Oktober 2020
Schoon gas uit het toilet
Vacuümriolering met biovergister
Afvalwater uit het toilet direct gebruiken als meststof is onhygiënisch en daarom verboden. En een moderne waterzuiveringsinstallatie vergt veel schoon water en energie, en alle nuttige meststoffen gaan verloren. Maar met een speciale vergister kan er nu schoon biogas van worden gemaakt. In de Groningse woonwijk Rietoevers zijn 31 woningen voorzien van een vacuümriolering, die wordt aangesloten op een toekomstige biovergister. Aalbers Installatietechniek zorgde voor de inpandige aanleg.
De Rietoevers is niet de eerste buurt met een speciale zwartwaterriolering. In meerdere gemeenten is er de afgelopen jaren mee geëxperimenteerd, zoals in de woonwijk Noorderhoek in Sneek. Maar de aanleg van een vacuümstelsel is best een uitdaging. ‘Met veel duurzame energietechnieken zijn we goed bekend, zoals met de montage van warmtepompen’, vertelt projectbegeleider Freddy Zuidema van installatiebedrijf Aalbers uit Nieuw-Buinen. ‘Zo hebben we bij de Rietoevers een energiemodule toegepast die we zelf hebben ontwikkeld, waarbij de warmtepomp, het buffervat en de omvormer zijn ondergebracht in een frame. Voor plaatsing testen we of alles goed werkt en dan is het in de woning alleen nog een kwestie van leidingen aankoppelen.’ Met een vacuüm rioolstelsel had Zuidema's bedrijf nog geen ervaring. ‘Normaal heb je bij riolering te maken met pvc-leidingen en standaard maatvoeringen. Maar voor een vacuümstelsel is PE-materiaal nodig en de verbindingen worden op basis van spiegellassen of met speciale elektromoffen aangebracht. Tijdens de bouw moest worden getest of alles goed werkt, want naderhand nog iets aanpassen kan niet. Daarom hebben we de riolering laten vervaardigen door een specialist die alles prefab heeft aangeleverd op de bouw. Wij hoefden alleen nog de koppelingen af te lassen. Daardoor konden we het aantal bouwuren minimaal houden en waren alle bochten en aansluitingen al beproefd. Deze leverancier heeft ook de eindtesten gedaan, zodat we zeker weten dat alles goed is aangelegd.’
Zorgvuldige aanleg
Een vacuümtoilet ziet er aan de buitenkant niet anders uit dan een ‘gewone’ wc. Maar het afvoermechanisme werkt zoals bij een vliegtuigtoilet: met onderdruk. Bij het doorspoelen stroomt eerst een kleine hoeveelheid water in de pot, ongeveer één liter per keer. Een seconde later opent het pneumatische afzuigventiel. Door het drukverschil van -0,6 bar verdwijnt de inhoud van de toiletpot direct in de vacuümleiding. Dat vraagt om een zorgvuldige aanleg van het leidingwerk, want dat moet bestand zijn tegen drukverschillen. En omdat de hoge transportsnelheid grote krachten uitoefent op bochten en beugels, moeten de leidingen extra stevig worden vastgezet. Om de 25 tot 30 meter zit een transportpocket, voorzien van een inspectiepunt, en het leidingnetwerk is onderverdeeld in secties met een bijbehorende sectieafsluiter. Zo kunnen storingen of lekkages niet het hele systeem beïnvloeden. Belangrijk is wel dat een vacuümtoilet op de juiste wijze wordt gebruikt. Vaste afvalstoffen, vetten, niet-biologisch afbreekbare schoonmaakmiddelen en vochtige doekjes mogen niet door het toilet worden gespoeld, om verstoppingen te voorkomen. Volgens Zuidema is een vacuümtoilet dus best even wennen. ‘Maar daar zijn de bewoners vooraf uitvoerig over ingelicht.’
Een vacuümtoilet vraagt om een zorgvuldige aanleg van het leidingwerk
Zwart water
Vacuümtoiletten zijn nodig, omdat een biovergister niet overweg kan met grote hoeveelheden water. Een normaal toilet zonder waterbesparende knop verbruikt zo’n zes tot acht liter water per spoelbeurt, al snel dertig tot veertig liter water per persoon per dag. Het vergistingsproces in een biovergister verloopt echter zuurstofloos (anaeroob) via bacteriën en schimmels en daarvoor is warmte nodig. De techniek hiervoor is in Nederland ontwikkeld en wordt vooral ingezet bij de verwerking van warm industrieel afvalwater. Om uit het koudere huishoudelijke zwarte water energie te kunnen winnen, moet dit zo min mogelijk worden verdund. Een vacuümtoilet is de oplossing, want bij het doorspoelen hiervan is nauwelijks water nodig. De vergisting wordt verder bevorderd door het zwarte water te vermengen met fijngemaakt groen keukenafval. In de keukens zijn daartoe twee afvoeren geplaatst: een ‘normale’ voor bijvoorbeeld afwaswater en een vermaler voor gft-afval, aangesloten op het vacuümstelsel. Niet alle woningen hebben overigens zo’n vermaler, dit was een vrije keuze voor de bewoners. Het grijze water uit de wijk, afkomstig van wasmachines, douches, wasbakken en vaatwassers, wordt deels afgevoerd naar de rioolwaterzuivering van het waterschap en deels naar een speciaal helofytenfilter: zandfilters, beplant met wilgen. In de woningen heeft Aalbers hiervoor een pvc-riolering aangelegd. Daarnaast was er een aparte afvoer nodig voor hemelwater. Voor de opvang hiervan zijn speciale wadi’s aangelegd in de wijk.
Omdat de aanleg van een PE-vacuümstelsel complex is, heeft Aalbers Installatietechniek de riolering laten vervaardigen door een specialist die alles prefab heeft aangeleverd op de bouw.
Veel aansluitingen nodig
Intussen werkt de zwartwaterriolering al een paar maanden naar tevredenheid, afgezien van een aantal storingen door vochtige doekjes. Wat nog ontbreekt, is een directe aansluiting op een biovergister. ‘Het huidige aantal aangesloten woningen is nu nog te laag om een complete groencentrale met vergister te kunnen laten draaien’, zegt Zuidema. Het verzamelde afvalwater wordt daarom voorlopig naar een andere biovergister vervoerd. ‘In de toekomst kan dit natuurlijk nog veranderen.’ Of het opwekken van biogas met zwart water in nieuwbouwwijken gemeengoed gaat worden, is ook voor Zuidema nog de vraag. Zwart water gebruiken als energiebron klinkt veelbelovend, maar voor een bruikbaar, efficiënt systeem zijn veel aangesloten woningen nodig. Dergelijke grootschalige bouwprojecten komen momenteel sowieso al moeizaam van de grond en de benodigde techniek is vrij complex en duurder dan standaardoplossingen. Vergisting is een bijzondere en duurzame oplossing, waar projectontwikkelaars, bouwers en bewoners echt voor moeten kiezen.
Tekst: Mathilde van Hulzen
Fotografie: Freddy Zuidema