Greenhouse Village
Exhibit Category / Cat茅gorie de l'expo: City
Location/Emplacement: The Netherlands
Dates: 2007
Designers/Concepteurs:
Clients: n/a
More Information/Plus d'informations: n/a
Image Credits/Cr茅dits d'images: J. G. de Wilt,
Project Description: (version fran莽aise ci-dessous)
The Dutch greenhouse business, known for the cultivation of flowers, plants and vegetables, uses leading edge technologies for energy, water and climate control. Nevertheless, Dutch commercial greenhouses account for almost 10% of the national natural gas consumption for heating. The Innovation Network has proposed integrating greenhouse technologies into a closed-loop, greenhouse-powered neighbourhood with decentralised water and wastewater facilities, named 鈥淕reenhouse Village鈥�.
The greenhouse can supply tap water, treat wastewater and produce electricity. The aim is to achieve self-sufficiency in energy and water and recycle nutrients and carbon so that there would be no external energy supply required for heating, cooling, or electricity. Only low volumes of external water would be needed (for which rain water can be used) and wastewater and green wastes would be locally treated and reused. In this way the carbon and the nutrient cycles can be closed and the environmental benefits are significant.
THE ENERGY SYSTEM
All of the energy used would come from renewable energy sources (solar and biomass). Moreover, the excess heat from the greenhouse can be stored in underground aquifers and used for warming the greenhouse at night or during the winter. Calculations suggest that there would be sufficient energy to also heat a large number of houses. A 2 ha (5 acre) greenhouse may heat up to 200 homes. Excess heat in the summer would be harvested from the greenhouse and this thermal energy stored as warm groundwater in underground aquifers. Very efficient (patented) heat exchangers would be used to raise the groundwater temperature from 11掳C to 25-27掳C while maintaining the greenhouse air temperature at a maximum of 30掳C.
THE WATER SYSTEM
The wastewater from the households would be separated into grey water from the shower and kitchen, and black water from toilets. Grey water would be purified in an aerobic bioreactor and used for irrigation in the greenhouse. When plants evaporate the irrigation water, the condensed vapour is of high quality water and can be collected and used as tap water.
CARBON CYCLE
Black water and organic waste from the greenhouse and dwellings would be collected in an anaerobic digester near the greenhouse. Bacteria convert this biowaste into biogas, which is combusted in a gas turbine creating electricity. The wastes are also used: digester effluents can be separated into liquid waste which is added to the grey water treatment system and eventually ends up as irrigation water in the greenhouse, and solid material, which is composted and can be used as a peat substitute in the greenhouse. The CO2 that results from combustion can be used to improve growing conditions in the greenhouse.
THE NUTRIENT SYSTEM
The liquid coming from the digester is rich with nutrients such as nitrogen, phosphorous, potassium, which are essential for healthy plant growth. Therefore, the digester liquid would be added to the grey water before treatment in the bioreactor and eventual use for irrigation in the greenhouse.
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Description du Projet:
Aux Pays-Bas, l鈥檜tilisation des serres, connue pour la culture de fleurs, de plantes et de l茅gumes, repose sur des technologies de pointe en mati猫re d鈥櫭﹏ergie, d鈥檈au et de climatisation. N茅anmoins, les serres commerciales n茅erlandaises consomment pr猫s de 10 % de la consommation nationale de gaz naturel pour le chauffage. Le Innovation Network a r茅cemment pr茅sent茅 un projet d鈥檌nt茅gration des techniques de serre dans un circuit ferm茅 pour alimenter un quartier en 茅nergie, avec des r茅seaux d茅centralis茅s pour l鈥檃pprovisionnement en eau et le traitement des eaux us茅es. Cet am茅nagement porte le nom de 芦 Greenhouse Village 禄.
Le syst猫me serre serait en mesure de fournir de l鈥檈au courante, de traiter les eaux us茅es et de produire de l鈥櫭﹍ectricit茅. L鈥檕bjectif est d鈥檃tteindre l鈥檃utosuffisance en 茅nergie et en eau et de recycler les 茅l茅ments nutritifs et le carbone de mani猫re 脿 n鈥檃voir aucun besoin dapport en茅nergie de l鈥檈xt茅rieur pour le chauffage, la climatisation ou l鈥櫭﹍ectricit茅. Les besoins en eau ext茅rieure seraient minimes (et pourraient 锚tre combl茅s par la r茅cup茅ration de l鈥檈au de pluie), alors que les eaux us茅es et les d茅chets organiques seraient trait茅s et r茅utilis茅s localement. De cette mani猫re, les cycles du carbone et des nutriments peuvent 锚tre ferm茅s, ce qui offre d鈥檌mportants avantages environnementaux.
LE SYST脠ME 脡NERG脡TIQUE
La consommation d鈥櫭﹏ergie au sein du Greenhouse Village ne d茅pendrait uniquement que de sources renouvelables telles que le soleil et la biomasse. De plus, l鈥檈xc茅dent de chaleur produit par la serre durant l鈥櫭﹖茅 pourrait 锚tre emmagasin茅 dans des aquif猫res souterrains et utilis茅 pour r茅chauffer la serre pendant l鈥檋iver. Des 茅changeurs tr猫s performants (et brevet茅s) transforment la temp茅rature de l鈥檈au du sol de 11掳C 脿 25-27掳C, tout en maintenant l鈥檃ir 脿 l鈥檌nt茅rieur de la serre 脿 une temp茅rature maximum de 30掳C. Les calculs sugg猫rent que la production d鈥櫭﹏ergie serait suffisante pour chauffer plusieurs maisons. En effet, une serre de 2ha (5 acres) a le potentiel de fournir du chauffage 脿 200 maisons.
LE SYST脠ME HYDRAULIQUE
Les eaux us茅es des habitations seraient s茅par茅es en eaux grises, provenant des douches et de la cuisine, et eaux noires, provenant des sanitaires. Les eaux grises seraient trait茅es par un bior茅acteur a茅robique et r茅utilis茅es pour irriguer la serre. L鈥檈au d鈥檌rrigation que d茅gagent les plantes sous forme de vapeur concentr茅e est de tr猫s haute qualit茅 et peut ainsi 锚tre recueillie et r茅utilis茅e pour les usages domestiques.
LE CYCLE CARBONE
Les eaux noires et les d茅chets organiques des serres et habitations seraient r茅cup茅r茅s dans un digesteur ana茅robique situ茅 pr猫s de la serre. Selon ce proc茅d茅, des bact茅ries transforment ces d茅chets en biogaz qui est br没l茅 dans une turbine 脿 gaz, cr茅ant ainsi de l鈥櫭﹍ectricit茅. Les d茅chets sont 茅galement r茅utilis茅s: les r茅sidus du digesteur peuvent 锚tre s茅par茅s en d茅chets liquides, qui sont ajout茅s au syst猫me de traitement des eaux grises pour l鈥檌rrigation, et en mat茅riaux solides, lesquels sont compost茅s et utilis茅s comme substitut de terreau dans la serre. Le CO2 rejet茅 pendant la combustion peut aider 脿 am茅liorer les conditions de culture dans la serre.
LE SYSTEME DES NUTRIMENTS
Les liquides provenant du digesteur sont riches en substances nutritives comme l鈥檃zote, le phosphore et le potassium, qui sont essentiels pour la bonne croissance des plantes. Les liquides du digesteur peuvent donc 锚tre ajout茅s aux eaux grises avant le traitement dans le bior茅acteur et ensuite r茅utilis茅es pour l鈥檌rrigation de la serre.
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