Het 3D-schakelsysteem:

van twee-sporenbeleid naar driesporenbeleid;

ecotechnologisch van randverschijnsel naar centrumpositie

 

dr. T.H.L. Claassen, Waterschap Friesland


Samenvatting

In het kader van een STOWA-prijsvraag 'Waterbeheer in de toekomst' waarbij gevraagd is naar nieuwe visies voor het water- en zuiveringsbeheer, wordt een voorstel gedaan een derde spoor in het waterbeheer in te voeren. Naast het emissie- en waterkwaliteitsspoor wordt hier een voorstel gedaan het "rest-reinigingsspoor" te introduceren. Dat bespaart geld in verdere optimalisatie en vervolmaking van vooral het emissiespoor en in mindere mate ook van het waterkwaliteitsspoor. Van geval tot geval is efficiŽnt en effectief maatwerk mogelijk om de restlozingen te reduceren en/of te elimineren, met kennis van technologie en ecologie. Hiervoor wordt fysiek ruimte benut, waar noch de (strenge) emissie-eisen, noch de (strenge) waterkwaliteitsnormen gelden, en waar ruimte wordt geboden aan ecotechnologische inzet en oplossingen voor de sanering van overgebleven lozingen, voordat die het verdere oppervlaktewater bereiken.

prijs_theo.jpg (50716 bytes)

lees het jury rapport


Inleiding

Het waterkwaliteitsbeheer in ons land kreeg 25 jaren geleden, bij het van kracht worden van de Wet Verontreiniging Oppervlaktewateren, een enorme stimulans. Daarbij kreeg aanvankelijk het zuiveringsbeheer, vanuit de gedachte emissies te beperken, de volle aandacht. Ruim tien jaren later, bij de vaststelling van het 2e IMP-Water (Ministerie van Verkeer en Waterstaat, 1981) werd naast het emissiespoor het waterkwaliteitsspoor verankerd in het waterkwaliteitsbeheer. Dit laatste spoor berustte vooral op het behalen van waterkwaliteitsnormen voor oppervlaktewateren. Nadien, vanaf eind '80-er jaren, zijn herstelprojecten aan dit tweede spoor toegevoegd. Beide sporen zijn ten volle ontwikkeld, volwassen en hebben ieder nog steeds een wezenlijk aandeel in het waterkwaliteitsbeheer. In feite vormen beide sporen samen hťt hedendaagse waterkwaliteitsbeheer in ons land. Beide sporen worden echter nog vrij losstaand van elkaar bekeken en gepraktiseerd. De huidige problemen bij het water(kwaliteits)beheer manifesteren zich juist voor een belangrijk deel aan de randen van (de mogelijkheden van) beide sporen. Dat geldt zowel in maatschappelijk-financieel opzicht, als in termen van milieurendement. Voorgesteld wordt een derde spoor in het water(kwaliteits)beheer te formaliseren, waarbij beide traditionele sporen worden verbonden en waarmee een aantal van de huidige waterkwaliteitsproblemen inventief en effectief kunnen worden aangepakt.

Dit derde spoor dient een volwaardige en geaccepteerde plaats te krijgen bij het verdere waterbeheer in ons land. Hier wordt een pleidooi gehouden dit derde spoor beleidsmatig mogelijk te maken en praktisch uit te werken: een (schakel)systeem tussen het emissie- en zuiveringssysteem aan de ene kant en het (oppervlakte)watersysteem aan de andere kant.

