grote spreiding is op het effluent, is dit te wijten aan waarden die dicht tegen de bepalingsgrens liggen. De zuiveringsinstallatie slaagt er dus goed in om pieken in de belasting op te vangen en af te vlakken. Globaal zijn de prestaties goed, de basiskwaliteitsnormen worden gehaald voor chloriden, de RWZI-normen voor BZV, CZV en zwevende stoffen. Voor stikstof- en fosforverbindingen worden die normen niet gehaald maar er wordt wel vertrokken van een influent dat veel meer dan de normale (volgens de Code van Goede Praktijk) concentratie aan deze componenten bevat. De septische put is er mogelijk de oorzaak van dat de waarden voor stikstof- en fosforverbindingen in verhouding veel groter zijn dan die voor BZV en CZV. In een septische put kan er al een eerste verwijdering van BZV en CZV plaatsvinden maar stikstof- en fosforverbindingen worden er zeker niet (volledig) verwijderd. De influentiemetingen vanaf 23 februari zijn opmerkelijk verhoogd voor alle componenten, zodat er meestal ook een verhoging van de effluentwaarde is. De verhoogde effluentwaarde zou verklaard kunnen worden door het maaien van het riet, waarvan de eigenaar aangaf dat het was gebeurd in de periode februari-maart. Dit verklaart echter niet de hoge influentwaarden die gemeten werden. Bovendien werden ook op 14 oktober hoge waarden gemeten, wanneer er van snoeien geen sprake was. In deze periodes van verhoogde meetwaarden valt het grote gehalte aan zwevende stoffen op. Samen met de verhoogde waarden voor de andere parameters (BZV, CZV,...) schetst dit het beeld van organische deeltjes die op het veld gebracht worden. Een mogelijke verklaring is een probleem in de septische put, waarbij er materiaal uitspoelt. Percolatierietveld in de zomer, ingepast in de tuin RESULTATEN 21

In de maand juli zijn de influentconcentraties eerder aan de lage kant, wat overeenkomt met de vakantieperiode van de familie. Een gelijkaardig effect werd niet waargenomen in de kerstvakantie. Een verdunning van het effluent door instroom van grondwater kon niet worden afgeleid uit de analyses. 3.2.2 INSTALLATIE VAN DE FAMILIE B: HUISHOUDELIJK AFVALWATER Situatieschets De familie B installeerde een percolatierietveld om haar afvalwater te zuiveren. Met een oppervlakte van 15m 2 is het ontworpen om het afvalwater van 5 i.e. te zuiveren, wat in de praktijk ook gebeurt. Het gezin gebruikt ecologische wasproducten en niet ontkalkt leidingwater. Het hemelwater is volledig afgekoppeld en wordt niet opnieuw gebruikt. Vijver met achterliggend percolatierietveld Het afvalwater komt eerst terecht in een septische put, vloeit dan naar een opvangput alvorens het op het percolatierietveld wordt gepompt. Het veld is opgebouwd uit verschillende lagen (van onder naar boven): grind, Lommelzand met stro en kalkgruis, Lommelzand met stro en ijzersnippers, grind. Het effluent wordt opgevangen in een tweede opvangput met pomp en vervolgens geloosd. De wortelgroei van het riet is zo overdadig dat de bevloeiingsbuizen omhoog worden gedrukt. De stalen werden genomen in de verzamelput bij het huis, voor de installatie en in de opvangput na de installatie. Resultaten De resultaten van de metingen worden weergegeven in bijlage 5. Het gehalte aan nitraten in het effluent vertoont een aantal sterk verlaagde punten die onder het 10 e percentiel liggen. Voor nitraat worden er twee gemiddelden gegeven: een met de lage waarden en een berekend zonder de waarden die onder het 10 e percentiel liggen (aangegeven in de tekst door de naam van de parameter gevolgd door >10). De organische belasting is wat hoger dan gemiddeld voor een afvalwater terwijl de concentratie van de zwevende stoffen normaal is. De hoeveelheid stikstofverbindingen in het influent is sterk verhoogd (x 2,5) alsook de concentratie aan fosforverbindingen (x 3). Het gaat dus om een vrij zwaar belast afvalwater. De spreiding op de verschillende gemiddelden is redelijk groot en deels te verkla- 22

