Het TRAISELECT-systeem in de stad

Zuivering

Men zou kunnen denken dat het systeem niet toepasbaar is in de stad vanwege de appartementsblokken aldaar. Met de huidige staat van techniek en van wetgeving, lijkt collectieve zuivering een niet te vermijden techniek in stedelijke centra.

Nochtans zou men de leefmilieu-impact van collectieve zuivering kunnen verminderen door de basisconcepten van het geïntegreerde sanitair beheer, oftewel het ecologisch sanitair beheer toe te passen.

Eén van de eerste maatregelen zou de opdeling kunnen zijn van de stad in kleinere eenheden voor de verzameling en zuivering van afvalwater, met als doel het vermijden, daar waar mogelijk, van directe lozing van gezuiverd water in de waterlopen.

Het gezuiverde water van een sector zou aan de uitgang van een zuiveringsstation geloosd kunnen worden, niet in een waterloop, maar in een vochtige zone die met dat doel is ingericht. Daar zou de zuivering voltooid kunnen worden door planten vooraleer men het water naar de dichtstbijzijnde rivier wordt geleid. Deze vochtige zones zouden de «longen» van steden kunnen worden en schuilplaatsen voor trekvogels. Men zou zelfs de valorisatie van de plantaardige biomassa kunnen overwegen in de vorm van kortlopend hakhout.

Ik hoor de opwerpingen al met betrekking tot de schaarste aan beschikbare ruimte in de steden. Maar als men een oplossing wil vinden, dan zál men er één vinden, men moet het alleen willen … Persoonlijk denk ik dat het de voorkeur verdient te investeren in grote collectoren die het gezuiverde water tot buiten de stad leiden, dan te kiezen voor grote zuiveringsstations.

Als men echt wil gaan voor duurzame ontwikkeling, dan zou men zelfs het sanitair TRAISELECT-beheerssysteem kunnen overwegen, zij het dan enkel in nieuw te bouwen stedelijke wijken.

Naar een duurzaam sanitair beheer

Het principe van de selectieve behandeling van grijs en zwart water opent perspectieven voor steden die niet langer de wateren willen vervuilen. Diegenen die zich moeilijk van het «alles-in-het-riool»-concept kunnen losmaken, zullen mijn voorstellen ongetwijfeld afdoen als utopisch. Ik probeer hier aan te tonen dat de voorgestelde oplossingen helemaal niet utopisch zijn, maar een geheel van technieken omvatten die al hun deugdelijkheid bewezen hebben.

Het is trouwens ook zo dat er reeds pogingen ondernomen en ervaringen opgedaan zijn voor de realisatie van stedelijke wijken met een veel rationeler waterbeheer dan wat technici vandaag aanbieden. De pogingen om water met planten te behandelen hebben af en toe verrassende creaties geleverd, zoals appartementsgebouwen met een voorgevel bedekt met planten die het water zuiveren. Anderen hebben geprobeerd het water te zuiveren in de bodem, zonder evenwel het gezuiverde water te laten doorsijpelen naar het grondwater. Daartoe werd een grindlaag en een aardelaag van variabele dikte aangebracht op een waterdicht zeil. Het water «sijpelt» doorheen deze lagen waar zich ook plantenwortels in bevinden. De verkregen resultaten schommelen; dergelijke installaties nemen veel ruimte in beslag en zijn relatief duur.

De rode draad doorheen deze pogingen is de wens om water zo goed mogelijk te zuiveren, om daarna vervolgens dat water zo proper mogelijk in de natuur te kunnen lozen. En juist daar wringt voor ons het schoentje. Als we het geheel van de leefmilieu-impact van stedelijk afvalwater bekijken, dan is de vervuiling van water eigenlijk maar één van de aspecten van het grotere probleem. Er is immers ook nog dat andere, naar onze mening waarschijnlijk nog belangrijkere aspect, dat totaal verwaarloosd wordt : de massale vernietiging van biomassa onder het voorwendsel van zuivering.

