Voorzuivering en pompput
Afvalwater gaat via een septic tank en/of een vetvanger naar het helofytenfilter. In de voorzuivering worden vaste bestanddelen en vetachtige substanties met een soortelijk gewicht wat zwaarder of lichter dan is water tegen gehouden zodat onze helofytenfilters daar geen last van hebben. We willen namelijk dat uitsluitend opgeloste organische stoffen aanwezig zijn in het water wat het helofytenfilter bereikt. In een voorzuivering van voldoende grootte (ofwel, voldoende lange hydraulische verblijftijd) kunnen de onopgeloste stoffen dus langzaam in oplossing gaan. Omdat er nagenoeg geen vaste stof bestaat met het zelfde soortelijk gewicht als water zal vrijwel elk deeltje, zeker op den duur, bezinken of opdrijven. Er vindt anaerobe (zonder lucht) afbraak van organische stof plaats. Qua zuiveringsrendement doet de voorzuivering niet erg veel. De vuilvracht (oxideerbaarheid, de hoeveelheid zuurstof die nodig is om alle vervuiling “weg” te oxyderen) van het afvalwater neemt met niet meer dan maximaal 35% af. Belangrijker dan het zuiveringsrendement in de voorzuivering is dus dat er vrijwel geen vaste, maar nagenoeg alleen opgeloste organische stof, uit deze voorzuivering komt. Daarmee kan het helofytenfilter niet verstoppen. Na de voorzuivering komt het afvalwater in een pompput van waaruit het een aantal keren per dag op het helofytenfilter gepompt wordt. Wie het bovenstaande begrijpend leest zal inzien dat het voor het helofytenfilter belangrijk is dat de voorzuivering optimaal functioneert en er zijn twee veel voorkomende oorzaken waardoor dat mis gaat:
- Gebrekkig onderhoud: omdat de afmeting van de septic tank door ons verstandig (ruim groot genoeg) gekozen wordt zal het een tijd duren totdat er een dikke laag bezinksel op de bodem is komen te liggen. Hoe dikker de laag bezinksel, des te korter wordt de hydraulische verblijftijd en dat leidt weer tot minder volledige afbraak van bezinksel. Het is hierdoor nodig om tijdig het bezinksel uit de septic tank te laten zuigen. Opdrachtgevers ontvangen bij oplevering van het helofytenfilter een schrijven met daarin de onderhoudsbehoefte van het helofytenfilter maar ook advies m.b.t. het reinigen van de septic tank.
- verkeerd lozingsgedrag: het gebruik van chloor, thinner of kwastenreiniger is dodelijk voor de micro organismen in de voorzuivering/ septic tank. Heel kleine beetjes kunnen niet eens zo veel kwaad meer wat is een klein beetje en als deze kleine beetjes van uiteenlopende grootte dagelijks geloosd worden is het weer een ander verhaal. Afgezien hiervan is ook het aansluiten van hwa (hemelwaterafvoer) ofwel regenpijpen op een septic tank funest voor de werking. De voorzuivering is van binnen anaeroob en dat betekent dat er vergisting (afbraak zonder zuurstof) in plaats moet vinden. Wanneer er echter regenwater bij komt (en dat is met zuurstof verzadigd) dan gaat het helemaal mis met de complexe samenleving aan anaerobe micro organismen in de septic tank. Voor hen is zuurstof namelijk een giftige stof.
Het helofytenfilter (verticaal doorstroomd)
Het helofytenfilter bestaat uit een pakket van ongeveer een meter dikte met eventueel daar doorheen andere stoffen (afhankelijk van het te behandelen water) met boven en onder een laag grind. Bovenin het zand staan de planten en liggen de bevloeiingsleidingen die van de pomp af komen. Doordat het water middels relatief korte pompbeurten schoksgewijs overal op het filter terecht komt zakt het langs de wortels van de planten omlaag en zuigt het lucht achter zich aan. Dit geeft optimale omstandigheden voor juist die bacteriën die afvalwater kunnen zuiveren. Deze bacteriën leven in symbiose (samenlevingsvorm met wederzijds voordeel) met de planten/helofyten. Het zijn dus niet de planten die het water zuiveren, een veel voorkomend misverstand, maar de bacteriën. Onderin het helofytenfilter komt steeds minder zuurstof voor tot er niets meer over is. In de afvalwaterzuivering noemt men dat anoxische omstandigheden. Opgeloste zuurstof is dan niet meer aanwezig maar nitraat en nitriet moleculen zijn opgebouwd uit stikstof en zuurstof. Nitraat reducerende bacteriën kunnen de zuurstofatomen “los maken” en gebruiken, maar het zijn langzame groeiers. We geven het water daarom in veel van onze helofytenfilters een wat langere verblijftijd door het onderste deel van het filter “vol water te laten staan” of soms zelfs door een deel van het behandelde afvalwater te recirculeren. Op deze manier kunnen de nitraat reducerende bacteriën in onze helofytenfilters, ondanks hun langere generatietijd, hun werk doen. Soms wordt door de instanties ook een limiet gesteld aan de hoeveelheid fosfaat in het effluent wat geloosd gaat worden. In dat geval passen wij geoxideerd ijzer (adsorptie) of een doceersysteem met zoutoplossing toe (neerslagreactie) om het fosfaat te binden. Gelukkig zijn de wasmiddelen inmiddels praktisch fosfaatvrij waardoor de hoeveelheid fosfaat in het afvalwater gering is. Het water is als het uit het helofytenfilter komt voor 95 tot 99% ontdaan van verontreinigingen en is herbruikbaar voor diverse toepassingen.
Ondanks het bovenstaande is het niet raadzaam om effluent, zelfs van een helofytenfiter, te gebruiken voor het bijvullen van bijvoorbeeld een zwemvijver. Dit komt omdat er in het effluent altijd mogelijk nog bijvoorbeeld persistente medicijnresten zitten of omdat het simpelweg kan stortregenen tijdens een pompbeurt er er dan toch incidenteel ziekteverwekkende pathogenen (ziekteverwekkende) micro organismen kunnen passeren.