De term helofytenfilter is een verzamelnaam voor allerlei natuurlijke zuiveringssystemen waarbij afvalwater gezuiverd wordt met hulp van planten. De planten zorgen voor een goed leefklimaat voor de bacteriën rondom de wortels en voorzien ze van zuurstof. De bacteriën nemen op hun beurt de zuivering voor hun rekening. De planten kunnen moerasplanten (helofyten) zijn, maar ook ondergedoken of drijvende waterplanten (hydrofyten) of zelfs bomen en decoratieve of eetbare planten.
Moerassen en graslanden
Een bestaand moeras kan prima dienst doen als helofytenfilter. Het te zuiveren water wordt er dan doorheen geleid. Een helofytenfilter kan ook een ontworpen systeem zijn. Het voordeel daarvan is dat men de locatie zelf kan bepalen en de zuivering optimaliseren. Zo’n systeem kan bestaan uit gemetselde of betonnen bakken, al dan niet bekleed met folie om het waterdicht te maken. In sommige gevallen, zoals op kleigronden, is een waterdicht gemaakte bodem niet eens noodzakelijk, want klei laat nauwelijks water door.
Het meest eenvoudige en oudste ontwerp van een helofytenfilter is een grasland waar het water overheen geleid wordt. In de jaren zeventig van de vorige eeuw werden in Nederland helofytenfilters aangelegd bij op zichzelf staande bebouwingen zoals campings. Het afvalwater van de campinggasten vloeide dan over het nabij gelegen weiland.
Meer recente ontwikkelingen zijn te vinden in de wijken EVA-Lanxmeer in Culemborg en Drielanden in Groningen voor duurzaam wonen. Helofytenfilters zuiveren daar het huishoudelijk grijze afvalwater (afkomstig uit de keuken, douche en wasmachine) en het zwarte afvalwater (afkomstig van het toilet).
Meer ruimte, minder energie
Helofytenfilters hebben naar verhouding meer ruimte nodig dan conventionele rioolwaterzuiveringsinstallaties. Daar staat tegenover dat ze weinig energie gebruiken, makkelijk te bedienen zijn en daardoor uitermate geschikt zijn voor toepassing in ontwikkelingslanden. Ook is de aanleg relatief simpel en kan de zuivering met handkracht uitgevoerd worden.
Bovendien kunnen helofytenfilters voor de zuivering van diverse soorten afvalwater ingezet worden. Naast het zwarte en grijze huishoudelijke water kunnen ze gebruikt worden voor afvalwater van melkfabrieken, kippen- of varkensstallen of van de industrie, zoals mijnbouw en olieraffinaderijen of van de voedingsmiddelen-, kunstmest- en papierindustrie. Verder kunnen helofytenfilters worden gebruikt om drainagewater van autosnelwegen, percolaat van stortplaatsen en ontdooiingsvloeistof van vliegtuigen – hetgeen nu al op Heathrow wordt toegepast – te behandelen.
Helofytenfilters zijn met name geschikt voor gebieden buiten de bebouwde kom of platteland. Ook passen deze filters uitstekend bij de trend om de waterketen kort te houden. Ze zijn eenvoudig en voor een enkel huis of cluster van huizen makkelijk aan te leggen. Er zijn ook aanwijzingen dat helofytenfilters beter in staat zijn om medicijnresten te verwijderen dan rwzi’s.
Afrika en Midden-Oosten
Er zijn talloze ontwikkelingen in Afrika, bijvoorbeeld in Oeganda waar veel afvalwater van steden nagezuiverd wordt via papyrusvelden. In Kenia zijn helofytenfilters aangelegd die worden gebruikt door hotels in het natuurreservaat de Masai Mara. Recent heeft een Nederlandse rozenkweker in Ethiopië een helofytenfilter van rietplanten laten aanleggen voor de zuivering van pesticiden bevattend afvalwater uit de kassen. Een ander voorbeeld is het Nimr olieveld in Oman, waar het water dat vrijkomt bij het oppompen van olie door een helofytenfilter wordt gezuiverd en in de woestijn wordt hergebruikt.
Nederland
Helofytenfilters worden in Nederland niet alleen voor complete zuivering van huishoudelijk afvalwater gebruikt, maar ook voor nazuivering van effluent van rioolwaterzuiveringen. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij de rwzi in Hapert met een rietveld en een moerasbos. De filters in Hapert zijn onderdeel van de zogenaamde Waterharmonica (zie paragraaf: De Waterharmonica, pag. 40), een biologisch systeem dat de kwaliteit van gezuiverd afvalwater uit de rwzi opwaardeert naar oppervlaktewater.
Op verschillende locaties in Nederland wordt afvalwater ook gezuiverd op daken, zoals bijvoorbeeld bij Van Helvoirt in Berkel-Enschot, waar afvalwater gezuiverd wordt op een grasdak en hergebruikt wordt voor het doorspoelen van de toiletten. Een vergelijkbaar systeem is geïnstalleerd bij een kantoor in de watertoren in Bussum. Een zuivering op het dak heeft veel voordelen, zo neemt het bijvoorbeeld geen extra ruimte op de grond in. Ook draagt het groene dak bij aan vergroening van de stad en heeft het een positief effect op het microklimaat. Hiermee wordt de waterketen ultrakort.
Nieuwbouw zonder riool
In Almere is in 2018 een nieuwe stadswijk Oosterwold aangelegd met 15.000 huizen zonder riolering. Voor de zuivering van hun afvalwater hadden de bewoners de keuze uit een septic tank, een IBA of een helofytenfilter. Een IBA (individuele behandeling van afvalwater) staat voor elke zelfstandige, meestal kleine, afvalwaterzuivering die niet op het riool aangesloten is. De bewonerscommissie heeft een sterke voorkeur uitgesproken voor een helofytenfilter. Ook de handel springt er op in. Een bedrijf biedt inmiddels een helofytenfilter als bouwpakket aan.