ren door een aantal metingen die voor alle parameters verhoogde waarden noteerden: 14 en 26 mei 1999, 17 en 31 augustus 1999 en 24 februari 2000. Organische stoffen: De organische belasting wordt goed verwerkt (BZVinf: 445 stdev 175 mgo 2 /l; CZVinf: 1038 stdev 806 mgo 2 /l; BZVeff: 3,00 stdev 0,00 mgo 2 /l; CZVeff: 30,2 stdev 12,0 mgo 2 /l; BZVrendement: 99%; CZVrendement: 97%). Voor BZV-verwijdering wordt er makkelijk voldaan aan de basismilieukwaliteitsnorm. De CZV-verwijdering verloopt eveneens goed en er wordt voldaan aan de RWZI-norm. De grote spreiding wordt deels verklaard (voor CZV meer dan voor BZV) door de eerder vermelde verhoogde waarden. Zwevende stoffen: De grote spreiding op de influent en effluentwaarden (ZSinf: 432 stdev 686 mg/l; ZSeff: 6,65 stdev 11,67 mg/l; rendement: 98%) is deels te verklaren door de eerder vermelde verhoogde waarden. Daarnaast zit er ook op de andere metingen een grote spreiding. Het effluent voldoet aan de RWZI-norm. Stikstof: De stikstofconcentratie in het influent kent minder spreiding dan bij de andere componenten (Kj-Ninf: 129 stdev 48 mgkj-n/l; NH 4 + : 94,3 stdev 24,8 mgnh4 + -N/l). Stikstof in het influent bevindt zich in organische vorm of als ammonium. Nitriet en nitraat zijn te verwaarlozen. Bijna alle Kjeldahlstikstof is verdwenen uit het effluent maar er blijft nog wel een substantiële hoeveelheid nitraat achter (Kj-Neff: 3,17 stdev 1,00 mgkj-n/l; NO 3 - eff: 47,4 stdev 29,8 mgno 3 - -N/l; NO 3 - eff>10: 53,3 stdev 26,4 mgno 3 - -N/l; totaal rendement 61%). De effluentwaarden voor nitraat vertonen een trend doorheen de metingen. De meetwaarden stijgen vanaf het begin van de metingen tot ongeveer eind augustus om vervolgens te dalen tot eind maart. De influentwaarden schommelen sterker maar tonen toch een gelijkaardige trend. Chloriden: De influent- en effluentconcentraties verschillen nauwelijks van elkaar (Cl - inf: 74,5 stdev 27,9 mgcl - /l; Cl - eff: 72,8 stdev 20,6 mgcl - /l) en voldoen beiden aan de basismilieukwaliteitsnorm. Percolatierietveld Fosfor: De influentconcentratie kent een sterke schommeling (TPinf: 30,1 stdev 28,4 mgp/l; PO 4 3- inf: 16,0 stdev 9,0 mgpo4 3- - P/l), zelfs als de vijf sterk verhoogde waarden buiten beschouwing worden gelaten. Het effluent kent een kleinere schommeling (TPeff: 8,60 stdev 5,30 mgp/l; PO 4 3- eff: 7,57 stdev 4,42 mgpo 4 3- -P/l) maar kent een sterke stijging vanaf halverwege augustus om daarna langzaam te dalen. Alhoewel een deel van de fosfor en fosfaten verwijderd wordt (totaal rendement: 71%), voldoet het effluent toch niet aan de normen. RESULTATEN 23

Bespreking Ondanks het zwaarder dan normaal belaste afvalwater worden de organische en de zwevende stoffen op efficiënte wijze teruggedrongen. De verhoogde waarden voor organische stoffen zijn blijkbaar gekoppeld aan de concentratie zwevende stoffen. Als in het achterhoofd wordt gehouden dat de belastingen op het vlak van stikstofen fosforverbindingen sterk verhoogd zijn (respectievelijk x 2,5 en x 3), presteert de installatie op het vlak van stikstof- en fosforverwijdering niet slecht. Voor Kjeldahlstikstof en ammonium worden de basismilieukwaliteitsnormen gehaald. Het eindresultaat is echter niet goed genoeg om de strengere normen te halen. De trend in de meetwaarden voor stikstof- en fosforverbindingen kon niet verklaard worden. Bij stikstofverbindingen komt de trend voor in influent en effluent, waaruit volgt dat dit niet het gevolg is van de installatie. Bij de fosforverwijdering is er eveneens een trend maar die kan moeilijk in verband gebracht worden met de influentwaarden door de grote spreiding op het influent. Piekwaarden voor stikstof- en fosforverbindingen in het influent komen wel overeen (vb.: 6, 17, 31 augustus, 24 februari). 