Wij stellen voor het begrip zuiveringsprestaties te vervangen door de – meer algemene – term leefmilieuprestaties. Dientengevolge ontdekt men dat het doel niet is te zuiveren, maar de leefmilieu-impact zo klein mogelijk te maken. Nog zo’n aspect van het grotere probleem, waar evenmin naar omgekeken wordt, is het onderbreken van de grote natuurlijke cycli (die van koolstof, stikstof, fosfor en ook water) door de huidige manier van verwerken.

Het hoofddoel van een duurzaam sanitair beheer zal er dus in bestaan onze huishoudelijke activiteiten weer in de grote natuurlijke cycli te integreren. Om de grote cycli te respecteren, wedden we op twee paarden:

• In plaats van biomassa te vernietigen door zuivering, brengen we de organische materie van zwart water binnen in een ruim geïntegreerd biomassabeheerssysteem. Deze materie kan gezamenlijk beheerd worden met het organische gedeelte van het huishoudafval, tuinresten en het organische gedeelte van het stedelijke afval. Op die manier herstellen we de schade aangericht door de onderbrekingen in de koolstof-, stikstof- en fosforcycli, veroorzaakt en tot op vandaag bestendigd door onze huishoudelijke handelswijzen;
• In plaats van alle door de gezinnen gebruikte water te verzamelen, naar een zuiveringssysteem te sturen en vervolgens te lozen in de dichtstbijgelegen rivier, gaan we voor het herstellen van de natuurlijke waterhuishouding door een reeks maatregelen, die blijk geven van respect voor de watercyclus, ook in een stedelijke omgeving [1].

Gescheiden inzameling van grijs en zwart water

Binnen de visie voor een ecologisch sanitair beheer kan men best het «alles-in-het-riool»-concept verlaten, omdat het even absurd is als het «alles-in-de-vuilbak»-concept. De sleutel tot de overstap is de gescheiden inzameling en behandeling van zwart en grijs water.

De overstap naar dit nieuwe concept is inderdaad problematisch in reeds bestaande stedelijke wijken. De grootste moeilijkheid ligt in de afwezigheid van aparte rioolnetten voor dit doel.

Daarbij moet opgemerkt worden dat men in talrijke steden bezig is een zogenaamd «gescheiden» rioolsysteem aan te leggen. Het vooropgestelde doel daarvan is echter niet het ecologisch sanitair beheer, maar om te beletten dat afvalwater verdund wordt door regenwater. Dit laatste wordt dus in een apart net weggeleid. Zo wil men de verstoring van de werking van zuiveringsstations door zware regenval vermijden. De aanleg van twee gescheiden netten heeft dus op dit moment de goedkeuring van de sanitaire deskundigen.

Wij stellen eigenlijk hetzelfde voor, maar dan wel met de bedoeling om grijs en zwart water gescheiden te verzamelen. Wat het regenwater betreft, stellen wij voor dat het integraal wordt opgevangen in regenputten die zich naast of onder de appartementsgebouwen bevinden [2]. Water dat op het stratennet terechtkomt – en dat geen fecaal water bevat – kan naar het net met het grijs water geleid worden. In reeds bestaande wijken kan deze taak vervuld worden door bestaande riolering die geen zwart water meer ontvangt, terwijl een rioleringsnet van de nieuwe generatie voorbehouden kan worden voor het nieuwe soort zwart water zoals verderop in dit hoofdstuk voorgesteld.

Het stedelijk TRAISELECT-systeem is dus – wat inzameling betreft – niet duurder dan het modernste klassieke systeem. De aanleg ervan is uiteraard wel gemakkelijker in nog te bouwen stedelijke wijken.

