Bereiding van water voor een particuliere woning

Het aanleggen van de watervoorziening is het eerste punt op de agenda van elke huiseigenaar. U moet niet alleen beslissen waar en hoe u water haalt, maar ook zorgen voor de kwaliteit ervan, die grotendeels afhangt van de winningsmethode. De algemene overtuiging dat water uit bronnen die bronnen voeden, a priori kristalhelder en zelfs nuttig voor de gezondheid is, is een ernstige vergissing. De geschiedenis staat bol van gevallen waarin mensen hun huizen verlieten omdat het water ongeschikt was voor consumptie… Gelukkig zijn er nu oplossingen die dergelijke drastische maatregelen in de meeste gevallen vermijden.

Waterhardheid

Naast vreemde stoffen bevat water ook natuurlijke onzuiverheden. Het zijn vooral zouten van de aardalkalimetalen, met name kalium en magnesium, die bekend staan als hardheidszouten. De reden dat zij deze naam dragen is dat stoffen die gewassen zijn in water dat een grote hoeveelheid van deze zouten bevat, stugger aanvoelen. Daarom wordt water met een hoog hardheidszoutgehalte ook wel hard water genoemd, en met een laag hardheidszoutgehalte – zacht water.

Hard water is een groot probleem in particuliere huishoudens. De hardheidszouten hebben niet alleen een negatief effect op materialen, maar ook op de huid, bijvoorbeeld. Ze drogen het uit en kunnen in sommige gevallen zelfs irritatie veroorzaken. Bovendien menen artsen dat langdurige consumptie van hard water urolithiasis kan veroorzaken. Anderzijds is te zacht water niet bijzonder gunstig. Maar het ruwe water dat in particuliere huishoudens uit de grond wordt gehaald is meestal hard, niet zacht. Het water in de bron heeft bijvoorbeeld een karakteristieke smaak door de hoge hardheid.

Een ander probleem dat hard water veroorzaakt houdt verband met het gebruik van sanitair, verwarmingsapparatuur en keukenapparatuur. Zouten zetten zich af op de wanden van ketels en boilers, vernielen geleidelijk verwarmingselementen en circulatiepompen, vernielen kraanpatronen, verkorten de levensduur van wasmachines, vaatwassers, waterkokers, stoomkokers en andere apparaten. Bovendien zet het zich af op keramische en glazen oppervlakken van sanitair en tegels, wat niet alleen het uiterlijk bederft, maar ook het besmettingsproces aanzienlijk versnelt en de vorming van bacteriekolonies en schimmels bevordert.

Water ontharden

Het proces van vermindering van de hoeveelheid hardheidszouten in een bepaalde hoeveelheid water wordt ontharden genoemd. Dat kan op verschillende manieren, maar sommige technologieën kunnen alleen op industriële schaal worden toegepast. De meest doeltreffende methode die momenteel voor de individuele consument beschikbaar is, is de ionenwisselingstechnologie. Hard water wordt door een speciale stof geleid die ionenuitwisselingshars wordt genoemd. Dit is een hoogmoleculaire synthetische verbinding verrijkt met natriumionen en heeft een driedimensionale gelatineuze en macroporeuze structuur. Het water laat tijdens het proces calcium- en magnesiumionen los in de hars en vervangt deze door natriumionen. Dit zorgt ervoor dat het water een optimaal evenwicht van harde en zachte zouten bevat.

Het hars moet echter regelmatig worden geregenereerd om de oorspronkelijke eigenschappen te herstellen. Tegenwoordig worden oplossingen gebruikt om de zoutbalans automatisch te controleren en te herstellen, zonder tussenkomst van de gebruiker. Zo heeft Viessmann een serie ionenwisselaars ontwikkeld met een digitale controller die het wateronthardingsproces en de zoutbalans controleert en automatisch de regeneratie van de hars activeert zodra de ionenwisselingscapaciteit van de lading met 97% is afgenomen. Deze apparaten kunnen 10 jaar werken zonder de hars te vervangen, en de gebruiker hoeft alleen het zoutreservoir af en toe bij te vullen. De Aquahome 30-N levert tot 2,8 kubieke meter water per uur – genoeg voor een tweegezinswoning.