3.2.3 INSTALLATIE VAN DE FAMILIE C: HUISHOUDELIJK AFVALWATER Situatieschets De familie C installeerde samen met twee andere gezinnen (totaal 12 i.e.) een percolatierietveld van 24 m 2 (= 12 i.e.). Bijna al het hemelwater is afgekoppeld en een deel wordt hergebruikt voor één wc, één douche en één lavabo. Er worden ecologische afwasproducten gebruikt en het gebruikte leidingwater wordt niet ontkalkt. De vijver van de familie C met daarachter het percolatierietveld Het afvalwater wordt opgevangen in een septische put die al tien jaar niet geruimd werd en waar in al die tijd nog geen problemen mee geweest zijn. Daarna vloeit het naar een pompput. Een à tweemaal per dag brengt een dompelpomp het afvalwater uit de pompput op het percolatierietveld. Na het percolatierietveld vloeit het naar een vijver voor verdere zuivering, daarna wordt het water in de Edegemse Beek geloosd. In het percolatierietveld zijn ijzer en aluminiumkrullen toegevoegd en kalk in poeder en schelpvorm (mosselen). Soms worden er schelpen (mosselen) bijgevoegd. De stalen werden genomen in de verzamelput vlak voor de installatie en onmiddellijk na de installatie voor het water in de vijver terechtkomt. Resultaten De resultaten van de metingen worden weergegeven in bijlage 5. De meetwaarden van 11 april 2000 vallen onmiddellijk op. De concentraties van de verschillende componenten in het influent liggen zo extreem hoog dat er zich duidelijk een onregelmatigheid heeft voorgedaan. De waarden van deze dag werden buiten beschouwing gelaten in alle verdere berekeningen en besprekingen. Er zijn nog andere verhoogde waarden maar die zijn niet zo extreem. Bij de metingen voor fosfor, waar de verhoogde waarden een grote invloed uitoefenen op de gemiddelden en de spreiding van het effluent, worden er twee gemiddelden gegeven: één met de verhoogde waarden en één berekend zonder de waarden die 24

boven het 90 e percentiel liggen (aangegeven in de tekst door de naam van de parameter gevolgd door <90). Het afvalwater dat de installatie te verwerken krijgt is licht beladen op gebied van organische stoffen, zwevende stoffen en chloride en normaal beladen op het vlak van stikstof- (zelf licht verhoogd) en fosforverbindingen. Organische stoffen: De eerder lichte organische belasting wordt goed verwerkt (BZVinf: 175 stdev 71 mgo 2 /l; CZVinf: 447 stdev 261 mgo 2 /l; BZVeff: 3,8 stdev 2,4 mgo 2 /l; CZVeff: 36,3 stdev 13,8 mgo 2 /l; BZVrendement: 98%; CZVrendement: 92%). Voor BZV-verwijdering wordt er voldaan aan de basismilieukwaliteitsnorm, de CZV-verwijdering voldoet aan de RWZI-norm. Zwevende stoffen: De lage zwevende stoffenbelasting kent een grote spreiding door een aantal verhoogde waarden en een piekwaarde op 26 november 1999 (ZSinf: 146 stdev 222 mg/l). Het effluent voldoet aan de RWZI-norm (7,53 stdev 5,35 mg/l; rendement 95%), de zwevende stoffen werden dus goed verwijderd. Stikstof: Er zit nogal wat stikstof in het influent (Kj-Ninf: 80,7 stdev 19,0; nitriet en nitraat te verwaarlozen). De organisch gebonden stikstof en het ammonium worden behoorlijk (Kj-Neff: 10,8 stdev 4,2 mgkj-n/l; Kj-Nrendement: 86%) omgezet