Ten slotte dringen zich ook belangrijke herinrichtingswerken binnen in de huidige gebouwen op. Meer bepaald moeten de spoeltoiletaansluitingen aan de riolering weggenomen worden, wat kan inhouden dat ze van de sanitaire hoofdleiding moeten losgemaakt worden, een nieuw specifiek afvoernet met kleinere diameter moet geplaatst worden om het water te verzamelen in toiletten van een nieuw type, en dit geheel moet dan op het nieuwe hierboven vermelde, en hieronder in detail beschreven rioleringsnet aangesloten worden.

De selectieve behandeling van zwart water

Het turbotoilet of de toepassing van het BST-principe

Het klassieke wc wordt vervangen door de turbotoiletten (TT’s). Deze installaties verenigen de voordelen van de klassieke wc’s met deze van de BST’s, met een minimum aan nadelen. Aan de buitenkant zien ze eruit als toiletten op vliegtuigen. Na gebruik wordt de porseleinen of roestvrijstalen pot gespoeld met een wervelende waterstraal onder hoge druk (20 tot 30 bar). Dankzij de verhoogde druk gebruikt men bij ieder bezoek niet meer dan 100 à 200 ml water.

Het werkingsprincipe van de TT’s berust op het zo weinig mogelijk verdunnen van onze ontlasting. Dit is een noodzakelijke voorwaarde voor het welslagen van het latere behandelingsproces van het zwart water. De tweede voorwaarde is het vergemakkelijken van het transport van het geconcentreerde zwarte water naar de plaats van verwerking. Dit veronderstelt dat het effluent voldoende vloeibaar is om door buizen te kunnen voortbewegen. Om dat mogelijk te maken, zijn de TT’s uitgerust met een vermaler die het effluent vloeibaar maakt.

Toiletten voorzien van vermalers bestaan reeds, maar gebruiken nog te veel water. Om het volume gebruikt water te verminderen, wordt het onder hoge druk doorgespoeld. Dergelijke overdrukpompen bestaan reeds in hogedrukreinigers (beter bekend onder de naam «Kärcher»). Het TT gebruikt dus twee reeds bestaande en op punt gestelde technologieën.

Belangrijke opmerking: Het turbotoilet bestaat nog niet. Alle technische elementen ervan (wc-vermaler, reiniger onder druk voor de spoeling, porseleinen of roestvrijstalen potten) zijn echter wel beschikbaar en werken naar behoren. Met de herintroductie van de menselijke ontlasting in de biosfeer als cruciale inzet, zou het opzetten van technische projecten waarin TT’s worden geplaatst en strooiselcentra voor doordrenking met effluent worden opgericht, een absolute prioriteit moeten zijn voor de sanitaire deskundigen van de toekomst.

Verwerkingscentra voor biomassa

Zoals eerder al vermeld, wordt het TT binnen in het gebouw gekoppeld aan een afvoerbuizennet met kleine diameter. De hoofdafvoerbuis van het gebouw wordt dan op zijn beurt aangesloten op het nieuw te concipiëren stedelijke rioleringsnet.

Het geconcentreerde effluent van de TT’s wordt op die manier afgevoerd naar een geïntegreerd biomassaverwerkingscentrum. Daartoe worden afvoerbuizen met relatief kleine diameter gebruikt, zeker in verhouding tot deze gebruikt voor grijs water [3]. Om de doorgang van het effluent in de buizen te versnellen [4], kan men ook overwegen om ze onder lichte druk te plaatsen (een honderdtal millibar) met behulp van pompstations. Als de afstand tussen de woningen en het verwerkingscentrum te groot is, dringt verpomping van het zwart water zich sowieso op.

Het naar het verwerkingscentrum afgevoerde effluent komt in een cellulosehoudend strooisel terecht, bestemd om aëroob te worden gecomposteerd. Dit is het enige element dat technisch op punt gesteld moet worden. Eenmaal het principe van doordrenking vóór compostering aanvaard, moet men er enkel nog voor zorgen dat de verspreiding van het zwart water in of over het strooisel op punt gesteld wordt. Ook moet er een geautomatiseerd transportsysteem voorzien worden om het doordrenkte strooisel naar de voorbehouden composteerplaats over te brengen.