Wat zit er nog meer in het water?

Hardheidszouten zijn de meest voorkomende onzuiverheden, die zelfs kunnen worden omschreven als natuurlijke. Maar dit zijn niet de enige stoffen die soms in monsters worden gemeten. Hun beschikbaarheid en samenstelling hangt grotendeels af van de hydrogeologie van het terrein.

Er wordt gewoonlijk een onderscheid gemaakt tussen drie belangrijke watervoerende lagen. Het eerste en bovenste water wordt “bovengrond” genoemd, oftewel smeltwater en regenwater dat door de bodem is opgenomen. Ze zijn helemaal niet geschikt voor gebruik, omdat ze onzuiverheden bevatten van alle bijproducten van de landbouw en het leven, van meststoffen en pesticiden tot het huishoudelijk afvalwater van de buren, dat niet allemaal aan de sanitaire normen voldoet. Vooral tegenwoordig kan atmosferische neerslag ook schadelijk zijn.

de tweede horizon is het grondwater, dat zich op een gemiddelde diepte van vijf tot vijftig meter bevindt, afhankelijk van het geologische reliëf en de plaatselijke hydrogeologie. Dit is de horizon die gewoonlijk putten en ondiepe huishoudelijke bronnen voedt. Deze laatste worden ook wel “zandputten” genoemd, en in feite zijn het dezelfde putten, maar met een hogere productiviteit en met gemechaniseerde waterinname.

De hoeveelheid en, belangrijker nog, de samenstelling van de verontreinigingen in het grondwater is afhankelijk van zowel de samenstelling van de bodem en de veengebieden als de nabijheid van door de mens veroorzaakte bronnen van verontreiniging – bijvoorbeeld stortplaatsen, waarvan het aantal en de omvang in sommige regio’s thans reeds alle aanvaardbare kritische waarden overschrijden. In dergelijke buurten kan de samenstelling van het grondwater absoluut onvoorspelbaar blijken te zijn. Veel chemische elementen b.v. bismut- en kwikzouten of lood smaken of ruiken niet en verraden daarom nooit hun aanwezigheid in het water.

Maar stortplaatsen zijn niet het enige gevaar. Even kritisch is de nabijheid van veehouderijen, landbouwproductie, waarbij meststoffen en chemicaliën worden gebruikt, veestortplaatsen waarover vaak gewoon niets bekend is , en steden, waarvan de producten zeer divers van aard en chemische samenstelling zijn.

Ook in put- en boorgatwater worden vaak verhoogde gehaltes aan ijzerzouten en mangaan aangetroffen, wat ook niet nuttig is. Zo heeft een verhoogde inname van mangaan, dat tot de groep zware metalen behoort, een negatieve invloed op de conditie van de botten. Bovendien veroorzaken de zouten ervan storingen in verwarmingsapparaten.

Extra reiniging en filtratie

Naast ontharding is extra filtratie nodig om het water te ontdoen van alles wat overbodig is. Het hele proces wordt waterbehandeling genoemd, en kan worden onderverdeeld in drie basisfasen. De eerste is filtratie van mechanische zwevende deeltjes. De grofste deeltjes worden tegengehouden door natuurlijke filters, bijvoorbeeld zand en grind op de bodem van putten en boorgaten. Fijne onzuiverheden worden verwijderd met behulp van fijne of grove filters, die in alle huishoudelijke watersystemen voorkomen. De volgende fase is de verwijdering van ijzer, mangaan en andere zouten van zware metalen, gevolgd door biologische behandeling en ten slotte ontharding.

In het recente verleden omvatte geïntegreerde waterzuivering het gebruik van een cascade van filters, een vrij complexe en dure aangelegenheid, vooral omdat alle filters periodiek onderhoud en vervanging van filterelementen vereisen. Tegenwoordig zijn er echter oplossingen waarmee meerdere filters door slechts één filter kunnen worden vervangen.

Om bijvoorbeeld zwevende deeltjes en mechanische onzuiverheden tot 20 micron in diameter te verwijderen, kan elk onthardingsstation worden uitgerust met het multifunctionele Aquacarbon-filter. Naast het reinigen van water verbetert het de smaak en helderheid ervan, verwijdert het onaangename geuren en verwijdert het diverse onzuiverheden en opgeloste stoffen. Net als de normale installatie werkt ook deze automatisch, vergt geen onderhoud en kan tot drie kubieke meter water per uur opnemen.

