Kennisvragen vanuit technologische context

Vrijwel alle nu in de praktijk toegepaste decentrale zuiveringssystemen zijn ontworpen om een bepaalde effluentkwaliteit te realiseren. Drie vragen liggen vanuit de technologische context voor de hand:

1. Voldoet dit systeem gemiddeld genomen aan de bij de vergunningverlening gestelde eisen?
2. Is dit systeem voldoende robuust en betrouwbaar?
3. Hoe werkt het zuiveringsproces precies en hoe kan ik het bijsturen?

Op de Saniwijzer – de zusterwebsite van deze Sanimonitor – worden verschillende technieken beschreven die een rol kunnen spelen in de toekomstige ontwikkeling van decentrale systemen. Hieronder vindt u een globaal overzicht daarvan. Daarbij is op basis van expert-judgement aangegeven wat de mogelijke kennisbehoefte is, onderverdeeld naar schaalniveaus en te verwachten ontwikkelingen.

A: Zuiveringssystemen op basis van bezinking, oxidatie en anaërobe afbraak van slib

Dit zijn de beerput, de septic tank, de verbeterde septic tank (VST), het lamellenfilter en de ABR. Deze worden (behalve de ABR) vooral op huishoudniveau toegepast. De werking van dit soort systemen is over het algemeen voldoende bekend. Op grond hiervan kan goed worden ingeschat welke zuiveringsprestaties van de voorziening kunnen worden verwacht en hoe robuust het systeem is.

Hoewel incidenteel nog wel VST's en eventueel een ABR zullen worden aangelegd, zullen dit soort systemen naar verwachting geen grote rol spelen in de toekomstige ontwikkelingen. Waar deze systemen nog wel worden toegepast, is de impact van de systemen op het watersysteem meestal beperkt.

Gelet op de beschikbare kennis en de te verwachten toepassingen in de nabije toekomst behoeven deze systemen geen prioriteit. Het verzamelen van basismonitoringsdata volstaat. Daarmee kan voldoende inzicht worden verkregen in de vraag of dit soort systemen door de bank genomen voldoen aan de vigerende normen.

B: Zuiveringssystemen op basis van actief slib

Er zijn verschillende typen actiefslibsystemen. Er kan sprake zijn van zwevend slib of slib op dragermateriaal, en het dragermateriaal kan roteren of vast aanwezig zijn. Er is een grote variatie in technieken. De technieken zijn zowel beschikbaar op huishoudniveau als voor grotere voorzieningen. Van de kleinere systemen is redelijk veel bekend (IBA-monitoring), maar van grotere zijn weinig praktijkgegevens beschikbaar.

Van de in het verleden aangelegde systemen is bekend dat de werking erg wisselvallig is. Daaraan liggen meerdere oorzaken ten grondslag. Nader onderzoek is gewenst naar de redenen van deze wisselvalligheid. Tegelijkertijd is er een ontwikkeling te zien waarbij verbeterde technologie in het zuiveringsproces, zoals online monitoring en sturing, wordt toegepast. Daarmee kan in geval van verandering in het functioneren beter op de actuele situatie worden ingespeeld. De systemen hebben daardoor de potentie om zich in de toekomst te ontwikkelen tot meer effectieve, stuurbare, betrouwbare en duurzame systemen. Dit maakt dat de ervaringen uit het verleden zeker niet representatief zullen zijn voor de toekomst.

Dit soort systemen zullen daarom naar verwachting ook in de toekomst een belangrijke rol blijven spelen in decentrale afvalwatervoorzieningen. Daarbij moet worden opgemerkt dat er een ontwikkeling is naar wat meer geclusterde en daardoor grotere systemen, die mogelijk minder kwetsbaar zijn. Bij grotere systemen zal het beter mogelijk zijn een wat uitgebreidere monitoring uit te voeren.