Het doordrenkte strooisel (met een correcte koolstof/stikstof-verhouding, met name van ongeveer 60) geeft bijna geen geur meer af. Als het gaat om grote hoeveelheden, kan men overwegen om versneld te composteren met behulp van machines die de hoop op geregelde tijdstippen keren en beluchten. Dergelijke machines bestaan ook al.

Het belang van zo’n verwerkingscentrum ligt in het gezamenlijke beheer van meerdere soorten afval: zwart water met een grote verscheidenheid aan cellulosehoudend en organisch afval. Hierbij hoort onder meer het composteerbare deel van het huishoudelijk afval [5], en ook het cellulosehoudende gedeelte (verpakkingskarton, vochtig papier). Een verwerkingscentrum kan eveneens gebruik maken van groenafval uit steden en – in zekere mate – van land- en bosbouwresten [6], die op die manier ook in het organische recyclageproces betrokken worden.

Het eindproduct van zo’n verwerkingscentrum is rijpe compost, een organische grondverbeteraar om de, na een eeuw van agrochemie, verwoeste landbouwgronden weer vruchtbaar te maken en vooral te herstellen. De geïntegreerde biomassaverwerkingscentra zullen de draaischijven worden van het duurzame beheer van ons leefmilieu [7].

De selectieve behandeling van grijs water

De technische oplossingen verschillen naargelang het gaat over reeds bestaande stedelijke centra, nog te bouwen centra of voorstedelijke zones.

Indien men over voldoende terrein beschikt om grijs water in de bodem te doen sijpelen, dan verdient dat de voorkeur op het verzamelen ervan via riolen. Om het water van het stratennet op te vangen, kan men straatgoten bedekken met opengewerkte betonnen platen. Zoals het opvangnet voor grijs water moeten ook deze goten niet waterdicht uitgevoerd zijn. Het water van het stratennet komt uiteindelijk weer in de rivier terecht, na eerst doorheen een natte zone met dichte vegetatie te zijn gestroomd.

Reeds bestaande stedelijke wijken

Het opvangen van grijs water via riolering is enkel nodig in reeds bestaande stedelijke centra. Voor het apart te verzamelen grijs water (dus zonder zwart water, dat eveneens apart verzameld wordt) kan men gebruik maken van de reeds bestaande riolering. De huidige zuiveringsstations zijn niet geschikt voor de behandeling van grijs water – of alleszins niet méér dan voor de behandeling van gemengd zwart en grijs water. Zelfs als we enkel het aspect zuivering beschouwen, blijft de principiële fout van deze installaties dat het gezuiverde water rechtstreeks in rivieren geloosd wordt. Nochtans moet men dit ten allen prijze proberen te vermijden. De tweede zwakke plek heeft te maken met de verblijftijd (enkele uren) die te kort is voor zuivering. Onder deze omstandigheden verlaat een niet onaanzienlijk deel van de detergenten de installatie, samen met het gezuiverde water. Zelfs een kleine concentratie van deze stoffen is voldoende om ernstige verstoring van het waterleven teweeg te brengen.

Om deze milieuhinder te vermijden, moet men ervoor zorgen dat het grijs water – zelfs gezuiverd – niet in een rivier terecht komt. Er bestaan daar meerdere mogelijkheden voor. Zo kan men de stad in meerdere verzamelzones onderverdelen. Elk hoofdinzamelpunt loost vervolgens zijn water in een primaire zuiveringsinstallatie (ontvetting, filtering). Het van vetten ontdane water komt daarna terecht in een speciaal daartoe ingerichte natte zone, aan de rand van de stad. Deze zones zouden rustplaatsen voor trekvogels kunnen worden. De uiteindelijke lozing in de rivier vindt pas plaats nadat het water eerst doorheen deze natte filterzone gepasseerd is. De ervaring leert dat het daglicht een essentiële rol speelt bij het helder maken van dit water. Zeep- en detergentmicellen klonteren samen en worden op de bodem van het water afgezet. De op deze wijze gevormde modder wordt vervolgens door een bacteriële fauna onder handen genomen en afgebroken in water en koolstofdioxide.