De huidige situatie Zuiveringsbeheer, emissiereductie en bronbestrijding hebben hun sporen n het waterkwaliteitsbeheer meer dan verdiend. Nog steeds is dit emissiespoor de basis voor de betere waterkwaliteit in onze oppervlaktewateren (de Wit, 1996) en de reden van het vrijwel tot het verleden behoren van grote en zichtbare knelpunten van een slechte waterkwaliteit, zoals massale vissterften of stankproblemen. Naarmate verdere inspanningen nodig zijn, worden de kosten echter onevenredig hoger. Hier wordt een limiet bereikt van wat maatschappelijk en financieel nog haalbaar is, afgezet tegen een verder milieurendement. In Figuur 8.1 is dit schematisch weergegeven. Het waterkwaliteitsspoor heeft zich vooral vertaald in normering voor oppervlaktewaterkwaliteit en in (grootschalige, gehele ecosystemen omvattende) herstelprojecten. Ook hier zijn de grenzen in zicht van wat technisch, financieel en maatschappelijk haalbaar is bij een gewenst milieurendement. In Figuur 8.2 is dit schematisch weergegeven.

fig_claassen_1.jpg (13931 bytes)

Figuur 8. l. De relatie tussen (zuiverings)rendement enerzijds en de kosten daarvan anderzijds.

fig_claassen_2.jpg (16608 bytes)

Figuur 8.2. De relatie tussen inspanningen de waterkwaliteit (verder) te verbeteren enerzijds en de kosten daarvan anderzijds.

Problemen die zich momenteel voordoen liggen op de randen van zowel het traditionele zuiveringsbeheer i.c. de emissiebenadering, als van de huidige waterkwaliteitsaanpak. Nabij die randen wordt ook naar oplossingen van een groot aantal rest-problemen gezocht. Dit kan in vragende vorm met een aantal voorbeelden worden toegelicht.

Bij het emissiespoor zijn cruciale vragen:

- wat is de invloed van overstorten op het ontvangende oppervlaktewater?

- het ver moet het effluent van rwzi's gezuiverd en gepolished worden?

- wat doen we met verspreide lozingen, vooral in het buitengebied?

- hoe (ver) moet het melkspoelwater behandeld en/of afgevoerd worden?

- hoe ver moeten overige restlozingen worden gesaneerd?

- hoe (intensief) moet diffuse verontreiniging worden tegengegaan?

Vanuit het waterkwaliteitsspoor liggen de vragen op twee gebieden: bij de normen en bij herstelprojecten.

Bij de normstelling kunnen vragen worden gesteld, zoals:

- zijn er (praktische) grenzen aan het aantal te toetsen parameters en aan de bijbehorende normwaarden?

- is verdere inspanning gerechtvaardigd, naarmate normwaarden worden genaderd of zelfs worden gehaald?

- wat te doen als andere factoren dan fysisch-chemische normwaarden het bereiken van de doelstellingen bepalen?

Bij herstelprojecten blijft de onzekerheid van de maakbaarheid van de natuur en de mate van voorspelbaarheid van het effect van ingrepen (Scheffer, 1990). Ecosystemen reageren zoals ze dat doen, maar lang niet altijd zoals gedacht. Aan actief biologisch/ecologisch beheer zitten praktische en principiŽle grenzen.

fig_claassen_3.gif (40349 bytes)

klik voor een beter leesbare versie van de figuur

Figuur 8.3a Links- Schematische weergave van de invloed van lozingen direct op oppervlaktewater; b.-rechts- Idem, aangepast met een tussenliggend schakelsysteem. Opgemerkt zij dat een deel van de effecten worden opgevangen in het schakelsysteem.(naar: Hynes, 1974 ).

fig_claassen_4.png (98831 bytes)

klik voor een beter leesbare versie van de figuur

Figuur 8.4.a.-boven- Schematische weergave van de wijze waarop verontreinigde stoffen het oppervlaktewater bereiken; b.-beneden- Idem, aangepast met een tussenliggend schakelsysteem (naar: Ministerie van Verkeer en Waterstaat, 1975 ).