Bij al aanwezige oudere actiefslibsystemen, zowel grotere als kleinere, kan worden volstaan met een basismonitoring. Daarmee kan in voldoende mate de vinger aan de pols worden gehouden. Bij verbeterde systemen is het gewenst tijdelijk intensiever te monitoren, om een goed beeld te krijgen van hoe deze verbeterde systemen in de praktijk werken en om ze vervolgens ook daadwerkelijk te kunnen bijsturen.

Indien geheel nieuwe configuraties worden toegepast, is het van belang bij de eerste praktijktoepassingen specifiek onderzoek uit te voeren naar de werking van de systemen onder praktijkomstandigheden. Hierbij is ook het monitoren van allerlei procesparameters gewenst. Dit geldt voor zowel kleine als grote systemen. Een groter systeem kan immers anders functioneren dan een kleiner systeem.

Gelet op de verwachte ontwikkelingen behoeven deze systemen prioriteit. Om goede vergelijkingen mogelijk te maken tussen de verschillende ontwikkelingen is een uniforme monitoring extra belangrijk.

C: Zuiveringssystemen op basis van actiefslib en MBR

Er zijn verschillende leveranciers van gecombineerde actiefslib- en MBR-installaties (Membraan BioReactor). In Nederland zijn er inmiddels meerdere operationeel. Mede omdat hun aantal nog beperkt is, en de meeste nog niet heel lang operationeel zijn, zijn er nog beperkt praktijkdata beschikbaar. Ook hier zal de technologische vernieuwing doorgaan. Deze technieken zullen (door hun grotere complexiteit) vooral worden toegepast bij grotere systemen.

Dergelijke systemen voldoen (voor zover bekend) over het algemeen aan de eisen die eraan gesteld worden.

Ook in de toekomst zullen MBR-systemen een rol blijven spelen, waarbij wellicht op onderdelen nog verbeteringen in de technologie zullen plaatsvinden.

Omdat er nog maar beperkt ervaring mee is, verdient het de voorkeur om – zowel bij de nu aanwezige systemen als bij de in de toekomst te realiseren nieuwe systemen – naast de basismonitoring tijdelijk ook intensiever te monitoren. Daardoor ontstaat een beter beeld van de robuustheid van deze systemen.

De ontwikkeling van dergelijke gecombineerde systemen lijkt minder snel te gaan dan die van de gewone actiefslibsystemen. Hoewel intensieve monitoring bij een aantal projecten gewenst is, heeft dit daarom niet een zeer hoge prioriteit.

D: Anaërobe zuiveringssystemen

De belangrijkste anaërobe systemen zijn de UASB-septic tank (voor de kleine schaal) en de UASB-reactor. De techniek is nog in ontwikkeling. De UASB-reactor in Sneek is relatief gezien goed gemonitord. Op grond hiervan kan in voldoende mate worden ingeschat hoe vergelijkbare systemen elders zullen presteren. Van de UASB-septic tank zijn, behoudens laboratoriummetingen, geen onderzoeksresultaten beschikbaar.

De ontwikkeling van de kleinere UASB-septic tank lijkt nog geen hoge vlucht te nemen. Dat heeft mede te maken met de beperkte mogelijkheden om de opgewekte energie te benutten en de hoge kosten voor de aanleg van een vacuümsysteem op woningniveau. De bouw van meerdere grote systemen is in voorbereiding.

Gelet op de beschikbare kennis en de te verwachten toepassingen in de nabije toekomst behoeven kleinere UASB-systemen geen prioriteit. Bij de grotere systemen verdient het de voorkeur om, naast de basismonitoring, bij de eerste projecten tijdelijk ook intensiever te monitoren.

E: Zuiveringssystemen op basis van filtratie.

Hieronder vallen bijvoorbeeld het zakkenfilter en het bruinkoolfilter. Deze technieken worden in Nederland nog niet toegepast. Er zijn weinig gegevens over bekend. Naar verwachting hebben zij een beperkt zuiverend vermogen en zullen ze in Nederland waarschijnlijk geen grote rol gaan spelen in de toekomstige ontwikkelingen.

Deze systemen behoeven geen prioriteit. Mochten ze toch worden toegepast, dan volstaat een basismonitoring.

