Je leest:

De oxidatiesloot, de eerste eenvoudige zuivering

De oxidatiesloot, de eerste eenvoudige zuivering

Auteur: | 12 juni 2018
iStockphoto

Na de Tweede Wereldoorlog ontwikkelde ingenieur Pasveer de oxidatiesloot. Deze manier van zuivering legde in de jaren die volgden de basis voor nieuwe en grotere waterzuiveringsinstallaties. Nog steeds wordt dit systeem internationaal toegepast.

1 07a
Aale Pasveer druk aan het experimenteren.
TNO

Na de Tweede Wereldoorlog was Nederland verarmd: er was weinig geld en er waren veel problemen, net als in veel ontwikkelingslanden nu. Niet alleen in de grote steden waren de problemen met vervuild oppervlaktewater groot, ook in het toen nog dun bevolkte platteland. Geld voor mooie technische oplossingen was er niet, wel voor goede eenvoudige ideeën. Dr. ir. Aale Pasveer (1901-2001) kwam in 1947 bij TNO in dienst. Hij kwam op het idee dat aerobe waterzuivering veel eenvoudiger en veel goedkoper kon wanneer de zuiveringstap en de slibstabilisatie in één ruimte plaatsvond. Een aparte voorbezinktank, slibvergisting en nabezinktank werden daardoor overbodig. Hij onderzocht dit op laboratoriumschaal in eenvoudige apparatuur gemaakt van Meccano en melkflessen zonder bodem.

Stank in Voorschoten

Enige tijd later werd de afdeling Water, Bodem en Lucht van het Instituut voor Gezondheidstechniek TNO om advies gevraagd vanwege een zwarte stinkende sloot aan de Dobbeweg in Voorschoten, veroorzaakt door de lozing van rioolvocht afkomstig van huishoudelijk afvalwater van vierhonderd zielen, zoals dat destijds nog werd omschreven. Voor Pasveer een goede gelegenheid om zijn op het laboratorium verkregen kennis toe te passen.

Een kunstmatig beluchte sloot kan worden gezien als een riviertje, was de redenering van Pasveer. De natuurlijke zuurstoftoevoer via het wateroppervlak is dan vervangen door kunstmatige beluchting en het afvalwater wordt met reeds gezuiverd afvalwater vermengd in plaats van rivierwater. Voor de aanleg van dit zuiveringssysteem was een sloot, een pomp en een overlaat voor de afvoer van water voldoende. Door het beluchten van de sloot werd al een redelijk bevredigende situatie bereikt. De zuurstofbehoefte daalde met 90 procent, wel bevatte het water nog tot 50 mg/l zwevend stof, dat later in de vaart bezonk. Het water stonk niet meer en de overlast van de lozing van vierhonderd ‘zielen’ was sterk teruggebracht. Met een eerste eenvoudige ingreep was al veel bereikt.

IJsbaanvorm

Tijdens het praktijkonderzoek aan de sloot in Voorschoten concludeerde men uit nog lopend laboratoriumonderzoek dat de zuiverende werking werd verbeterd door meer bacteriën in het systeem te houden. Hiervoor werd in 1954 evenwijdig aan de bestaande sloot een nieuwe sloot gegraven die op de uiteinden met de bestaande sloot werd verbonden, zodat een ovaalvormig circuit in de vorm van een ijsbaan ontstond. Voor beluchting én voortstuwing werd een beluchtingsrotor aangebracht, oorspronkelijk als een borstel uitgevoerd, later als een metalen rotor met hoekijzers.

Het afvalwater, aangevoerd vanuit Voorschoten, kwam eerst terecht in een pompkelder, die ook als opslag dienst deed. Enige tijd voordat de pomp aansloeg, werd de beluchtingsrotor uitgezet, zodat het slib in de sloot kon bezinken en het ‘geklaarde’ water werd afgelaten. Dit onderzoek op praktijkschaal leidde tot het basisontwerp van de oxidatiesloot.

Dit basisontwerp werd uiteindelijk op veel manieren uitgevoerd. Hierbij was er altijd een lichte onmin van Pasveer met de civiele technici die ‘zijn sloten’ het liefst technisch uitvoerden. Maar met een mooie betonnen installatie was voor een ingenieursbureau nu eenmaal meer te verdienen. Door het beleid om de riolering en waterzuivering te concentreren in grote, regionale eenheden zijn in Nederland de meeste oxidatiesloten verdwenen.

