Off grid afvalwaterzuivering | Een helofytenfilter maken

Voor onze off grid woning willen wij een helofytenfilter maken. Voor mijn natuurlijke zwemvijvers gebruik ik ook een helofytenfilter of plantenfilter. Dat is echter een ander filter dan een helofytenfilter dat je gebruikt voor afvalwaterzuivering.

Waar mensen misschien niet gelijk aan denken bij off grid wonen is dat je ook moet zorgen voor je afvalwater. Je bent namelijk ook niet aangesloten op het riool. Je zult je afvalwater dus ergens moeten lozen, maar voordat je het in het buitenwater loost moet het eerst gefilterd zijn. Zo is het niet schadelijk voor het milieu.

Via zwemvijvers kan je al de kracht van een plantenfilter zien, maar voor afvalwaterzuivering zijn het dus ook optimale filters. Helofytenfilters worden niet alleen gebruikt bij off grid woningen, maar ook op plekken waar geen riool aanwezig is. Ook in steden worden ze veel gebruikt om bijvoorbeeld het water wat van straten spoelt eerst te zuiveren voordat het in de grond terecht komt.

Verticaal helofytenfilter

In dit bericht zal ik het vooral over een verticaal helofytenfilter hebben. Dat is een helofytenfilter waarbij het water zoals de naam al zegt verticaal van boven naar beneden door het filter gaat.

Je hebt ook nog een horizontaal doorstromend helofytenfilter waarbij het water er van één kant instroomt en aan het einde er weer uit gaat. Daarnaast heb je nog een vloeiveld, dit is een ondiepe waterpassage met waterplanten waar het water doorheen stroomt. Een vloeiveld is alleen geschikt voor lichte vervuiling.

Een verticaal helofytenfilter is het meeste optimaal in het filteren van afvalwater en je bent er de minste ruimte voor nodig. Per gezinslid van het huishouden ben je 2-3 m3 helofytenfilter nodig. Een verticaal helofytenfilter is dan ook geschikt voor zwaar vervuild afvalwater, huishoudelijk afvalwater en bedrijfsafvalwater.

Het plantenfilter van een zwemvijver lijkt qua werking het meeste op een horizontaal doorstromend helofytenfilter, ondanks dat het water van boven naar onderen stroomt in dat filter. Dit komt vooral doordat een plantenfilter van een zwemvijver constant onder water staat net als een horizontaal doorstromend filter in tegenstelling tot een verticaal helofytenfilter. Hier zal ik verder op ingaan bij de werking van een helofytenfilter.

Helofytenfilter maken en opbouw

Hierboven heb ik een schematisch afbeelding gemaakt die de opbouw laat zien en je een goed idee geeft hoe je een verticaal helofytenfilter maakt.

Bezinkingsbak of septic tank: Als eerste komt het afvalwater in een bezinkingsbak terecht. Als je zwart water wil zuiveren is het sowieso onmisbaar, maar bij grijs water is het ook handig. Grijs water is het water afkomstig van douche, wasmachine, keuken. Zwart water is het water afkomstig van een spoeltoilet.

In een bezinkingsbak wordt het afvalwater als eerste gezuiverd door bezinking(anaerobe voorzuivering.) Vanuit een huishouden is dit voornamelijk poep. Door de bezinkingsbak komt er alleen water in het helofytenfilter terecht.

Zoals gezegd is het ook handig voor grijs water want je hebt ook te maken met vetten bijvoorbeeld. Aangezien water een andere dichtheid heeft kan je dit in een bezinkingsbak scheiden. Vetten zijn de grootste oorzaak van het verstopt raken van een helofytenfilter. Daarom is een bezinkingsbak ook voor grijs water ook zeker aan te raden.

In een bezinkingsbak krijgen deze vaste stoffen en vetten de tijd om ook vloeibaar te worden zodat ze ook door het filtersysteem kunnen. Er vindt een afbraak van organische vaste stoffen plaats. In principe gaat het zo goed, maar je kunt af en toe controleren of er niet een te grote sliblaag op de bodem vormt. Anders zou je dat handmatig kunnen verwijderen.

Voor onze woning gaan wij gebruik maken van een compost toilet dus er zal geen zwart water in het filter terecht komen, alleen het water met urine. Toch ga ik wel een bezinkingsbak aanleggen om te zorgen dat het niet verstopt zal raken.

Pompkamer: Daarna gaat het water naar de pompkamer. Hierin staat een dompelpomp die het water enkele keren per dag naar op het helofytenfilter wordt gepompt.

Vanwege het hoogteverschil ontkom je bij een helofytenfilter maken niet aan een waterpomp. Dit is niet zoals de natuurlijke zwemvijvers waar ik met een luchtpomp werk. Aangezien de waterpomp lang niet de hele dag aanstaat zal het energieverbruik nog steeds niet hoog zijn.

Helofytenfilter opbouw: Een verticaal helofytenfilter maken doe je in een afgesloten bak, bijvoorbeeld in een zelfgemaakte bak van EPDM vijver folie. Het water moet immers niet direct de grond instromen.