Daarnaast zijn er filtratiesystemen als Micro-Filtratie (MF), Ultra-Filtratie (UF) en dergelijke. Deze worden tot nu toe niet als zelfstandige filtersystemen op decentrale schaal gebruikt. Waarschijnlijk zullen ze vooral als nazuivering worden toegepast.

Pas als deze systemen (grootschalig) in de praktijk worden toegepast, zouden er intensief monitoringsgegevens verzameld moeten worden, aangevuld met onderzoek.

F: Zuiveringssystemen middels helofyten of vergelijkbaar.

Dit zijn bijvoorbeeld helofyten- en wilgenfilters. Deze worden zowel op kleine als grotere schaal toegepast.

Naar de werking van helofytensystemen is al (veel) onderzoek gedaan. Hoewel leveranciers aangeven dat er voldoende data zijn, blijken waterschappen soms onvoldoende vertrouwen te hebben in deze systemen. De techniek wordt zowel op grote als kleine schaal toegepast.

Er zijn nieuwe ontwikkelingen in de richting van beluchte helofytenfilters (die compacter maar minder energiezuinig zijn) en wilgenfilters. Met deze nieuwe systemen is in Nederland nog weinig ervaring en er zijn weinig data beschikbaar. Helofytensystemen zijn energiezuinig en passen goed in het beeld van een duurzame afvalwaterbehandeling. De techniek kan in potentie een belangrijke bijdrage leveren aan de toekomstige ontwikkelingen op het gebied van decentrale sanitatie.

Van de in het verleden aangelegde systemen is bekend dat zij zeer robuust zijn.

Verwacht wordt dat helofyten (of vergelijkbare natuurlijke) systemen in de toekomst in toenemende mate zullen worden toegepast. Nieuwe technologie zal daarbij ook een rol spelen. De verwachting is dat er een ontwikkeling zal zijn naar wat meer geclusterde en daardoor grotere systemen. Het is van belang de ontwikkelingen goed te volgen. Dit vergt een aangepaste monitorings- c.q. onderzoeksstrategie.

Bij al aanwezige oudere helofytenfilters - zowel grotere als kleinere - kan worden volstaan met een basismonitoring. Daarmee kan in voldoende mate de vinger aan de pols worden gehouden. Bij verbeterde systemen is het gewenst tijdelijk intensiever te monitoren. Niet alleen om een goed beeld te krijgen van hoe deze verbeterde systemen in de praktijk werken, maar ook om ze vervolgens daadwerkelijk te kunnen bijsturen.

Indien geheel nieuwe configuraties worden toegepast (zoals het concept van de mobiele fytobak), is het van belang bij de eerste praktijktoepassingen specifiek onderzoek uit te voeren naar de werking van de systemen onder praktijkomstandigheden. Hierbij is ook het monitoren van allerlei procesparameters gewenst. Dit geldt voor zowel kleine als grote systemen. Een groter systeem kan immers anders functioneren dan een kleiner systeem.

G: Samengestelde zuiveringssystemen

Hiermee bedoelen we systemen waarin verschillende zuiveringstechnieken na elkaar worden toegepast en soms ook sprake is van hergebruik van energie of grondstoffen. Voorbeelden hiervan zijn:

• UASB-reactor met struvietwinning (zoals in Sneek)
• Actiefslibsysteem op dragermateriaal met plantengroei (zoals de zuiverende kas)
• Helofytenfilter met nazuivering van micro’s (zoals het Pharmalandsconcept)
• Helofytenfilter met nazuivering en hergebruik in de waterketen

Dit zijn veelbelovende totaalconcepten die, juist omdat ze qua duurzaamheid of uitstraling anticiperen op de toekomst, een belangrijke rol zouden kunnen gaan spelen in de toekomstige ontwikkelingen.

Van deze systemen zouden de basismonitoringsgegevens verzameld moeten worden, aangevuld met specifiek onderzoek naar de werking van het systeem.

Terug