Eenvoudig en voordelig: de beste waterbron voor thuis

Project

Vrijstaande woning in Kelmis / België / 2017

Toepassingen

Hergebruik van grijs water, regenwater

Producten

AQUALOOP, RAINMASTER, PURAIN

Beschrijving product

Eenvoudig en goedkoop drinkwater produceren uit regenwater met nieuwe waterzuiveringstechnologie

Het idee van zelfvoorzienende watervoorziening is niet nieuw. Deze zelfvoorzienende systemen zijn meestal te vinden in landelijke, onontwikkelde gebieden en worden gevoed met grondwater. Niet elke huiseigenaar heeft echter de mogelijkheid om deze bronnen te gebruiken. Regenwater daarentegen is bijna overal beschikbaar. Het wordt echter zelden gebruikt, behalve voor het doorspoelen van toiletten en het besproeien van tuinen.

Volgens de Europese Drinkwaterrichtlijn moet water van drinkwaterkwaliteit worden gebruikt voor persoonlijke hygiëne, zoals douchen en handen wassen.

Om aan de eisen van de EG-richtlijn "Water bestemd voor menselijke consumptie" te voldoen, heeft INTEWA GmbH in het kader van het EU-project "Eco Innovation" een speciaal concept in een demonstratiesysteem in een vrijstaand huis geïmplementeerd. Omdat er in dit project niet genoeg regenwater is voor alle verbruikers, wordt het douchewater, dat na gebruik grijs water wordt genoemd, in een verdere recyclagefase opgevangen, gerecycled en vervolgens als toiletspoelwater hergebruikt. Tegelijkertijd wordt warmte aan het grijze water onttrokken en gebruikt om het douchewater voor te verwarmen.

De belangrijkste voordelen van de zogenaamde AQUALOOP technologie

• Besparing van drinkwaterbronnen

• Besparing op riolen en leidingsystemen

• Kostenbesparing voor exploitanten en gebruikers

• Meer onafhankelijkheid van de leverancier

• Zacht, kalkvrij water

• Geen antropogene sporen in het water

• Eenvoudige aanpassing achteraf mogelijk door gebruik van het bestaande leidingnet

Achteraf inbouwen van het AQUALOOP regenwatersysteem

Het regenwater wordt van het 120 m² grote dakoppervlak opgevangen en in een reservoir van 10 m³ verzameld.

De zelfreinigende PURAIN regenwaterfilter (met geïntegreerde skimmeroverloop, terugslagklep en wisselsprongprincipe) reinigt het water vooraf met een zeef met sleuven van 0,8 mm. Met het AQUALOOP membraanstation in de regenput wordt het regenwater door de membraanvezels met een poriëngrootte van 0,02 µm (desinfectie) gemicrofiltreerd en in een opslagtank voor helder water van 350 liter in de kelder gepompt. Om een mogelijk gevaar als gevolg van mogelijke besmetting achteraf in deze binnentank uit te sluiten, wordt het water extra gedesinfecteerd door middel van UV-behandeling voordat het in het huis wordt gedistribueerd.

Het gezuiverde water wordt door de snelheidsgeregelde huiswaterinstallatie RAINMASTER Favorit SC in het bestaande leidingnet naar de tappunten in het huis gepompt. Het afzonderlijke leidingnet van de gemeente voorziet de DVGW-gecertificeerde RAINMASTER enkel van suppletiewater. De waterkwaliteit van het AQUALOOP systeem wordt regelmatig gecontroleerd.

Omdat het bestaande leidingsysteem kan worden gebruikt, kunnen regenwaterinstallaties met dit concept nu ook voor het eerst probleemloos achteraf worden geïnstalleerd.

Overzicht van het AQUALOOP regenwatersysteem

• Opname van regenwater van 120 m² dakoppervlak

• PURAIN 100 regenwaterfilter incl. skimmeroverloop en terugslagklep, toevoerstabilisatie

• Opslag in een 10 m³-buitenreservoir

• AQUALOOP membraanstation met ultrafiltratie en microfiltratie in regenput

• Opslagtank voor helder water van 350 liter in de kelder voor gesteriliseerd water

• Extractie uit opslagtank met RAINMASTER-Favourit 20-SC

• UV-sterilisatie met 20 watt voor extra veiligheid

• Drukverhoging in bestaand leidingsysteem

• Aansluiting op douche, wasmachine, wastafel enz. Suppletie van drinkwater via RAINMASTER met stadswater

Waterkwaliteit van het regenwater

De kwaliteit van het regenwater en de reinigingsprestaties van het systeem werden geanalyseerd door monsters te nemen op verschillende punten in het totale systeem. De resultaten van de analyses tonen aan dat de bacteriële contaminatie van het ruwe water uit de regenwaterput al zeer laag is. Noch de bacterie E. coli, een belangrijke indicator van fecale verontreiniging, noch de ziekteverwekker Pseudomonas aeruginosa konden in de monsters worden aangetroffen.

Door het behandelde water na microfiltratie te analyseren, waarin geen colibacteriën en bacteriekolonies meer werden aangetroffen, kan het behandelingspotentieel van het membraan worden bevestigd. Volgens de analyseresultaten zou extra sterilisatie met de UV-lamp niet nodig zijn geweest, maar dient het als een extra veiligheidsmaatregel. De grenswaarden van de drinkwaterverordening voor "water bestemd voor menselijke consumptie" werden voor alle geanalyseerde parameters nageleefd (zie tabel 1).

