Waterbuffer zuivert regenwater bij de bron | Technisch Weekblad
Achtergrond

Waterbuffer zuivert regenwater bij de bron

De klimaatverandering leidt in ons land vaker en vaker tot periodes van droogte, afgewisseld met hevige regenbuien. Dat betekent dat gemeentes rekening moeten houden met zowel lage grondwaterstanden die bodemverzakkingen en schade aan funderingen tot gevolg kunnen hebben, als hoge grondwaterstanden die tot blank staande straten kunnen leiden.

De gemeente Zoeterwoude zag dit in. Wat oorspronkelijk begon als een straat – Julianapark – waarin een deel van de riolering moest worden vervangen en de bodem moest worden opgehoogd, ontwikkelde zich tot een duurzaam en toekomstgericht pilotproject.

‘Destijds zaten we in een raamcontract voor ingenieursdiensten in de regio en zodoende kwam de gemeente Zoeterwoude uiteindelijk bij ons terecht’, vertelt Erik van der Aart, projectleider bij Waalpartners civil engineering. Dit middelgrote ingenieursbureau verricht veel werkzaamheden voor gemeentes, provincies en waterschappen en zodoende leken deze werkzaamheden in eerste instantie dan ook een vrij doorsnee klus voor Waalpartners.

Maar al tijdens het startoverleg met de gemeente kwam vrij snel ter sprake welke extra kansen er voor het oprapen lagen bij deze klus, met het oog op klimaatdoelstellingen, vertelt Van der Aart enthousiast. Daarbij hielp dat de gemeentelijke projectleider Paul Geluk kennis had genomen van diverse afwateringsystemen, waaronder de Urban Rainshell van EWB (Ecologisch Water Beheer). Hij leerde dit product kennen via de WaterStraat, een innovatieve proeftuin van de TU Delft.

Buffer met zuiverende functie

In Julianapark bevindt de Urban Rainshell zich onder een fundering van 30 cm. Het gepatenteerde systeem is opgebouwd uit twee componenten. De eerste component bestaat uit een mix van miljoenen gewassen zeeschelpen; daaronder bevindt zich een laag van een innovatief zuiverend mineralenmengsel rondom een afvoerdrain.

De schelpenmix bevat circa 70% aan holle ruimte. Ze functioneren niet alleen als buffer voor regenwater, maar hebben ook een zuiverende functie. Als gevolg van regenbuien heersen er in de schelpenmix afwisselend aerobe en anaerobe omstandigheden. Hierdoor wordt in deze laag organische vervuiling afgebroken. ‘Alle schelpjes gedragen zich als mini-zuiveringsfabrieken’, vertelt Ger Pannekoek, medeoprichter van EWB. ‘Hier worden hele fijne slibdeeltjes afgebroken.’

De daaronder liggende minerale laag die de naam AA Minerals draagt, bindt zware metalen, minerale oliën en PAK’s (polycyclische aromatische koolwaterstoffen) aan zich en zuivert zo het regenwater verder. Ook de minerale laag heeft een – zij het iets minder sterke – bufferende functie (35%).

Omdat de mineralen binden met deze vervuilende stoffen, heeft deze laag een flexibele levensduur die aangepast kan worden aan de wensen van de klant. De dikte van de laag – de hoeveelheid mineralen – in combinatie met de hoeveelheid afgekoppeld verhard oppervlakte, bepaalt de verwachte levensduur en desgewenst kan deze meerdere generaties – tot wel 100 jaar – meegaan. In dit project ligt die op zo’n twintig jaar, omdat dit ook de verwachte levensduur van de riolering is. Pannekoek: ‘Let wel: het gaat hierbij alleen om de waterzuiverende functie wat betreft anorganische vervuiling. De schelpenlaag blijft organische vervuiling gewoon afbreken en de Urban Rainshell-laag blijft ook meerdere generaties fungeren als waterbuffer.’

De gemeente heeft gekozen voor kolken en drains om het regenwater de schelpenmix in te laten zakken. En met goede reden, vertelt Pannekoek. ‘Dit vergroot de beheersbaarheid van het systeem. De aanvoerdrain zorgt voor een snelle verspreiding van het regenwater in de schelpenlaag. Die laag heeft een enorm hoge permeabiliteit; de k-waarde ligt op zo’n 1.300 m per dag. Ter vergelijking: drainagezand zit op zo’n 10 m per dag.’ Die hoge k-waarde maakt dat het systeem wat betreft waterafvoer ruimschoots voldoet aan de eisen die de rioolbeheerder stelde: een lokale regenbui van 100 mm bufferen en binnen 24 uur klaar zijn voor de volgende bui.

