Via vacuumriolering wordt het toiletwater van tweehonderd woningen samen met groenafval van voedselvermalers ingezameld als "zwartwater" en vergist in het zuiveringsgebouw midden in de wijk. Het grijswater, afkomstig van de wasmachine, douche etc., wordt daar met een conventionele biologische zuiveringstap gezuiverd, waarna het zuiveringsslib ook wordt vergist.
Koning Willem Alexander heeft in 2011 Waterschoon officieel geopend. En in 2012 werd met dit project de Waterinnovatieprijs gewonnen. Het Stowa onderzoek is in 2018 afgerond en heeft aangetoond dat het huidige Waterschoon 1.0 een duurzaam concept is. Kortom een succes story!
Maar......het kan natuurlijk altijd beter. We zijn inmiddels tien jaar verder en dat betekent dat er sprake is van voortschrijdend inzicht. Een unieke kans doet zich nu voor om het huidige zuiveringsconcept een nieuwe boost te geven. Met Waterschoon 3.0 (we slaan 2.0 gewoon over) gaan we inzetten op maximale circulariteit en duurzaamheid. Nieuwe speerpunten daarbij zijn:
- Productie van schoon water voor hergebruik
- CO2 afvang
- Stikstofterugwinning
- Fosfaatterugwinning zonder chemicaliën
- Meer biogas productie voor de energievoorziening in de wijk
- Maximale warmtewinning uit afvalwater (TEA) voor het WKO systeem of een warmtebuffer van gezuiverd water in de wijk
Omdat de gehele infrastructuur van vacuumtoiletten, groenvermalers, vacuumriolering en zuiveringsgebouw er al is, kan met relatief beperkte middelen een compleet nieuw concept beproefd worden. De proeftuin is dus al aanwezig en kan bij wijze van spreken morgen al gebruikt gaan worden.
Beschrijf hoe in jouw concept water, voedsel en energie zelfvoorzienend gemaakt worden.
Met Waterschoon 3.0 gaan we de belangrijkste nutriënten, stikstof en fosfaat, terugwinnen uit het afvalwater. Stikstof zal worden teruggewonnen via strippen of electrodialyse. (NB. Een recent Stowa onderzoek heeft aangetoond dat dit duurzamer is dan een Anammox in combinatie met Haber-Bosch). Het fosfaat wordt door het aanwezige calcium in het afvalwater in de vergister neergeslagen als calciumfosfaat. Door direct hergebruik van het slib of (als het slib niet zuiver genoeg is) uit de asresten na verbranding, kan het fosfaat ook ingezet worden als meststof. Zowel de teruggewonnen stikstof als fosfaat en mogelijk ook de organische stof kunnen in de woonwijk gebruikt worden voor voedselproductie in de eigen tuin of in een volkstuintje.
Momenteel worden er al proeven gedaan met nanofiltratie op het effluent. De resultaten hiervan zijn boven verwachting. Met behulp van nanofiltratie kunnen we hergerbuik van water mogelijk maken in de wijk. Het gezuiverde water kan ingezet worden voor het toilet en de wasmachine in de woningen, maar ook gebruikt worden voor autowassen, vullen van zwembadjes en beregening van de tuin.
Daarnaast kan het gezuiverde water ook gebruikt worden voor groene muren en daken. Hiermee draag je bij aan een beter klimaat in de wijk en wordt bovendien de biodiversiteit bevorderd. Ook zijn de huizen dan beter geïsoleerd.
In Waterschoon 1.0 is al aangetoond dat er twee maal zoveel biogas gemaakt kan worden als bij een conventionele rwzi met vergisting. Bij Waterschoon 3.0 willen we met behulp van een “super-A-trap” in het grijswatersysteem extra slib naar de vergister brengen. Ook gaan we het concentraat van de nanofiltratie terugvoeren naar de vergister. Hierdoor zal de hoeveelheid biogas nog verder toenemen. Het biogas wordt momenteel al ingezet als warmtebron voor het WKO systeem van Noorderhoek, maar zal dan een groter aandeel krijgen.
In het biogas zit ook circa 40% CO2. Als het biogas wordt opgewerkt tot groengas kan deze CO2 als een geconcentreerde stroom worden afgevangen. Deze CO2 kan worden gebruikt in een lokale kas voor voedselproductie, maar kan ook vastgelegd worden als calciumcarbonaat (krijt). Een andere toepassing is de kweek van (micro) algen of de levering van CO2 als bouwsteen aan de chemische industrie om organische verbindingen te maken (bv methanol).
Gebleken is ook dat de warmteterugwinning uit het afvalwater een belangrijke energiebron is. Deze warmte wordt nu al via een warmtepomp geleverd aan het WKO systeem. Een verder opschaling hiervan is mogelijk. Omdat het afvalwater een hogere temperatuur heeft van 20°C, kan ook met een warmtepomp deze warmte efficiënt (COP >5) gebruikt worden voor opslag in een warmtebuffer van gezuiverd afvalwater in de wijk. Met Wetsus wordt deze optie al nader verkend in combinatie met warmte uit zonneboilers.
Geef een beschrijving van de benodigde organisatie, rollen en verantwoordelijkheden bij jouw idee.
Het voordeel van Waterschoon 3.0 is dat er snel geschakeld kan worden. Er ligt nog een samenwerkingsovereenkomst tot eind 2023. Alle partijen willen echter graag ook na 2023 verder.
De organisatie en verantwoordelijkheden bestaan uit:
- Wetterskip Fryslân : eigenaar zuivering
- Desah bv : operator zuivering en ontwikkelaar
- Gemeente Sudwest Fryslân : beheer riolering + energiestrategie woonwijken
- woningcorporatie Elkien : eigenaar woningen en contact naar de bewoners
- Stowa : onderzoek
Met Waterschoon 3.0 willen we ook drinkwaterbedrijf Vitens en de Provincie Fryslân (verantwoordelijk voor de regionale energiestrategiën) vragen om in de rijdende trein te springen.
Waar de nadruk bij Waterschoon 1.0 nog lag op nieuwe sanitatie, zal Waterschoon 3.0 gericht zijn op circulariteit. Het is dus zeker niet een eenvoudige upgrade van Waterschoon 1.0, maar een revolutionair innovatief concept!!
Leg uit waarom jouw idee toegevoegde waarde heeft voor de bewoners en de omgeving. Vertel ook hoe jouw idee bijdraagt aan een versnelling van de woningbouw.
Waterschoon 3.0 zal dankzij de extra biogasproductie en de extra warmteterugwinning een belangrijke bijdrage kunnen leveren aan de energievoorziening in de woonwijk. De energiekosten van de bewoners zullen hierdoor dalen. Hergebruik van het gezuiverde water zal ook het drinkwaterverbruik van de bewoners flink verminderen. Met groene muren en daken wordt de wijk klimaatbestendiger en zullen de bewoners meer wooncomfort ervaren. Het aanleggen van een volkstuintje naast het zuiveringsgebouw zal ook kunnen zorgen voor meer saamhorigheid (‘mienskip”) tussen de bewoners.
De woningen in de wijk Noorderhoek in Sneek zijn allemaal al gerealiseerd in de afgelopen tien jaar. Maar als Waterschoon 3.0 er in slaagt om zijn belofte in te willigen, dan kan het concept direct uitgerold worden bij nieuw te bouwen woonwijken.