Wordt het recyclen van grijs water state of the art?

Gelukkig is de markt voor waterhergebruik en regenwaterbeheer nu veranderd als gevolg van wettelijke vereisten zoals de EU Kaderrichtlijn Water, wettelijke vereisten voor bouwverordeningen over vergroening en regenwaterbeheer, evenals investeringen in milieutechnologie (zoals de EU Green Deal). Met de introductie van de EU Taxonomieverordening 2020/852 kunnen technologieën nu worden geclassificeerd op basis van hun milieuduurzaamheidscriteria, waardoor ze toegang krijgen tot gunstige financiering. Maar wat zijn de barrières? Waarom wordt een waterhergebruiksysteem niet op zijn minst in elke nieuwbouw opgenomen?

In veel landen, zoals de Verenigde Arabische Emiraten en Ierland, wordt water zo zwaar gesubsidieerd dat waterhergebruik economisch niet haalbaar is voor de exploitanten. Een andere reden is het gebrek aan regels en voorschriften. Er is bijvoorbeeld geen regelgeving voor zelfvoorziening met regenwater in Duitsland, waar de nieuwe risicogebaseerde aanpak in EN1717 kan helpen. Water is vaak niet opgenomen in bouwnormen en ligt ver achter op zaken als energie en_CO2. In Duitsland hebben we bijvoorbeeld de "aansluitings- en gebruiksverplichting" in de statuten. We worden ook gehinderd door tegenstrijdige regels en voorschriften, bijvoorbeeld zwemmen in een meer is toegestaan volgens de EU-zwemwaterrichtlijn, maar douchen met hetzelfde water zou niet zijn toegestaan. Wereldwijd zijn er grote verschillen in de geaccepteerde waterkwaliteit voor verschillende toepassingen, er is geen ISO-norm. In Singapore heb je ultragefilterd water nodig om de vloer schoon te maken en in Zuid-Afrika mag je blij zijn als je ongefilterd regenwater mag gebruiken om thee te zetten. In de kwaliteitsnormen ontbreekt "hygiëne" - waterkwaliteit voor baden en douchen bijvoorbeeld. Er is alleen drinkwater, proceswater en irrigatiewaterkwaliteit. In sommige landen zijn de eisen voor de kwaliteit van bedrijfswater zo hoog dat het niet rendabel is om water te hergebruiken. Een probleem voor de economische levensvatbaarheid van systemen voor regenwaterhergebruik is bijvoorbeeld het splitsen van vergoedingen. De exploitant van een regenwatergebruiksysteem bespaart alleen op drinkwaterkosten. Dit maakt dergelijke systemen grotendeels onrendabel. Veel steden hebben nu echter ingezien dat het positieve effect van regenwaterreservoirs, bijvoorbeeld de bescherming van de grondwatervoorraad en het retentie-effect, zo groot is dat deze systemen nu op zijn minst zijn vrijgesteld van de afsluitvergoeding (Berlijn) of zelfs financieel worden gesubsidieerd. In bijna alle delen van België is de installatie van een regenput in nieuwe gebouwen al tientallen jaren verplicht. Heeft het recycleren van grijs water dan meer zin dan het opvangen van regenwater?

Regenwater wordt opgevangen vanaf het dak, gefilterd en gebruikt voor toepassingen zoals het besproeien van de tuin, het doorspoelen van toiletten of wasmachines via een aparte servicewaterleiding. Het is relatief gemakkelijk op te vangen en meestal vrij van organische onzuiverheden, wat de behandeling minder ingewikkeld maakt. In het geval van groendaken wordt de hoeveelheid afvloeiend dakwater sterk verminderd, terwijl de vraag naar irrigatie toeneemt. Afhankelijk van de verdeling van de neerslag over het jaar zijn grote reservoirs nodig. Grijs water daarentegen is afkomstig van douches, badkuipen en wastafels en wordt opgevangen via een aparte afvalwaterleiding. Het bevat zeepresten en organische stoffen en moet daarom intensiever worden behandeld voordat het kan worden hergebruikt. Na de juiste reiniging is het ook geschikt voor het doorspoelen van toiletten of het besproeien van tuinen.