En voor huishoudens die een aanvullende behandeling nodig hebben van ijzer, mangaan en zouten van zware metalen, alsmede ammoniak en organische onzuiverheden, werd een speciaal onthardings- en volledig behandelingssysteem ontwikkeld, Aquamix-N genaamd, dat ook kan worden gebruikt in combinatie met een Aquacarbon-filter. Het gebruik ervan in plaats van meerdere zuiveringsstappen vermindert de kosten van het waterbehandelingssysteem en de ruimte die nodig is voor de toepassing ervan.

artesisch water

Hierboven zijn slechts twee watervoerende lagen besproken, maar er is nog een derde watervoerende laag. Dit is een t.n. Artesisch water – d.w.z. grondwater onder druk – afkomstig uit relatief diepe watervoerende lagen die zich tussen rotslagen bevinden bv. kalksteen . Zij zijn derhalve niet gevoelig voor indringing door menselijke activiteiten of andere stoffen vanaf de oppervlakte, d.w.z. dat artesisch water noch biologische onzuiverheden noch technogene chemische additieven bevat. Het wordt meestal gevonden op een diepte van 100-200 meter, maar in sommige gevallen kan de aquifer hoger 30-50 meter of veel dieper duizenden meters liggen.

Naast de afwezigheid van contact met grondwater zijn artesische putten handig omdat hun debiet en niveau praktisch constant zijn en niet afhankelijk zijn van seizoens- of weersfactoren, in tegenstelling tot putten en putten “op zand”.

Dit water is echter een minerale hulpbron en de ongecontroleerde winning ervan zou in veel gebieden de hydrogeologie van het terrein aantasten en zelfs veranderingen in de topografie veroorzaken. Daarom is het boren van artesische putten bij wet strikt geregeld en moet het vooraf worden goedgekeurd… Bovendien moet elk boorgat een uitgebreide sanitaire zone hebben, waaraan meestal niet op particuliere basis kan worden voldaan. In de regel is er slechts één artesische put per dorp of meerdere grote huishoudens.

De mening over de onvoorwaardelijke zuiverheid van artesisch water is ook niet helemaal juist. Ondanks het feit dat het geen producten van beschaving en bodemonzuiverheden bevat, kan dit water zelf een grote hoeveelheid opgeloste zouten bevatten, waaronder hardheidszouten, ijzer, mangaan en enkele andere mineralen.

Volgens het Nederlands ministerie van Volksgezondheid kan de ijzerconcentratie in het water van artesische zwembaden 0,45 tot 21 g/l bedragen, terwijl het veilige niveau in Nederland 0,3 g/l en in Europa 0,2 g/l is. Het gebruik van onbehandeld artesisch water kan daarom hartziekten, urolithiasis en cholelithiasis en aandoeningen van het maagdarmkanaal veroorzaken. En de smaak van ijzerhoudend water is niet de meest aangename.

De reinigingsmethoden zijn hierboven reeds beschreven. Het verschil is dat een artesische put over het algemeen geen individuele put is. Het is duur om een waterzuiveringsinstallatie met hoge capaciteit te installeren. Bovendien zal een dergelijk station voortdurend toezicht en onderhoud vereisen. Daarom is het verstandiger om het water samen te pompen en in elk huishouden afzonderlijk te behandelen met behulp van afzonderlijke onthardings- en filtratie-eenheden.

Het water dat door een individueel huishouden wordt gebruikt, kan een grote verscheidenheid aan onzuiverheden bevatten. Hun aanwezigheid is misschien niet onmiddellijk voelbaar, maar na verloop van tijd kunnen ze een negatief effect hebben op de gezondheid, stoffen beschadigen, apparaten en verwarmings- en sanitaire systemen onklaar maken. Filtratie en ontharding van het water helpen dit te voorkomen; het gebruik van moderne en betrouwbare technische oplossingen zal deze processen automatiseren en de kosten van de apparatuur verlagen.