Helofytenfilter: Op natuurlijke wijze water zuiveren

Helofytenfilter

Waterzuivering is van cruciaal belang om de beschikbaarheid van schoon water te waarborgen en de impact van vervuiling op het milieu te verminderen. Traditionele methoden van waterzuivering zijn meestal energie-intensief en vereisen geavanceerde technologieën. Maar wat als er een natuurlijke en duurzame benadering van waterzuivering bestaat? Zoals het helofytenfilter, een onderdeel van wateropslag in de tuin. In dit blog gaan we dieper in op wat helofytenfilters zijn, hoe ze werken en waarom ze een veelbelovend alternatief zijn voor conventionele waterzuiveringsmethoden.

Wat is een helofytenfilter?

Helofytenfilters zijn een vorm van natuurlijke waterzuiveringssystemen die gebruikmaken van planten om verontreinigingen uit afvalwater te verwijderen. Het woord “heliofyten” is afgeleid van het Griekse woord “helios”, wat “zon” betekent, en “fyton”, wat “plant” betekent. Dit verwijst naar het feit dat helofytenfilter afhankelijk zijn van zonlicht en plantengroei om water te zuiveren.

Hoe werkt een helofytenfilter?

Het werkingsmechanisme van een helofytenfilter is gebaseerd op verschillende fysische, chemische en biologische processen. Het systeem bestaat uit een opeenvolging van bassins die beplant zijn met specifieke heliofyten, zoals riet of gele lis. Het afvalwater stroomt door deze bassins, waarbij het onderworpen wordt aan verschillende zuiveringsstadia.

  1. Mechanische filtratie: In het eerste stadium wordt grove verontreiniging verwijderd door middel van mechanische filtratie. Dit kan gebeuren door middel van zeven of sedimentatie.
  2. Biologische afbraak: Het gezuiverde water stroomt vervolgens door de wortelzone van de helofyten. Hier vinden biologische processen plaats waarbij micro-organismen in de wortelzone de organische stoffen afbreken en omzetten in voedingsstoffen voor de planten.
  3. Adsorptie: De wortels van de heliofyten fungeren ook als adsorptieoppervlakken. Ze kunnen verontreinigende stoffen zoals zware metalen uit het water opnemen en vasthouden.
  4. Verwijdering van stikstof en fosfor: Helofytenfilters hebben ook de capaciteit om stikstof- en fosforverbindingen te verwijderen. Bacteriën in de wortelzone zetten deze verbindingen om in onschadelijke stoffen.

Voordelen en nadelen

Voordelen

  1. Milieuvriendelijk: een duurzaam en milieuvriendelijk alternatief voor conventionele waterzuiveringssystemen. Ze maken gebruik van natuurlijke processen en vereisen geen chemische toevoegingen of energie-intensieve apparatuur.
  2. Lagere operationele kosten: zuivering werkt op basis van natuurlijke processen. Hierdoor zijn de operationele kosten over het algemeen lager in vergelijking met traditionele waterzuiveringssystemen.
  3. Esthetische waarde: Helofytenfilters kunnen ook esthetische waarde toevoegen aan een omgeving. De beplanting van heliofyten creëert een natuurlijk ogend landschap en kan dienen als habitat voor verschillende diersoorten.
  4. Waterhergebruik: Helofytenfilter hebben het potentieel om afvalwater om te zetten in gezuiverd water dat veilig kan worden hergebruikt voor irrigatie of andere niet-potabele doeleinden.

Nadelen

Hoewel helofytenfilters veelbelovend zijn, zijn er nog steeds enkele uitdagingen en beperkingen. Allereerst heb je aardig wat ruimte nodig. Het riet dient gemaaid te worden en het water wat erin komt dient vrij te zijn van vervuilingen.

Ook kan het filter niet altijd voldoen aan de strenge normen voor drinkwaterkwaliteit en zijn mogelijk niet geschikt voor grote stedelijke gebieden met een hoge bevolkingsdichtheid. Desondanks bieden helofytenfilters een duurzame en natuurlijke benadering van waterzuivering, vooral voor landelijke gebieden, kleinschalige toepassingen en waterhergebruik.

Hoe leg je zelf een helofytenfilter aan?

Het aanleggen van een helofytenfilter kan een complex proces zijn. Het omvat verschillende stappen, waaronder planning, ontwerp, constructie en beplanting. Hoewel het mogelijk is om zelf een helofytenfilter aan te leggen, wordt het sterk aanbevolen om een professionele ontwerper, ingenieur of gespecialiseerd bedrijf te raadplegen om ervoor te zorgen dat het filter correct wordt ontworpen en gebouwd. Hier zijn echter enkele algemene stappen die betrokken zijn bij het aanleggen van een helofytenfilter:

  1. Planning en ontwerp:
    • Bepaal de waterkwaliteitsdoelen en de beoogde capaciteit van het filter.
    • Evalueer de beschikbare ruimte, bodemgesteldheid en waterbronnen.
    • Ontwerp het filter op basis van de specifieke vereisten en bepaal de afmetingen, diepte en lay-out van de verschillende zones (zoals beplante zones, wortelbed, voorbezinktank, etc.).
    • Zorg voor de juiste in- en uitlaatstructuren en afvoersystemen.
  2. Constructie:
    • Graaf de benodigde grondwerken volgens het ontwerp, inclusief de beplante zones, het wortelbed en het waterreservoir.
    • Zorg voor een geschikte waterdichting en afvoermechanismen om lekkage te voorkomen.
    • Plaats een filterlaag, zoals vijversubstraat, lava substraat of geotextiel, om de bodem te beschermen en het water gelijkmatig door het systeem te laten stromen.
    • Installeer inlaat- en uitlaatstructuren met de juiste dimensionering en afsluitmechanismen.
  3. Beplanting:
    • Selecteer geschikte plantensoorten die inheems zijn en goed gedijen in de lokale omstandigheden.
    • Plant de geselecteerde planten in de beplante zones en zorg voor voldoende plantdichtheid en spreiding.
    • Zorg voor een geschikte waterstand en periodieke irrigatie om de planten te ondersteunen tijdens het vestigingsproces.
  4. Monitoring en onderhoud:
    • Monitor regelmatig de waterkwaliteit en de prestaties van het helofytenfilter.
    • Voer periodiek onderhoud uit, zoals het verwijderen van dode plantenmateriaal, het snoeien van overwoekerde planten en het controleren op verstoppingen in de in- en uitlaatstructuren.
    • Volg de richtlijnen en aanbevelingen van experts om de optimale werking van het helofytenfilter te behouden.

Het is belangrijk op te merken dat deze stappen een vereenvoudigde weergave zijn en dat het aanleggen van een helofytenfilter een complex proces is.

Welke planten zijn geschikt voor helofytenfilter?

Er zijn verschillende planten die geschikt zijn voor gebruik in helofytenfilters vanwege hun vermogen om waterzuiveringsprocessen te ondersteunen. Hier zijn enkele veelgebruikte plantensoorten:

helofytenfilter beplanting riet

Riet (Phragmites australis): Riet is een van de meest voorkomende planten die wordt gebruikt in helofytenfilters. Het heeft sterke wortels die de bodem stevig vasthouden en een groot oppervlak bieden voor microbiële activiteit.

Helofytenfilter beplanting lisdodde

Lisdodde (Typha spp.): Lisdodde is een moerasplant die goed gedijt in ondiep water. Het heeft lange, rechtopstaande stengels met karakteristieke bruine bloempluimen. Lisdodde biedt een uitstekend habitat voor nuttige bacteriën en helpt bij het verwijderen van voedingsstoffen en organische verontreinigingen.

Helofytenfilter Beplanting klamoes

Kalmoes (Acorus calamus): Kalmoes is een oeverplant met aromatische wortelstokken. Het heeft de eigenschap om zware metalen uit het water te absorberen en helpt ook bij het verminderen van organische verontreinigingen.

helofytenfilter beplanting Gele lis

Gele lis (Iris pseudacorus): Gele lis is een moerasplant met grote gele bloemen. Het heeft lange, scherpe bladeren die nuttig zijn bij het filteren van zwevende stoffen en het bevorderen van sedimentatie.

beplanting Moerasspirea

Moerasspirea (Filipendula ulmaria): Moerasspirea is een vaste plant met witte bloemen en een aangename geur. Het helpt bij het verminderen van stikstof- en fosforverbindingen in het water.

beplanting pijlkruid

Pijlkruid (Sagittaria spp.): Pijlkruid heeft langwerpige bladeren en witte bloemen. Het heeft een groot absorptievermogen en helpt bij het verwijderen van voedingsstoffen en organische verontreinigingen.

Hoe groot moet een helofytenfilter zijn

De capaciteit van een helofytenfilter, uitgedrukt in het aantal kubieke meter water per persoon, kan variëren afhankelijk van verschillende factoren, waaronder de kwaliteit van het influentwater, de gewenste zuiveringsniveaus en het ontwerp van het systeem. Over het algemeen wordt aangenomen dat een helofytenfilter een gemiddelde capaciteit heeft van ongeveer 0,05 – 0,1 m3 per persoon per dag.

Dit betekent dat voor elke persoon die het systeem bedient, een helofytenfilter met een capaciteit van ongeveer 50-100 liter water per dag nodig is. Houd er echter rekening mee dat dit slechts een ruwe schatting is en dat de werkelijke capaciteit kan variëren afhankelijk van de specifieke omstandigheden.

In grove lijnen moet de grootte van het helofytenfilter ongeveer 10% zijn van het vijvervolume. Ofwel als je een vijver hebt van 10.000 liter moet je filter ongeveer 1000 liter zijn. Echter houd er rekening mee dit grove lijnen zijn. De daadwerkelijk grootte van het filter is afhankelijk van verschillende factoren, zoals bijvoorbeeld hoe schoon wil je het water hebben en hoe vuil is het te filteren water.