DIN EN 16941-2:2021-11

Systemen voor niet-drinkbaar water op locatie - Deel 2: Systemen voor het gebruik van gezuiverd grijs water; Duitse versie EN 16941-2:2021

Dit document specificeert de principes van ontwerp, dimensionering, installatie, markering, inbedrijfstelling en onderhoud van grijswatergebruikssystemen voor het gebruik van grijs water op locatie. Het is met name van toepassing op het gebruik van behandeld grijs water voor: WC-spoeling; tuinirrigatie; reiniging van wasgoed; reiniging van voorwerpen. Dit document specificeert ook de minimumvereisten voor grijs water-systemen.

In tegenstelling tot het gebruik van regenwater kan er altijd worden bespaard op drinkwater- en afvalwaterkosten. Grijswaterinstallaties zijn in Duitsland weliswaar meldingsplichtig, maar hoeven niet te worden goedgekeurd. In het bijzonder is de recycling van grijs water onafhankelijk van de neerslag en de aangesloten dakoppervlakken. Een grijswaterinstallatie heeft slechts een dagelijks volume nodig als opslag en kan daarom in een gebouw worden geïnstalleerd. Om de zelfvoorzieningsgraad van de watervoorziening te verhogen, kan het zinvol zijn om de twee technologieën te combineren.

Het grijze water van douches, baden en wastafels wordt voorgefilterd via een filter voordat het in de bioreactor terechtkomt. Het vuil dat in het voorfilter wordt verzameld, wordt regelmatig teruggespoeld in het riool met behulp van een terugspoelmondstuk. In het middelpunt van het systeem - de bioreactor - vindt een continue biologische afbraak plaats met behulp van bacteriën. Deze worden van zuurstof voorzien door een buisdiffusor op de bodem van het systeem. De bacteriën koloniseren de gepakte bedden, die speciale drijvers zijn met een groot oppervlak. Een slibpomp, die zich ook op de bodem bevindt, verwijdert periodiek al het sediment dat zich vormt. De membraanstations, die het grijze water door middel van ultrafiltratie filteren in de helderwatertank, bevinden zich ook in de bioreactor. Door de kleine poriegrootte van de membranen van 0,02µm worden deeltjes, bacteriën en zelfs virussen tegengehouden. De membranen worden periodiek gereinigd door terugspoelen en grove luchtbellen. Systemen met een behandelingsvolume van meer dan 5.400 liter per dag zijn uitgerust met een browsergestuurde afstandsbediening en een geautomatiseerd chemisch reinigingsproces. Dit maakt een nog zuinigere en onderhoudsvriendelijkere werking mogelijk, vooral voor de grotere systemen. Het schone, hygiënisch behandelde proceswater wordt via boosterinstallaties naar de consumenten gepompt en gebruikt voor toiletspoeling, wasmachines of irrigatie. Om de veiligheid te maximaliseren ondergaat het reeds ultragefilterde proceswater als laatste stap een UV-behandeling.

Dankzij het speciale behandelingsproces met een membraanbioreactor, dat zowel biologische afbraak als ultrafiltratie met een poriegrootte van 0,02 µm omvat, leveren de systemen een uitstekende waterkwaliteit die voldoet aan de hoogste normen. Vergeleken met andere processen worden zelfs ziektekiemen en virussen hier veilig vastgehouden. Het behandelde water werd getest met gemiddeld slechts 1 E.coli / 100 ml water. Het heeft een zeer lage troebelheid en is geurloos. Visueel is het water vaak bijna niet van drinkwater te onderscheiden. De INTEWA systemen zijn de eerste en tot nu toe enige systemen ter wereld die gecertificeerd zijn volgens de belangrijke NSF 350 "Class C" standaard. De systemen zijn ook gecertificeerd volgens de Britse norm voor sproei-irrigatie.

Grijswaterrecyclingsystemen zijn vooral geschikt voor sportfaciliteiten, scholen, hotels en appartementsgebouwen met een verhoogd waterverbruik door douchen en baden en een overeenkomstige servicewaterbehoefte voor toiletspoeling, wasmachines, irrigatie of koeling, omdat de efficiëntie van de systemen hier wordt geoptimaliseerd. Omdat voor grijswaterrecyclingsystemen een gescheiden grijswater- en servicewaterleidingsysteem nodig is, zijn nieuwe gebouwen of renovatieprojecten over het algemeen geschikt. Hier veroorzaken de afzonderlijke leidingen redelijke extra kosten. Voor een goede toegankelijkheid en onderhoud van het systeem moet het in het gebouw worden geïnstalleerd.