in nitrieten en nitraten, alvorens ze worden gedenitrificeerd. Toch bevat het effluent nog substantiële hoeveelheden stikstofcomponenten (NO 2 - eff: 0,23 stdev 0,13mg NO 2 - /l; NO 3 - eff: 13,1 stdev 10,2 mg NO 3 - -N/l) waardoor de normen niet gehaald worden. Het totale rendement van de stikstofverwijdering bedraagt 71%. De grote spreiding op de nitraten in het effluent is moeilijk te correleren met een welbepaalde oorzaak. Fosfor: De hoeveelheid fosforverbindingen in het afvalwater wordt met 93% teruggebracht (TPinf: 9,24 stdev 3,91 mgp/l; TPeff: 0,68 stdev 0,96 mgp/l) en voldoet daarmee aan de RWZI-norm. De spreiding op het effluent wordt veroorzaakt door de metingen juist boven en onder de bepalingsgrens en door de verhoogde metingen van 24 februari en 15 maart 2000. Op deze data schoot de fosforverwijdering blijkbaar tekort, er was immers geen verhoogde instroom van fosforverbindingen en er was een substantiële uitspoeling van voornamelijk fosfaten. Het effect van de twee verhoogde metingen op het gemiddelde en op de spreiding blijkt uit de resultaten zonder de getallen boven het 90 e percentiel (TPeff<90: 0,27 stdev 0,17 mgp/l). Chloriden: De influentwaarden voor chloriden liggen onder de basismilieukwaliteitsnorm. Uit de resultaten komt geen duidelijke vermindering van het chloridengehalte naar voor door de spreiding op het influent- en effluentgemiddelde (Cl - inf: 96,6 stdev 25,4 mgcl - /l; Cl - eff: 88,0 stdev 20,5 mgcl - /l). Bespreking De installatie van de familie C heeft te kampen met verschillende gevallen van een verhoogde influentbelasting en kan dat vrij goed verwerken. De effluentkwaliteit is immers behoorlijk en de spreiding op het effluent is meestal kleiner dan die op het RESULTATEN 25

influent, wat erop wijst dat de pieken goed opgevangen worden. De piekbelastingen gebeuren schijnbaar willekeurig en het feit dat het afvalwater van 3 verschillende gezinnen in de installatie terechtkomt, verlaagt eveneens de kans op pieken (vb.: kleinere kans dat de drie gezinnen tegelijkertijd op vakantie gaan zodat de installatie droog komt te staan of dat de drie families tegelijkertijd een feestje geven). Een uitspoeling uit de septische put zou een mogelijke verklaring voor de hoogste pieken kunnen zijn. De lage influentconcentraties van organische en zwevende stoffen, gekoppeld aan normale concentraties stikstof- en fosforverbindingen zijn waarschijnlijk te wijten aan de aanwezigheid van de septische put. Het valt op dat de hoeveelheid fosforverbindingen goed verwerkt wordt door de installatie maar dat de hoeveelheid stikstofverbindingen niet volledig verwerkt raakt. Mogelijk is dit een gevolg van de fosforbindende toevoegingen in het veld. 3.2.4 INSTALLATIE VAN DE FAMILIE D : HUISHOUDELIJK AFVALWATER Situatieschets De familie D maakt gebruik van een percolatierietveld om haar afvalwater te zuiveren. De 12 m 2 grote installatie werd ontworpen voor 4 i.e. en krijgt een belasting te verwerken van 5 i.e. (2 volwassenen en 3 kinderen). Er worden voornamelijk ecologische wasproducten gebruikt. Het hemelwater is volledig afgekoppeld, er wordt ontkalkt leidingwater gebruikt. De familie ging op vakantie van 1 tot 21 juli 1999 midden in een droge periode die duurde van half juni tot begin augustus. Percolatierietveld in de winter Het water wordt verzameld in een septische put en loopt dan over in een pompput vanwaar er ongeveer 2 maal per dag, op korte tijd ongeveer 200 l op het percolatierietveld wordt gebracht. Het rietveld bestaat uit (van onder naar boven): een laag grind met drainagebuizen, Lommelzand met stro, Lommelzand met