Geen lamellenfilter 1-5 lamellenfilter(s)
DE ROL VAN PLANTEN
Planten spelen bij hydraulisch hoogbelaste vloeivelden slechts een beperkte rol bij het verwij-deren van stoffen. Bij vloeivelden spelen planten een rol bij het egaliseren van de verblijftijd. Planten beperken de windinvloed. Verder bieden planten oppervlak waarop micro-organis-men zich kunnen hechten.
PRINCIPE
In figuur 5.2 is een principeschema van een vloeiveld weergegeven.
FIGUUR 5.2 PRINCIPE HELOFYTENFILTER [42]
Een voordeel van een vloeiveld is dat het mogelijk is om tijdelijk een grote hoeveelheid water te bergen. Gedurende langere tijd kan het waterniveau in een vloeiveld 20-40 cm worden ver-hoogd. Gedurende kortere tijd (weken) mag het niveau met 40-80 cm worden verver-hoogd.
Concept
Kenmerk R007-4445977JNR-sec-V01-NL
Zuiverende voorzieningen 81\204
Figuur 5.2 Principe helofytenfilter [42]
Een voordeel van een vloeiveld is dat het mogelijk is om tijdelijk een grote hoeveelheid water te bergen. Gedurende langere tijd kan het waterniveau in een vloeiveld 20-40 cm worden verhoogd. Gedurende kortere tijd (weken) mag het niveau met 40-80 cm worden verhoogd.
5.3 Werking horizontaal en verticaal doorstroomde helofytenfilters
Horizontaal en verticaal doorstroomde helofytenfilters zijn in hoofdzaak opgebouwd uit zand. Het water wordt horizontaal of verticaal door het zandbed gevoerd. De werking van de verticaal en horizontaal doorstroomde helofytenfilters is globaal vergelijkbaar. De werkingsprincipes worden daarom gezamenlijk behandeld. In figuur 5.3 zijn de processen weergegeven.
Figuur 5.3 Overzicht processen in een verticaal doorstroomd helofytenfilter Organische stoffen
Verwijdering van organische stof vindt vooral plaats door filtratie, gevolgd door biologische afbraak.
STOWA 2007-20 ZUIVERENDE VOORZIENINGEN REGENWATER
5.3 WERKING HORIZONTAAL EN VERTICAAL DOORSTROOMDE HELOFYTENFILTERS
Horizontaal en verticaal doorstroomde helofytenfilters zijn in hoofdzaak opgebouwd uit zand. Het water wordt horizontaal of verticaal door het zandbed gevoerd. De werking van de verticaal en horizontaal doorstroomde helofytenfilters is globaal vergelijkbaar. De werkings-principes worden daarom gezamenlijk behandeld. In figuur 5.3 zijn de processen weerge-geven.
FIGUUR 5.3 OVERZICHT PROCESSEN IN EEN VERTICAAL DOORSTROOMD HELOFYTENFILTER
ORGANISCHE STOFFEN
Verwijdering van organische stof vindt vooral plaats door filtratie, gevolgd door biologische afbraak.
ZWEVENDE STOF
De verwijdering van zwevende stof berust op filtratie. NUTRIËNTEN
Voor nutriënten moet een onderscheid worden gemaakt in stikstof en fosfaat.
De verwijdering van stikstof berust op filtratie voor de afscheiding van stikstof die gebonden is aan deeltjes. Stikstof wordt verder opgenomen door planten. Tenslotte vindt verwijdering van stikstof plaats door microbiële omzettingen (nitrificatie en denitrificatie).
Gebonden fosfaat kan afgescheiden door filtratie. Planten en micro-organismen binden fos-faat. Tenslotte kan opgelost fosfaat (ortho-fosfaat) worden geadsorbeerd. Om adsorptie van fosfaat langdurig plaats te laten vinden, is het noodzakelijk om toevoegingen te doen aan het zand. Toevoegingen die in de praktijk worden toegepast zijn ijzer- en calciumverbindingen. De verwijdering van stikstof in een verticaal of horizontaal doorstroomd helofytenfilter ligt net als bij vloeivelden vaak tussen 10-50 %. De verwijdering van fosfaat is afhankelijk van de bedrijfsvoering en toevoegingen aan het zandpakket. Een verwijdering van 90 % of hoger is mogelijk.
