Nieuws

Nieuws

Afstemming van vraag en aanbod van water in de landbouw

De vraag naar water in de landbouw kan voor een aanzienlijk deel worden gedekt met ondergrondse irrigatie van gezuiverd rioolwater

Wereldwijd is er een tekort aan zoetwater.  Dat komt vooral door de irrigatie in de landbouw; die vertegenwoordigt 70% van de wereldwijde consumptie. Tegelijkertijd lozen installaties waar rioolwater wordt gezuiverd grote hoeveelheden gezuiverd (maar nog niet natuurzuiver) water in de natuur. Daardoor verslechtert de kwaliteit van de beperkte zoetwaterbronnen. Om aan beide problemen iets te doen, kan gezuiverd rioolvalwater ondergronds worden geïnfiltreerd in akkerland. Daarmee kan voor een deel tegemoet worden gekomen aan de behoefte aan water in de landbouw. Tegelijkertijd wordt het onvolledig gezuiverde rioolwater in de ondergrond op natuurlijke wijze verder gezuiverd.

Uit een nieuw onderzoek door een multidisciplinair team van deskundigen blijkt dat de behoefte aan water in de landbouw voor een deel kan worden gedekt door gezuiverd huishoudelijk rioolwater ondergronds in de bodem te infiltreren. Het gezuiverde rioolwater wordt dan op natuurlijke wijze verder gezuiverd door de ondergrond.

Gezuiverd huishoudelijk rioolwater wordt al veel gebruikt in de landbouw

Gezuiverd – en soms zelfs ongezuiverd – huishoudelijk rioolwater wordt al veel gebruikt bij bovengrondse irrigatie, vooral in het Midden-Oosten, in zuidelijk en noordelijk Afrika en in andere landen waar gebrek is aan zoetwater. Bij bovengrondse irrigatie verdampt het water echter snel. Bovendien komen zowel de mensen die op de velden werken als de gewassen hierbij in contact met rioolwater; dat brengt grote risico’s met zich mee voor de volksgezondheid.

Afvalwaterzuivering ‘pakt’ de kleinste vervuilende deeltjes niet

Gezuiverd huishoudelijk rioolwater wordt nu meestal direct geloosd op het oppervlaktewater, zoals rivieren en meren. In reguliere waterzuiveringsinstallaties worden vele kleine verontreinigende deeltjes echter niet gescheiden uit het rioolwater. Gezuiverd rioolwater bevat daardoor resten van farmaceutische producten, bacteriën die resistent zijn tegen antibiotica, en allerlei andere chemicaliën.

Bij grondwaterirrigatie (SSI) fungeert de bodem als ‘buffer’ en ‘filter’

Wanneer gezuiverd huishoudelijk rioolwater via grondwaterirrigatie (sub-surface irrigation, of SSI) wordt gebruikt in de landbouw, komt de mens niet in direct contact met het water. Ook worden bij grondwaterirrigatie de processen in de bodem optimaal benut: door middel van die bodemprocessen worden de chemicaliën in het rioolwater gefilterd  en verder afgebroken.  Dat beperkt de verdere verspreiding van de chemicaliën.

Nederland als casus voor hergebruik van rioolwater in SSI-systemen

Besloten werd om het dichtbevolkte Nederland als casus te nemen voor het onderzoek. Ons land heeft 1,9 miljoen hectare akkerland en een tamelijk dicht landelijk netwerk van zuiveringsinstallaties voor rioolwater.

De Nederlandse akkerbouw heeft in een gemiddeld jaar zo’n 144 miljoen m3 water nodig voor bovengrondse irrigatie – in droge jaren kan het volume zelfs oplopen tot 256 miljoen m3. Tegelijkertijd wordt er in Nederland jaarlijks 1,9 miljard m3 gezuiverd rioolwater geloosd – een veelvoud van de jaarlijkse behoefte aan water voor bovengrondse irrigatie in de akkerbouw.

Bij ondergrondse irrigatie (SSI) is wel veel meer water nodig om het grondwater op het gewenste niveau te brengen dan bij bovengrondse irrigatie. Daar staat tegenover dat bij SSI veel minder irrigatiewater verdampt. Door gezuiverd rioolwater direct (en doelbewust) opnieuw te gebruiken kan in de Nederlandse akkerbouw in een gemiddeld jaar tot 25% (en in een droog  jaar tot 17%) worden voorzien in de vraag naar water voor SSI. Dit betreft akkers binnen een straal van vijf kilometers van een rioolwaterzuiveringsinstallatie. Op deze manier zou in een gemiddeld jaar 78% en in een droog jaar 84% van het totale lozingsvolume van  de rioolwaterzuiveringsinstallaties in Nederland kunnen worden ingezet voor grondwaterirrigatie (SSI).

Schematisch overzicht van een ondergronds irrigatiesysteem

Schematisch overzicht van een ondergronds irrigatiesysteem

Mettertijd kan met SSI meer akkerland worden geïrrigeerd

Na verloop van tijd daalt het voor ondergrondse irrigatie benodigde volume doordat het grondwater stijgt; hoe snel dat gaat, hangt af van de omvang van het areaal. Mettertijd kan dus meer akkerland ondergronds worden geïrrigeerd met gezuiverd rioolwater. Deze inzichten helpen om te komen tot een veilig hergebruik van rioolwater in een circulaire economie.

Cropland in Haaksbergen that is directly sub-surfacely irrigated with sewage effluent

Ondergronds direct met gezuiverd rioolwater geïrrigeerde akker in Haaksbergen

 

Dominique filtert bij de akker in Haaksbergen ter plekke monsters

Dominique filtert bij de akker in Haaksbergen ter plekke monsters

Dominique Narain-Ford werkt aan een milieuchemisch promotieonderzoek naar de risico’s en mogelijkheden van ondergrondse irrigatie met rioolwater.

Ruud Bartholomeus is verbonden aan KWR als wetenschappelijk onderzoeker op het gebied van hydrologie en werkt aan een duurzame beschikbaarheid van zoetwater op het platteland (supervisor van KWR).