Analyseresultaten van de AQUALOOP regenwaterinstallatie

AQUALOOP grijs water recycling

Bij dit demonstratieproject volstaat regenwater alleen niet om de totale waterbehoefte van het gezin van vier personen te dekken. Door bijkomend grijs water van douche en wastafel te recycleren, kan nog eens 30 m³/jaar water worden bespaard en zo de volledige waterbehoefte (100 m³/jaar) worden gedekt. Dit "regenwater", dat door de persoonlijke hygiëne slechts relatief licht verontreinigd is, wordt in het AQUALOOP grijswater-recyclingsysteem gezuiverd en vervolgens voor de toiletspoeling gebruikt. In tegenstelling tot de regenwaterreservoir beheert de grijswaterinstallatie met twee zeer kleine tanks (2 x 350 liter), die de dagelijkse behoefte bij benadering dekken. Voor de reiniging scheidt de AQUALOOP voorfilter eerst grove verontreinigingen zoals haren. Vervolgens wordt het water in het wervelbed met beluchting biologisch gezuiverd door micro-organismen die de pakking in de zuiveringstank koloniseren. Microfiltratie vindt op zijn beurt plaats door het water door de poriën van het holle vezelmembraan in het AQUALOOP membraanstation te trekken. Het biologisch gezuiverde en gesteriliseerde water voldoet minstens aan de EU kwaliteitsnormen voor zwemwater. De RAINMASTER Eco huiswaterinstallatie pompt het gezuiverde water uit de opslagtank voor helder water van de grijswaterinstallatie naar het toilet.

Analyseresultaten van de AQUALOOP grijswaterinstallatie

Overzicht AQUALOOP grijs water-systeem

• Wervelbedbioreactor met beluchting in tank van 350 liter

• AQUALOOP voorfilter met skimmeroverloop, sifonoverloop en terugslagklep AQUALOOP membraanstation met ultra/microfiltratie

• Tussenopslag in schoonwatertank van 350 liter

• Onttrekking uit helderwatertank met RAINMASTER-Eco (100 watt vermogen), drukverhoging in aparte bedrijfswaterleiding naar wc

• Suppletie via behandeld regenwater

Risico's

De AQUALOOP sterilisatie elimineert het directe risico van de overdracht van ziekteverwekkers via het regenwater. Afhankelijk van de ligging van het regenwatersysteem kan het echter nodig zijn na te gaan welke parameters geanalyseerd moeten worden om de drinkwaterkwaliteit te behouden, ook voor opgeloste chemische stoffen. Koperen of zinken daken kunnen bijvoorbeeld leiden tot een verhoogde toevoer van deze metalen. In gebieden waar de lucht wordt vervuild door ongezuiverde rookgassen van verbrandingsprocessen, kan zogenaamde "zure regen" ontstaan. De lage pH-waarde verhoogt het risico op metaalcorrosie. De pH-waarde moet dan met eenvoudige maatregelen worden geneutraliseerd. In regio's met een zeer slechte luchtkwaliteit kunnen zware metalen uit de atmosfeer worden gespoeld. In de buurt van industrie met een hoge uitstoot of zeer veel verkeer moeten de overeenkomstige concentraties in regenwater daarom worden gecontroleerd. In de meeste Europese landen is luchtvervuiling echter al jaren geen probleem meer dankzij verbeterde milieubeschermingsmaatregelen en is de kwaliteit van het regenwater zeer goed.

Kosten en besparingspotentieel van het demonstratieproject

Als we kijken naar de kosten en het besparingspotentieel van deze technologie, is het duidelijk dat het niet mogelijk is om algemene uitspraken te doen vanwege de verschillende waterkosten, heffingsmodellen en verbruiksniveaus. Met deze nieuwe systeemtechnologie kunnen echter vaak al interessante afschrijvingstermijnen worden bereikt, die ver onder de levensduur van de gebouwen liggen. Een eigen watervoorziening met regenwater kan daarom in veel gebieden zinvol zijn:

* Ter vergelijking: Ø waterverbruik 4 personen Duitsland 180 m³,
Ø waterverbruik 4 personen USA 430 m³
** Drinkwater- en afvalwaterkosten, de afvalwaterbijdrage kan niet worden berekend bij splitsing van tarieven
*** Ø waterverbruik van 175 m³/jaar Tabel 3: Kosten en potentiële besparingen

Samenvatting

Dit door de EU gefinancierde demonstratieproject heeft op indrukwekkende wijze aangetoond dat met de nieuwe AQUALOOP-technologie bijna het volledige waterverbruik van een eengezinswoning door regenwater kan worden vervangen.

Het is opmerkelijk dat dit nu al economisch haalbaar is bij de renovatie van een bestaand gebouw. Deze technologie is daarom interessant voor zowel nieuwe als bestaande gebouwen.

Als er niet voldoende regenwater beschikbaar is, kan het gat worden gedicht door het geproduceerde grijze water te recyclen. Een warmtewisselaar maakt bovendien warmteterugwinning uit het warme grijze water mogelijk.

De AQUALOOP technologie kan voor gespecialiseerde ondernemingen op het gebied van waterbehandeling, regenwaterhergebruik en fabrikanten van opslagtanks een nieuw werkterrein voor de toekomst vormen.

De besparing van waardevolle drinkwaterreserves is ook een belangrijke bijdrage aan het milieu.