METALEN
Metalen kunnen in een verticaal of horizontaal doorstroomd helofytenfilter worden verwij-derd door vloeiveld door filtratie (onopgelost). Verder kunnen planten en bacteriën metalen opnemen. Net als fosfaat kunnen metalen door adsorptie worden verwijderd.
Concept
Kenmerk R007-4445977JNR-sec-V01-NL
Zuiverende voorzieningen 81\204
Figuur 5.2 Principe helofytenfilter [42]
Een voordeel van een vloeiveld is dat het mogelijk is om tijdelijk een grote hoeveelheid water te bergen. Gedurende langere tijd kan het waterniveau in een vloeiveld 20-40 cm worden verhoogd. Gedurende kortere tijd (weken) mag het niveau met 40-80 cm worden verhoogd.
5.3 Werking horizontaal en verticaal doorstroomde helofytenfilters
Horizontaal en verticaal doorstroomde helofytenfilters zijn in hoofdzaak opgebouwd uit zand. Het water wordt horizontaal of verticaal door het zandbed gevoerd. De werking van de verticaal en horizontaal doorstroomde helofytenfilters is globaal vergelijkbaar. De werkingsprincipes worden daarom gezamenlijk behandeld. In figuur 5.3 zijn de processen weergegeven.
Figuur 5.3 Overzicht processen in een verticaal doorstroomd helofytenfilter Organische stoffen
Verwijdering van organische stof vindt vooral plaats door filtratie, gevolgd door biologische afbraak.
49
STOWA 2007-20 ZUIVERENDE VOORZIENINGEN REGENWATER
FIGUUR 5.4 TYPE HELOFYTENSYTEMEN [101]
DE ROL VAN PLANTEN
Planten spelen slechts een beperkte rol bij het verwijderen van stoffen. Zeker bij systemen die hydraulisch hoog worden belast is de rol van planten klein. Planten hebben echter wel een rol op het milieu en de doorlatendheid van de bovenste laag in een filter en op het microbiële bodemleven.
5.4 CRITERIA
Om de verschillende voorzieningen met elkaar te vergelijken zal bij elk van de voorzieningen gekeken worden naar dezelfde criteria.
5.4.1 INVESTERINGSKOSTEN EN EXPLOITATIEKOSTEN
Een eenduidige prijs voor een helofytenveld is niet te geven. Dit hangt sterk af van het soort veld en de grootte ervan. Om dezelfde mate van zuivering te bereiken is bij openwater-moeras-systemen een grotere ruimte nodig dan infiltratievelden en wortelzoneopenwater-moeras-systemen. Hier staat tegenover dat infiltratievelden en wortelzonesystemen duurder zijn in aanleg dan openwa-ter-moerassystemen. Met name het substraat en het aanbrengen hiervan zijn duur. Zo kostte de aanleg van het rietinfiltratieveld van de Efteling (8,3 ha, prijspeil 2002) EUR 1.461.000/ha en de aanleg van het openwatersysteem bij Everstekoog (1994) circa EUR 150.000/ha, exclu-sief EUR 30.000/ha voor uitgebreide instrumentatie. De aanlegkosten van het moerassysteem bij Land van Cuijk (3,9 ha, 2000) waren circa EUR 100.000/ha. De aanleg van Ekeby (Zweden, 28 ha, 1999) tenslotte bedroeg EUR 53.280,-/ha. In deze bedragen zijn de kosten voor eventu-ele grondaankoop niet meegenomen.
Rekening houdend met de grootte van het filter en omgerekend naar een prijspeil van 2007 met een jaarlijkse inflatie van 2 % geeft in Nederland prijzen variërend van 12 tot 20 euro per m2 veldoppervlak.