Nog te bouwen stedelijke wijken

Naargelang van het plaatselijk klimaat, zijn er twee mogelijkheden voor stedelijke wijken die nog gebouwd moeten worden.

Een droog klimaat of woestijnklimaat

Om latere behandeling te vergemakkelijken stockeert men het grijs water in grijswaterputten die men ofwel onder, ofwel nabij appartementsgebouwen plaatst. Het volume van die putten moet ongeveer 1 m³ per inwoner zijn. Onder die omstandigheden worden de vetten in de put «verteerd», want ongeveer 60 à 80 % van de vuilvracht wordt er al afgebroken. Water dat uit deze putten komt kan gemakkelijk in de bodem infiltreren, zonder gevaar voor dichtslibben. Bij het ontwerp van een wijk moet men dus de ruimte (ongeveer 1 m² per inwoner) voorzien – we noemen deze het «infiltratieveld» voor het uitspreiden van het water in de bodem. Daarvoor gebruikt men uiteraard zones die van beplanting voorzien zijn. Op die manier behandeld, keert alle door gezinnen gebruikte water terug naar de ondergrondse waterreserves. De watercyclus wordt dus niet verstoord. Deze optie is in het bijzonder interessant in droge streken.

Alle door de inwoners van steden in droge of woestijnachtige gebieden geproduceerde grijs water zou ook kunnen ingezet worden voor de bevloeiing van cultuurgewassen, zonder het minste sanitaire risico. Om de onvermijdelijke geuren te verminderen, moet dit water door een beluchtingsput geleid worden, waar men er lucht in injecteert. Op die manier wordt alle geproduceerde afvalwater hergebruikt. Dankzij de inzet van turbotoiletten of TT’s (± 0,2 liter water per gebruiksbeurt), zou men een vermindering van het waterverbruik.

In een gematigd klimaat (regelmatige en voldoende neerslag)

Een andere oplossing bestaat erin dat men het grijs water dicht bij de woningen zuivert. Dit kan met het uitgebreide TRAISELECT-systeem. Het water dat de grijswaterput verlaat, wordt geleid naar een filterende plantengracht van 0,5 m² per inwoner. De overloop van deze gracht mondt uit in een siervijver van ongeveer 1 m² per inwoner. In die vijver wordt het water proper, transparant en reukloos. De kwaliteit benadert die van drinkwater benadert die van drinkwater. De filterende gracht en de eindbewerkingsvijver vormen sierelementen in de directe omgeving van appartementsgebouwen. De prijs voor deze vorm van doeltreffende zuivering is waterverlies door verdamping, voornamelijk in de zomerperiode. Deze oplossing is dus enkel geschikt voor streken met een voldoende vochtig klimaat, waar niet op water bezuinigd moet worden.

Voor een gebouw waar 100 mensen in wonen (een dertigtal gezinnen) heeft men dus een ruimte van 5m bij 10m nodig voor een plantengracht en van 10m bij 10m voor een siervijver. In nieuwe wijken kan men nog heel wat andere groene zones rond de gebouwen voorzien.

In voorstedelijke wijken

De toestand is eenvoudiger in wijken met gezinswoningen voorzien van een tuin. In die woningen zou men het gebruik van goede waterloze toiletten zoals het BST moeten aanmoedigen. Op die manier zou de selectieve zuivering van grijs water met behulp van een TRAISELECT-systeem kunnen gebeuren. Gezinnen die ten allen prijze willen vasthouden aan het comfort van een wc, maken gebruik van een turbotoilet waarvan het effluent naar een plantaardig strooiselbed gestuurd wordt ergens achteraan in de tuin.

Om verder te lezen, ga naar de pagina over EAUTARCIE in ontwikkelingslanden.

BOVEN