De dimensionering van een grijswatersysteem hangt af van de dagelijkse vraag en de dagelijkse opbrengst. Gemiddeld kan ca. 40 - 50 liter per persoon per dag worden verwacht. INTEWA biedt nu een reeks aansluitklare complete systemen van 300 (tot 6 personen) tot 48.600 liter (tot > 1000 personen) behandelingsvolume per dag aan. Grotere systemen kunnen modulair worden uitgebreid. De geprefabriceerde systemen kunnen zeer snel en veilig in een gebouw worden ingepland en maken een ongecompliceerde installatie mogelijk die door elke installateur snel kan worden uitgevoerd. Als vuistregel kan het installatiegebied worden berekend als twee keer het dagelijkse volume in vierkante meter. Een grijs water-recyclingsysteem met een behandelingsvolume van 5 m³ per dag is daarom geschikt voor ongeveer 100 bewoners en vereist slechts ongeveer 10 m² installatieruimte in het gebouw.

In meer dan 10 jaar is een schat aan internationale ervaring opgedaan met enkele honderden grijswatersystemen, zodat de fundamentele geschiktheid van deze technologie in de moderne gebouwentechniek niet langer ter discussie staat.

Overdekt zwembad Alsdorf

Het zwembad wordt dagelijks door gemiddeld 350 mensen gebruikt. Het bijbehorende grijze water van de douches en wastafels wordt behandeld in een interne tank van 5000 liter en gebruikt om 11 toiletten te voeden.

Voor dit prachtige nieuwe museum in Los Angeles, Californië, wordt regenwater van de daken en condensaat in de zomer opgevangen en voor irrigatie, adiabatische koeling en toiletspoeling hergebruikt. De AQUALOOP grijswaterinstallatie is ontworpen voor een NSF 350-gecertificeerde gemiddelde dagelijkse zuiveringscapaciteit van 47.800 liter per dag. Het systeem verzamelt, filtert en slaat ook het regenwater op dat verzameld wordt op een dakoppervlak van 89.000 m². Verschillende PURAIN 200 en PURAIN 300 filters zijn geïnstalleerd om het regenwater voor te filteren. Het hele systeem wordt gecontroleerd en bestuurd met het I-CONNECT besturingssysteem. Na voltooiing zal het museum alle vormen van visuele verhalen huisvesten, waaronder schilderkunst, fotografie, beeldhouwkunst, illustratie, stripkunst, performance en video. Het museum is momenteel in aanbouw in Los Angeles, Californië, en de opening is gepland voor 2025.

De enorme betekenis en het grote toekomstgerichte potentieel van grijs water recycling voor de watervoorziening van gebouwen worden nu wetenschappelijk erkend. De kant-en-klare systeemserie met gecertificeerde technologie maakt veilig gebruik mogelijk voor planners, installateurs en operators. De meeste barrières die bekend zijn van regenwatergebruik zijn niet van toepassing op grijs waterrecycling. Het gebruik van deze technologie is echter meestal beperkt tot nieuwbouw of renovatie. De grootste hindernis is de kostprijs van gescheiden servicewater- en afvalwaternetwerken. Als er tijdens de planningsfase direct rekening wordt gehouden met deze extra leidingsystemen, zijn de extra kosten te rechtvaardigen. Aangezien grotere systemen nu niet alleen duurzaam zijn, maar ook zeer zuinig kunnen zijn, staat de deur open voor met name nieuwe gebouwen om deze technologie tot de stand van de techniek te maken.

Auteur: Oliver Ringelstein, INTEWA GmbH
Karakters: 15.986 incl. spaties
Meer informatie:

Virtueel bezoek aan de demo grijswaterinstallatie met een inhoud van 5.400 liter en 360°-bezichtiging: https://building.intewa.net/de/360-ausstellung/grauwasser-recycling-komplettsystem
Basiskennis waterbehandeling: https://wiki.intewa.net/index.php/Wasseraufbereitung_und_Grauwassernutzung
Gratis online planningstools: https://www.intewa.com/de/unternehmen/service-kontakt/planungshilfen/
Referentieprojecten: https://www.intewa.com/de/referenzen/
Certificeringen: https://www.intewa.com/de/downloads/

Meer informatie:
Opmerking: Wijzigingen aan het technische artikel zijn alleen toegestaan met uitdrukkelijke toestemming van de auteur!