Oorzaak voor dit dilemma is terug te vinden in de kijk naar (de effecten van) lozingen op oppervlaktewater en de daaruit afgeleide beleidsvisies. In Figuur 8.3a is afgebeeld hoe Hynes (1974) het effect van een lozing van organisch afvalwater op oppervlaktewater in beeld heeft gebracht. Een analoge schets -zie Figuur 8.4a- is opgenomen in het eerste IMP-Water (Ministerie van Verkeer en Waterstaat (1975). Voor die tijd begrijpelijk is de stap van emissie naar ontvangend aquatisch ecosysteem als een scherpe, momentane en abrupte overgang beschouwd. Die kijk op de zaak heeft overigens sterk bijgedragen aan een drastische sanering van vooral de grotere lozingen en een sterke verbetering van de waterkwaliteit. Daarvoor is die kijk op de zaak nog steeds relevant. Ook nu nog worden lozingen van communaal afvalwater oppervlaktewater op die wijze weergegeven, zie Figuur 8.5a (Warmer, 1996). Voor de kleinere en restlozingen is nu om financieel, maatschappelijke en ecologische redenen een andere visie nodig. Niet meer -tegen onevenredig hoge kosten- investeren in verdere reductie van de overgebleven emissies, maar in een afgebakend gebied zoeken naar op zichzelf staande oplossingen voor verdere milieuverbeteringen. Dat kan dan los van de basis-emissiereductie en los van het eigenlijke oppervlatewater-ecosysteem(beheer). De plaats van deze schakelsystemen is schematisch aangegeven in de Figuren 8.3b, 8.4b en 8.5b. De idee van een nul-emissie te realiseren (Senhorst en De Wit, 1996) wordt immers vooralsnog gekenmerkt door een 'streven' en een 'lange termijn'.

fig_claassen_5_400.gif (30921 bytes)

klik voor een beter leesbare versie van de figuur

Figuur 8.5a. -boven- Schematische weergave van de wijze waarop communaal afvalwater op het oppervlaktewater wordt geloosd; b. -beneden- Idem, aangepast met een tussenliggend schakelsysteem.(naar: Warmer, 1996 ).


De nieuwe dimensie

Er ontvouwt zich steeds duidelijker een overgangs- of grensgebied tussen de emissie-aanpak en de ecosysteem-aanpak. Integraal waterbeheer beperkt zich tot nu toe hoofdzakelijk binnen het water(kwaliteits)spoor: samenhang zoeken in kwaliteit en kwantiteit, in grond- en oppervlaktewater en in het betrekken van meerdere belangen en doelgroepen. Beide bestaande sporen zijn nog grotendeels als losse kubussen voor te stellen (zie Figuur 8.6a). De link tussen het emissiespoor en het waterkwaliteitsspoor is nog zwak ontwikkeld. Voorgesteld wordt een derde tussenliggende kubus (als een harmonica-model) in te zetten, met aspecten in zich van het zuiveringsbeheer en emissiespoor enerzijds en aspecten van de watersysteembenadering anderzijds. Dit op zich zelf staande derde spoor concentreert zich op het overgangsgebied (in technisch en ecologisch opzicht) en op kleinschalige enlof restlozingen. Zo'n tussengebied (zie Figuur 8.6b) kent elementen van effluenten of afvalstromen enerzijds en van oppervlaktewater of ecosystemen anderzijds. Realisatie is mogelijk in de vorm van trajecten tussen lozing en ontvangend oppervlaktewater, verbindingszones, bergingsruimten, bezinkvelden, bufferzones, etc., maar ook bij overgangen van watersystemen onderling, waar een waterkwaliteitsverbetering gewenst is. Dat kan bijvoorbeeld bij lozing van polderwater op beken of boezems. Aspecten van ecologie en techniek worden in onderling verband optimaal ingezet. Vandaar de aanduiding eco-technologie voor dit derde spoor. Op meerdere manieren kan dit nieuwe spoor worden ingevuld en vorm gegeven. Daarmee krijgt deze benadering, als een scharnier, een centrale plaats in het toekomstige integrale waterbeheer. Vooral de nu nog zwakke interactie tussen emissiebeleid en waterkwaliteitsbeleid wordt daarmee versterkt, zonder aan beide huidige sporen afbreuk te willen doen. Hierna wordt een toelichting gegeven op het eerder genoemde tussengebied ofwel schakelsysteem. Als woordspeling op het al oude begrip 'zelfreinigend vermogen' van het oppervlaktewater en de link behoudend met het afvalwater-technologische aspect kan dit derde spoor aangeduid worden als het rest-reinigingsspoor.