Om bodemverzakking tegen te gaan, wil de gemeente een grondwaterstand van circa 80 cm onder het maaiveld handhaven. Doordat de afvoerdrain van het systeem een regelbare hoogte heeft, kan dit grondwaterpeil gehandhaafd worden. Het systeem geeft hierdoor altijd eerst water af aan de omliggende bodem, voordat de afvoerdrain naar het oppervlaktewater in werking treedt.

In totaal beslaat de Urban Rainshell-laag een oppervlak van 800 m2. In eerste instantie zou de laag volledig onder de straat komen, maar dat bleek niet overal mogelijk, vertelt Van der Aart: ‘Toen de aannemer de straat openbrak, bleken de kabels en leidingen anders te liggen dan gedacht, waardoor we onder de straat een oppervlakte van slechts 700 m2 konden bestrijken. Gelukkig konden we de flexibiliteit van het systeem benutten.’ Van der Aart doelt daarmee op een nabijgelegen groenstrook, waaronder voldoende ruimte beschikbaar bleek voor de overige 100 m2. De totale opslagcapaciteit van de waterberging komt daarmee op ruim 240 m3. Deze flexibiliteit toont ook de schaalbaarheid van het systeem.

De toepassing van de Urban Rainshell in Julianapark is bijzonder, want de bufferende en zuiverende laag is niet ontworpen voor toepassing onder de weg, vertelt Pannekoek. ‘Oorspronkelijk is het ontwikkeld voor toepassingen zonder verkeersbelasting, zoals groenzones, parken, voetgangersgebieden en fietsgebieden. Maar we werken samen met een Zeeuws aannemersbedrijf en zij hebben geëxperimenteerd met de toepassing van onze materialen onder de inrit van een afvalcentrale. En daar functioneerde het ook onder de druk van zwaar verkeer prima.’ Ook veel gemeentes die de WaterStraat bezochten waren benieuwd of de schelpen niet zouden verbrijzelen onder de druk van voertuigen. Daarop heeft EWB haalbaarheidsonderzoeken uitgevoerd en proefvakken in de gemeente Borssele aangelegd, waaruit bleek dat de schelpen ook te gebruiken waren onder straten en wegen. Ook strenge vorst schaadt de schelpenlaag niet, zo bleek afgelopen winter.

Zuiveren bij de bron

Van der Aart: ‘Wat ik als civiel techneut vooral interessant vind, is dat het een combinatie is van bufferen met vertraagd afvoeren en zuivering. En dat in een openbare ruimte die door verkeer wordt belast. Het is een mooi project, maar je moet het als gemeente ook maar aandurven. En daarvoor gaan alle credits naar Zoeterwoude.’

‘Ja, die positieve opstelling van de gemeente was cruciaal’, vult Pannekoek aan. ‘Zonder een gemeentelijke projectleider die graag mee wil werken en uiteraard wel naar de risico’s kijkt, maar niet meteen beren op de weg ziet, wil het niet lukken.’

Pannekoek ziet veel meerwaarde in het waterzuiverende aspect van het systeem. ‘We zouden in Nederland eigenlijk te allen tijde regenwater moeten zuiveren bij de bron. Nu is dat in Nederland behoudens grondwaterbeschermingsgebieden en Natura 2000-gebieden geen harde eis. Maar door dit niet te doen zijn we in potentie de saneringsprojecten van de toekomst aan het creëren. Wij zijn van mening dat dit moet veranderen; in Duitsland en Denemarken is regenwater bij de bron zuiveren al wel verplicht. Als je dat niet doet, dan mag je regenwater niet in de bodem infiltreren, maar moeten bergende systemen waterdicht gemaakt worden. Op dit gebied is er in Nederland nog een wereld te winnen. De waterkwaliteit is nog een onderbelicht thema in klimaatadaptatieland.’

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je nu aan!

Gratis proefabonnement TW

Bestel nu 2 gratis proefnummers TW