Gebruik een hoogte van 1 tot 1,20 meter. Op de bodem leg je een laag grind met daarin een drainagebuis. Via deze drainagebuis kan het water geloosd worden op het buitenwater.

Het grootste gedeelte van het filter wordt opgevuld met fijn zand. Eventueel kan je door het zand andere stoffen doen afhankelijk van wat voor soort afvalwater je wilt zuiveren. Bijvoorbeeld geoxideerd ijzer als het fosfaatgehalte te hoog is. Soms worden hier eisen aan gesteld. In plaats van grind zou je ook schelpen kunnen gebruiken. Deze hebben ook fosfaatbindende eigenschappen.

Bovenop het zand leg je verdeelbuizen via welke het water in het helofytenfilter stroomt. Door deze verdeelbuizen wordt het over het hele oppervlakte verdeeld. Hier boven leg je weer een laag grind zodat je er niks van ziet en er geen stankoverlast optreed. De planten plant je in het zand en niet in het grind.

Als planten worden het vaakst riet (phragmites australis) gebruikt. Deze groeien goed, maken een mooi diep wortelstelsel. Andere helofyten(moerasplanten) zijn uiteraard ook te gebruiken.

>> Lees geschikte planten voor een plantenfilter

Werking verticaal helofytenfilter

Waarom werkt een verticaal helofytenfilter zo goed? Dit komt vooral door de bacteriën die in het filter zitten en zich hechten aan de zandkorrels en tussen de plantenwortels.

Door de wortels van riet kan het vuile water zich een weg vinden door het filter heen. Door de wortels wordt er ook zuurstof verplaatst naar de aerobe bacteriën welke zij nodig hebben. Door de opbouw van zo’n filter creëer je de beste omstandigheden voor deze filterende bacteriën en ze zullen zich snel vermeerderen.

De planten zijn dus niet de grootste helden al zou je dat wel denken. Toch zijn ze wel degelijk nodig. De wortels van de planten die afsterven zorgen daarnaast ook nog eens voor koolstof wat ook nodig is in het afbraakproces. Hierdoor is een helofytenfilter een regenerend filter is. Bij goed gebruik tientallen jaren mee zal gaan.

Daarom moet je ook oppassen met het gebruik van chemische middelen in het huishouden. Dit zou namelijk de hele bacteriecultuur om zeep kunnen helpen. Het is sowieso beter voor het milieu om natuurlijke producten te gebruiken.

Onderin het filter is haast geen zuurstof aanwezig en zitten de anaerobe bacteriën. Deze hebben wat meer tijd nodig en daarom is het handig om het uiteinde van het filter niet gelijk met de bodem te zetten zodat het water onderin wat langer aanwezig blijft.

Het water wat uit een helofytenfilter komt kan door het hele proces nog wel wat nitraat bevinden. Daarom is het beste om het water eerst nog op te vangen in bijvoorbeeld een vijver met planten die het nitraat graag gebruiken als voedingsstof.

Mocht het allemaal nog steeds wat onduidelijk zijn dan kan je onderstaand filmpje bekijken die het wellicht wat duidelijker maakt. Mocht ik mijn helofytenfilter maken dan zal ik daar uiteraard zelf ook een filmpje van maken.

Ons eigen helofytenfilter maken

Helaas is het voor ons nog niet zo ver dat ik een eigen helofytenfilter ga maken. Zelf een helofytenfilter maken is wel iets waar ik veel zin in heb. Hopelijk komt de gemeente de komende weken weer met goed nieuws over onze duurzame droomwoning. Ik kan al wel vast delen hoe ons systeem eruit komt te zien.

Zoals boven beschreven zal het met een bezinkingsbak zijn, maar wat ik niet in de tekening heb gemaakt is wat het buitenwater bij ons is. Eigenlijk blijft al het afvalwater in ons hele systeem zitten en zo vormt de woning echt weer een verbinding met de omgeving waarin het staat.

Het zal eerst in een soort kleine vijver komen, maar deze staat in verbinding met een swale die door het landschap loopt. Ik weet niet zo goed hoe ik een swale in het Nederlands moet noemen. Het is een begrip uit de permacultuur voor een soort ondiepe waterweg die door het landschap loopt als een soort sloot. Hiermee bepaal je dus welke weg het water aflegt.

Deze swale gaat dus mooi door onze tuin heen en zal naast water ook voor voedingsstoffen zorgen die uit het helofytenfilter komen.

Ik vind het geweldig dat al het water in ons huis wat we straks gebruiken gewoon weer wordt gebruikt door de omgeving. Nu bewaren we bijvoorbeeld vaak water waarin groentes zijn gekookt (want dat zit ook vol met voedingstoffen voor planten) en gieten we in de tuin. Dat gebeurt straks allemaal automatisch.

Daarmee is het water geen afval meer, maar een belangrijke voedingsbron voor de tuin. De woning in harmonie en afhankelijkheid van elkaar met de omgeving. Een mooi vooruitzicht.