Het schakelsysteem

Momenteel is er in denken, beleid en feitelijke situatie een scherpe grens, limes convergens, tussen lozing (emissie) en ontvangend oppervlaktewater. Dat stelt onevenredig hoge eisen aan beide sporen i.c. kubussen (Figuur 8.6a). Effluenten en lozingen moeten zover gezuiverd of beperkt worden dat de toets der oppervlaktewater normen kan worden doorstaan, terwijl voor het direct ontvangend oppervlaktewater dezelfde normen gelden als voor verder weg gelegen water. Er wordt letterlijk (fysiek) en figuurlijk (beleidsmatig) ruimte geclaimd voor de nu nog nauwe overgang van emissie naar watersysteem middels een overgangszone, een limes divergens, een schakelsysteem (Figuur 8.6b).

fig_claassen_6.jpg (18447 bytes)

Figuur 8.6 a. Het emissiespoor en het waterkwaliteitsspoor als twee losstaande kubussen. b. Beide voorgaande sporen verbonden door het rest-reinigingsspoor: het schakelsysteem als harrnonicamodel.

Daar gelden noch de strikte regels van het emissie-spoor, noch de strenge eisen voor oppervlaktewaterkwaliteit. Er wordt ruimte geboden voor creatieve, goedkope(rť), en effectieve maatregelen om de waterkwaliteit te verbeteren. Als op deze wijze de omgeving gebruikt wordt om bestaansvoorwaarden veilig te stellen, onder andere door bescherming, buffering en zuivering, is sprake van een regulatiefunctie (Vissers, 1995). Zowel bij gelokaliseerde (punt)lozingen als bij niet-gelocaliseerde (diffuse) bronnen kunnen schakelsystemen gerealiseerd worden. Waar valt dan aan te denken:

  • locale overdimensionering van watergangen;
  • filtersystemen (met planten, zoals helofyenfilters of dieren, zoals
  • mosselen of wormen, zand of
  • andere grondbeddingen, ed.);
  • bufferzones en randstroken;
  • verbindingszones;
  • plasbermen en natuur- en milieuvriendelijke oeverzones;
  • vloeivelden;
  • cascades en overlopen;
  • in-situ dosering van stoffen.

Kenmerken van deze schakelsystemen zijn:

  • naar beleid: ruimte voor mogelijkheden, kansen voor ideeŽn;
  • naar doelstelling: multifunctioneel, nevendoelstellingen, verweving van functies;
  • naar thema's: verzachten, vergroten, verkleinen, verbinden, versterken, verbouwen, ed.;
  • naar milieubelasting: recycling, circulatie, kringloop, concentratie;
  • naar techniek: technologisch eenvoudig, ecologisch doordacht;
  • naar haalbaarheid: groot, kleinschalig, betrokkenheid, economisch goedkoper;
  • naar duurzaamheid: groot, self-supporting, beheersbaar, controleerbaar, energie-arm.

Het vervolg

Er kan met het realiseren van de tussengebieden en schakelsystemen het gemakkelijkst begonnen worden bij gelocaliseerde lozingen, echter ook bij niet-gelocaliseerde lozingen is deze invulling toepasbaar. Op meerdere plaatsen wordt al min of meer gewerkt met dergelijke systemen. Hier wordt ervoor gepleit deze werkwijze een zelfstandige en volwaardige plaats te geven in het integrale waterbeheer. Beleidsmatig, op het gebied van vergunningverlening en handhaving, doelstellingen en functies, moet er ruimte komen voor deze tussengebieden. Het effluent hoeft niet te voldoen aan de normen voor oppervlaktewater; het oppervlaktewater hoeft niet te voldoen aan de elders, verderop geldende normen en doelstellingen. Bij acceptatie en realisering van dergelijke tussengebieden kunnen de voorwaarden bij vergunningverlening eenvoudiger en kan de normstelling voor het verdere oppervlaktewater precieser en eenduidiger.

