Waterzuivering met behulp van een ‘constructed wetland’

Een constructed wetland? Wat is dat?

Inderdaad, eerst maar even uitleggen wat dat betekent. In de natuur is een ‘wetland’ het gebied waar de overgang van het land naar het water ligt. Dit kunnen bijvoorbeeld mangroven of moerassen zijn. Het bijzondere van deze gebieden is de afwisseling van biologische condities. Dat wil zeggen: op sommige plaatsen is veel water (en weinig zuurstof) aanwezig terwijl op hoger gelegen, droge gebieden natuurlijk wel zuurstof aanwezig is. Deze afwisseling in biologische condities resulteert ook in een rijkdom aan biologische afbraak processen.

Dit principe wordt gebruikt voor een ‘constructed wetland’ met als doel om micro chemische verbindingen biologisch af te breken. Een constructed wetland is eigenlijk een doorontwikkeling van een helofyten filter. Dit type filter wordt al decennia gebruikt om huishoudelijke waterstromen te behandelen. De focus van de afbraak bij deze filters ligt op de macro chemie.

Het principe van de werking van een constructed wetland berust op de afwisseling van aerobe en anaerobe condities in het systeem. Zo worden de chemische verbindingen blootgesteld aan verschillende afbraakprocessen.

Er zijn verschillen biologisch actieve zones in een constructed wetland. De wortelzones van de planten herbergen een grote variatie aan biologie en biologische processen. Hier komen zowel aerobe als anaerobe condities voor. In het diepe water van het filter domineren anaerobe condities. Dit invloed van de planten is hier verwaarloosbaar. Het niet begroeide deel van het filter zijn de aerobe condities dominant. Van deze afwisseling in condities wordt bij het ontwerpen van een constructed wetland gebruik gemaakt. Een constructed wetland kan worden toegepast op een range van waterverontreinigingen zoals gechloreerde koolwaterstoffen (VOCl), aromaten, minerale olie, zware metalen en PAK.

Wat is het zuiveringsrendement van een constructed wetland? Dat is vrij hoog, vergelijkbaar met conventionele waterzuiveringstechnieken. Het rendement kan worden beïnvloedt door het ontwerp van een constructed wetland. Hierbij worden de afmetingen, aantal compartimenten, afwisseling aeroob met aeroob en beplantingsdichtheid afgestemd op de te behandelen waterstroom en het rendement. Voor een constructed wetland zijn gegevens over het type verontreiniging en het te behandelen debiet dan ook cruciaal voor het ontwerp.

Wordt het rendement bepaald door het seizoen? Een logische vraag omdat de groei van planten en wortelsystemen seizoen afhankelijk zijn. Uit de lopende projecten blijkt echter dat er altijd sprake is van enige mate van biologische activiteit. Dat is ook logisch omdat in de diepe gedeelten van een wetland de biologische processen vrijwel onafhankelijk van het seizoen verlopen.

De onderhoudskosten van een constructed wetland zijn zeer laag, het is vergelijkbaar met groendonderhoud. Dit komt omdat, na de aanleg, het een vrijwel volledig onafhankelijk opererend biologisch systeem is. Tevens kan een constructed wetland volledig worden geïntrigeerd in het bestaan de landschap. Als voorbeeld: voor een locatie in Doorn is het mogelijk gebleken een constructed wetland te realiseren in de slotgracht van het Huis Doorn.

De toepassing van constructed wetlands hebben inmiddels geleid tot veel ervaringen maar ook ideeën over verdere mogelijkheden. Zo is het voor vrijwel elke locatie mogelijk het constructed wetland energie neutraal te maken met behulp van zon- of windenergie. Ook kan het water uit het wetland, dat rijk is aan geschikte bacteriën, terug worden geleid in de bodem. Zo kan ook de biologische afbraak in de bodem worden gestimuleerd.

Klantevent huis Doorn, 8 oktober 2019

Op 8 oktober hielden wij een informatiemiddag bij Huis Doorn over constructed wetlands, waarbij ook de wetland naast huis Doorn is bekeken. Een drietal sprekers lieten hun licht schijnen over constructed wetlands.

Nanne Hoekstra van Deltares ging in op de principes,  werking en de (theoretische) achtergronden van een constructed wetland aan de hand van de constructed wetland voor een grondwatersanering van een VOCl verontreiniging in de stationszone van Amersfoort.

Frank Pels van HMVT vertelde over de praktische kant van het ontwerp, aanleg en onderhoud van een constructed wetland in Zwolle en bij Huis Doorn (grondwateronttrekking en zuivering van VOCl verontreinigingen).

Paul Verhaagen van Hannover Milieu- en Veiligheidstechniek BV (HMVT) ging tot slot in op de biologische aanpak van bodemverontreinigingen, de rol, de kansen, de mogelijkheden en onmogelijkheden van constructed wetlands bij de aanpak van grondwaterverontreinigingen.

 

Meer weten?

Wilt u meer weten over de achtergronden van constructed wetlands? Bekijk dan ook de webpagina “Ons kostbare grondwater wordt grijs – wat kunnen we eraan doen? (AquaConsoil 2019)” , hierop vindt u onze presentaties gehouden op Aquaconsoil 2019.