Rijksmonument

Het belang van de oxidatiesloot voor de ontwikkeling van Nederland na de Tweede Wereldoorlog blijkt ook uit de erkenning van de Pasveersloot in Dreischor als Rijksmonument. Hier staat de enige oxidatiesloot in Nederland die volledig en ongeschonden bewaard is gebleven, ondanks dat het 40 jaar lang het afvalwater van Dreischor heeft gezuiverd. In 2001 is de zuivering buiten bedrijf gesteld, sindsdien wordt het afvalwater vanuit Dreischor verpompt naar een regionale zuivering.

1 07b
Rijksmonument oxidatiesloot in Dreischor.
Nationale Beeldbank, Rotterdam

De Nederlandse uitvinding van de oxidatiesloot vond wereldwijd navolging, en nog steeds wordt het systeem internationaal toegepast. Het is zelfs zo dat de ontwerpgrondslag voor huishoudelijke afvalwaterzuivering ‘slibbelasting van 0,05 kg BZV (biochemisch zuurstofverbruik, zie verder in het kader Waterwetten) per inwoner per dag’ nog steeds de basis vormt voor elke moderne biologische afvalwaterzuivering met vergaande nutriëntenverwijdering.

De moderne oxidatiesloot

De ontwikkeling van de oxidatiesloot heeft de basis gelegd voor nieuwe typen en grote zuiveringsinstallaties die later zijn ontwikkeld, zoals slib-op-dragersystemen en korrelslib of vergaande nabehandeling met zandfiltratie, vaak door een multidisciplinaire teams van technici en biologen. Voor kleine afvalwaterzuiveringen, met een capaciteit van 250 tot 5000 inwoners is de aloude oxidatiesloot nog altijd een uitstekend alternatief, vooral omdat door toepassing van wind of zonne-energie de energiebehoefte een minder grote rol speelt. De energiebehoefte voor beluchting is immers het hoogst gedurende de dag. Vergeleken met de energie behoefte van een Nederlands gezin, zo’n 3000-4000 kWh per jaar, is het verbruik voor het zuiveren van het ‘gezinsafvalwater’, slechts 30-40 kWh per jaar. Mogelijk ligt de toekomst van de moderne oxidatiesloot in ontwikkelingslanden, waar voldoende zonneschijn en wind is en een hoge noodzaak van water(-en nutriënten)hergebruik.

Brandend afvalwater

In de Limburgse kolenmijnindustrie werden tot omstreeks 1930 de stenen die samen met de kolen naar boven kwamen handmatig verwijderd. Later ging men kolen en stenen scheiden in speciale waterbassins. Daar zakten de zware stenen naar beneden en bleven de kolen op basis van hun lager soortelijk gewicht bovendrijven. Het afvalwater van deze procedure was rijk aan kolengruis. Dat werd eertijds geloosd op sloten en beken die daardoor snel vervuilden. Op basis van klachten en claims zagen de mijnen zich gedwongen dat afvalprobleem op te lossen.

Men ging daarom bij de kolenmijnen over tot het de bouwen van grote openluchtbassins. Ruimte daarvoor was ruim voorradig. Het afvalwater werd in die bassins verzameld en na toevoeging van onder andere kalk en een aantal ander chemicaliën, vormden de zwevende kleine koolstofdeeltjes een samenhangende geleiachtige massa die uitzakte. Het procedé was sterk empirisch van aard. Het gevormde bezinksel (kolenslik) werd door de Limburgers ‘sjlam’ genoemd. Dit was afgeleid van het Duitse woord Schlamm voor kolenslik. Het water dat in het bassin bovendreef kon vervolgens zonder problemen geloosd worden op het oppervlaktewater.

De mijnindustrie gebruikte de sjlam als bedrijfsbrandstof en verkocht het ook als een tamelijk goedkope huisbrandstof. Het was afgezien van de prijs geen gewilde huisbrandstof. Je kon de volumineuze sjlam thuis moeilijk opslaan en door het grote vochtgehalte was het bovendien geen brandstof die je direct kon gebruiken. Een kachel moest al goed branden aleer je er sjlam aan toevoegde. Ik denk dat het verdwijnen van de sjlam na de sluiting van de mijnen in 1965 door weinigen zal zijn betreurd.

Wiel Hoekstra

Lees het volgende artikel van het thema ‘Afvalwater’

Dit artikel is een publicatie van Stichting Biowetenschappen en Maatschappij.
© Stichting Biowetenschappen en Maatschappij, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 12 juni 2018

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.