dolomiet (kalkhoudend), Lommelzand met ijzer, rijnzand en grind met bevloeiingsbuizen. Het effluent van het veld wordt verzameld in een tweede pompput en wordt dan in een gracht gepompt. Op 26 mei 1999 werd het peil van het effluent in de tweede pompput verhoogd, na de droogteperiode zakte dat terug en op 1 september 1999 werd het opnieuw verhoogd. In maart werd het riet gemaaid. Stalen werden genomen in pompput voor de installatie (maar na de septische put) en in de pompput na de installatie. Resultaten De resultaten van de metingen worden weergegeven in bijlage 5. De metingen tonen, in vergelijking met de metingen van de andere installaties, een 26

vrij geringe spreiding en er zijn weinig extreme waarden. In de gevallen waar de spreiding toch groot blijkt te zijn (bij een aantal effluentwaarden) is dit meestal te wijten aan meetwaarden die dicht tegen de bepalingsgrens liggen. Het afvalwater is lichtbelast op vlak van BZV, CZV en zwevende stoffen en normaal belast voor stikstof- en fosforverbindingen. Organische stoffen: BZV en CZV worden goed verwijderd (BZVinf: 184 stdev 57 mgo 2 /l; CZVinf: 415 stdev 76 mgo 2 /l; BZVeff: 3,17 stdev 0,83 mgo 2 /l; CZVeff: 36,9 stdev 12,3 mgo 2 /l; BZVrendement: 98%; CZVrendement: 91%). De BZV-effluentwaarde ligt, op één meting na, zelfs altijd onder de detectielimiet. Die ene meting ligt wel boven de grenswaarde van de basismilieukwaliteitsnorm (dit is een absolute norm) maar door de spreiding op de metingen is het mogelijk dat de norm wel gehaald werd. Er wordt daarom aangenomen dat de BZV-verwijdering voldoet aan de basismilieukwaliteitsnormen, de CZV-verwijdering voldoet aan de RWZI-norm. Zwevende stoffen: Twee verhoogde waarden zijn verantwoordelijk voor de grote spreiding op het influent (ZSinf: 80,3 stdev 75,2 mg/l). Het effluent voldoet aan de RWZI-norm (ZSeff: 2,30 stdev 0,82 mg/l; rendement: 97%). Percolatierietveld in de zomer Stikstof: De stikstofverbindingen in het influent bestaan voornamelijk uit ammonium en organische stikstof (Kj-Ninf: 93,0 stdev 11,2 mgkj-n/l; NH 4 + inf: 76,6 stdev 11,0 mgnh4 + - N/l), de hoeveelheden nitriet en nitraat zijn te verwaarlozen (nitriet blijft altijd beneden de bepalingsgrens). In het effluent is de Kjeldahlstikstof bijna volledig verdwenen (voldoet aan basismilieukwaliteitsnorm) maar blijft er nog wel veel nitraat achter (Kj-Neff: 3,07 stdev 1,24 mgkj-n/l; NO 2 - eff: 0,17 stdev 0,10 mgno 2 - -N; NO 3 - eff: 65,3 stdev 7,3 mgno 3 - -N/l, dit is zonder de waarde voor 8 november; totaalrendement: 30%). De waarde voor 8 november werd achterwege gelaten omdat ze sterk afwijkend was en een geringe invloed had op het gemiddelde. De afbraak van de Kjeldahlstikstof verloopt voorspoedig, de omzetting van nitraat gebeurt onvoldoende. Fosfor: Er is een zekere fosforverwijdering maar die is niet voldoende om een norm te halen (TPinf: 10,4 stdev 1,9 mgp/l; PO 4 3- inf: 7,63 stdev 1,66 mgpo4 3- -P/l; TPeff: 4,62 stdev 1,66 mgp/l; PO 4 3- eff: 4,23 stdev 1,57mgPO4 3- -P/l; totaalrendement: 60%). De fosforwaarden in het effluent vertonen een schommeling die overeenkomt met de seizoenen, in de winter zitten er meer fosforverbindingen in het effluent, in de zomer minder. Die seizoensmatige trend was niet te bespeuren in de influentwaarden. Chloriden: Het chloridegehalte in het influent gaat maar één keer over de basismilieukwaliteitsnorm, in het effluent blijft het er altijd onder. Door de spreiding op de gemiddelde waarden is het niet mogelijk een stijging of daling vast te stellen (Cl - inf: 77,4 stdev 47,4 mgcl - /l; Cl - eff: 69,1 stdev 19,4 mgcl - /l). RESULTATEN 27