Onderzoek is nodig naar de grootte van de fysiek in te richten trajecten/tussengebieden. Dat is afhankelijk van de aard en grootte van de emissie. Bij gelocaliseerde lozingen, zoals overstorten van rioleringen, effluenten van afvalwaterzuiveringen, perswaterlozingen of koelwaterlozingen zal dat anders ingevuld moeten worden dan bij niet- gelocaliseerde emissies vanuit bijvoorbeeld industriegebieden, kassencomplexen, intensief agrarisch gebruikte gebieden en jachthavens.

Verder is onderzoek nodig naar de inrichting en het beheer - van deze schakelsystemen. De vorm en inrichting van in te zetten technieken is maatwerk. Voorgesteld wordt de eerste schakelsystemen te realiseren bij gelokaliseerde emissies. Actueel is de overstortproblematiek. Tussen bestaande overstort en ontvangend water kan een schakelsysteem worden ingericht door bijvoorbeeld locaal de sloot te verbreden en verdiepen, te voorzien van een plasberm en op enige afstand van de overstort (onderwater)drempels aan te brengen. Een doordachte aanleg inrichting kan leiden tot een gewenste, aanvaardbare zuivering van overstortwater, waarbij geen extra investeringen nodig zijn in het rioleringsstelsel en waarbij verderop beÔnvloeding van de oppervlaktewaterkwaliteit acceptabel is. Een landschappelijke aankleding kan bijdragen aan een brede bewustwording van onze beÔnvloeding van de leeforngeving.

Het perspectief van deze derde dimensie is groot. Het betekent een financiŽle ontlasting van verdergaande inspanningen bij de beide huidige beleidssporen. Er hoeft niet verder geÔnvesteerd te worden in optimalisatie en uitbouw van rioleringswerken en (zuiverings)technologie, noch in ecosysteem-omvattende herstelmaatregelen. Door betrokkenheid is het draagvlak groot. Het zichtbaar maken van het rest-reinigingsspoor maakt de mensen bewust en (mede)verantwoordelijk voor onze milieubelasting. Onlangs is nog voor deze burgerlijke betrokkenheid gepleit (Schaap, 1995). Dit deelprobleem wordt daarmee voor de meerderheid der samenleving niet weggestopt in de ingewikkeldheid van riolering en afvalwaterzuivering, noch in de ondoorgrondelijkheid van aquatische ecosystemen. Vele oplossingen zijn mogelijk en inzetbaar. De risico's zijn beperkt, beperkter dan bij uitbouw en verdieping van beide huidige sporen. Bovendien kunnen ervaringen met dit derde beleidsspoor ingezet worden in (ontwikkelings)landen met een nog minder ver ontwikkelde ecotechnologie.


Literatuur

Hynes, H.B.N., 1974, The biology of polluted waters. Liverpool University Press. 202pp.

Ministerie van Verkeer en Waterstaat, 1975. Indicatief meerjarenprogramma 1975-1979. Den Haag. 92pp. met bijlagen.

Ministerie van Verkeer en Waterstaat, 1981. Indicatief meerjarenprogramma water 1980-1984. Den Haag. 146pp.

Schaap, E., 1995. Zuivering afvalwater buitengebied vooral zaak van de burger. Riolering 2 (november): 15-16.

Scheffer, M., 1990. Simple models as useful tools for ecologists. Dissertatie RU Utrecht. 1 l 9pp.

Senhorst, H.A.J. en J.A.W. de Wit, 1996. Nulemissie als strategie voor de toekomst. H20 29 (1): 17-19 en 23.

Vissers, J., 1995. Verweving van nutsfuncties en natuurfuncties. Bosbouwvoorlichting 34 (7): 70-72.

Warmer, H., 1996. Communaal afvalwater verkend. H20 29 (1): 20-23.

Wit, J.A.W. de, 1996. Emissiebeleid zonder grenzen. H20 29 (1): 13-16.