Zie ook de volgende figuur4. Concept
Kenmerk R007-4445977JNR-sec-V01-NL
Zuiverende voorzieningen 82\204
Zwevende stof
De verwijdering van zwevende stof berust op filtratie. Nutriënten
Voor nutriënten moet een onderscheid worden gemaakt in stikstof en fosfaat.
De verwijdering van stikstof berust op filtratie voor de afscheiding van stikstof die gebonden is aan deeltjes. Stikstof wordt verder opgenomen door planten. Tenslotte vindt verwijdering van stikstof plaats door microbiële omzettingen (nitrificatie en denitrificatie).
Gebonden fosfaat kan afgescheiden door filtratie. Planten en micro-organismen binden fosfaat. Tenslotte kan opgelost fosfaat (ortho-fosfaat) worden geadsorbeerd. Om adsorptie van fosfaat langdurig plaats te laten vinden, is het noodzakelijk om toevoegingen te doen aan het zand. Toevoegingen die in de praktijk worden toegepast zijn ijzer- en calciumverbindingen.
De verwijdering van stikstof in een verticaal of horizontaal doorstroomd helofytenfilter ligt net als bij vloeivelden vaak tussen 10-50 %. De verwijdering van fosfaat is afhankelijk van de
bedrijfsvoering en toevoegingen aan het zandpakket. Een verwijdering van 90 % of hoger is mogelijk.
Metalen
Metalen kunnen in een verticaal of horizontaal doorstroomd helofytenfilter worden verwijderd door vloeiveld door filtratie (onopgelost). Verder kunnen planten en bacteriën metalen opnemen. Net als fosfaat kunnen metalen door adsorptie worden verwijderd.
vloeiveld VRB HRB
Figuur 5.4 Type helofytensytemen [101]
50
STOWA 2007-20 ZUIVERENDE VOORZIENINGEN REGENWATER
FIGUUR 5.5 KOSTEN HELOFYTENVELDEN (OMGEREKEND NAAR PRIJSPEIL 2007 MET 2 % JAARLIJKSE INFLATIE)
In de leidraad worden geen kosten gegeven voor helofyten voor de zuivering van afstromend regenwater, alleen de toepassing bij IBA’s.
In Arnhem is voor de kosten uitgegaan van EUR 7.500,- voor 1 ha afgekoppeld oppervlak en een debiet van 3 m3/h. De exploitatiekosten zijn EUR 0,20 per m3.
FIGUUR 5.6 VOORBEELD VAN KOSTENVERDELING (LEIDSCHE RIJN) VLOEIVELD: GROOTSTE KOSTENPOSTEN; GRONDWERK, VEGETATIE. KOSTEN 13 EURO/M2
FIGUUR 5.7 VOORBEELD VAN KOSTENVERDELING INFILTRATIEVELD: GROOTSTE KOSTENPOSTEN; GRONDWERK, WATER AAN- EN AFVOER (POMPEN, PUTTEN, LEIDINGEN). KOSTEN INFILTRATIEVELD 50 EURO/M2
Concept
Kenmerk R007-4445977JNR-sec-V01-NL
Zuiverende voorzieningen 84\204
Figuur 5.5 Kosten helofytenvelden (omgerekend naar prijspeil 2007 met 2 % jaarlijkse inflatie)
In de leidraad worden geen kosten gegeven voor helofyten voor de zuivering van afstromend regenwater, alleen de toepassing bij IBA’s.
In Arnhem is voor de kosten uitgegaan van EUR 7.500,- voor 1 ha afgekoppeld oppervlak en een
debiet van 3 m3/h. De exploitatiekosten zijn EUR 0,20 per m3.
Kosten helofytensystemen 0 10 20 30 40 50 60 70
Erasmusgracht Leidsche rijn Efteling Evertsekoog land van Cuijk Ekeby
(zweden) Hoogeveen
bbak/infiltratieveld infiltratieveld infiltratieveld vloeiveld vloeiveld vloeiveld vloeiveld vloeiveld
locatie ko st en h el of yt en ve ld [e ur o/ m 2 ve ld op pe rv la k, p p 20 07 ] Concept Kenmerk R007-4445977JNR-sec-V01-NL