Onderzoek naar de kwaliteit en beschikbaarheid van grondwater

Grondwater is een belangrijke bron van water voor de drinkwatervoorziening, landbouw, industrie en natuur. De kwaliteit en beschikbaarheid van grondwater wordt bepaald door natuurlijke processen als neerslag, verdamping en bodempassage, en menselijke activiteiten aan het maaiveld en in de ondergrond. Onze experts doen onderzoek naar het gedrag van zowel natuurlijke stoffen als verontreinigingen, zoals bestrijdingsmiddelen, en ontwikkelen tools om te berekenen of en wanneer deze in een onttrekkingsput terechtkomen. We ontwikkelen tracers om reis- en verblijftijden van grondwater te bepalen. Met vlakdekkende tijdreeksanalyse maken we de effecten van ingrepen in het watersysteem op grondwaterstanden inzichtelijk.

De laatste jaren wordt de ondergrond in toenemende mate gebruikt voor warmteproductie en warmte/koudeopslag (WKO). We doen onderzoek naar de effecten hiervan op grondwaterkwaliteit en –stroming en denken mee over duurzaam gebruik van de ondergrond.

Ontwikkelen van ondergrondse technieken voor water- en warmtevoorziening

Oever- en duininfiltratie van oppervlaktewater worden al decennialang toegepast als zuiveringsstap in de drinkwaterproductie. Daarnaast werken we aan technieken voor het ondergronds verwijderen van ijzer, mangaan en stoffen als genees- en bestrijdingsmiddelen.

De ondergrond biedt tijd en ruimte voor de opslag van zoet water, warmte en koude. Tuinders in het westen gebruiken de door ons ontwikkelde concepten ASR Coastal en Freshmaker om zoet regenwater op te slaan in de brakke ondergrond, zodat dit water beschikbaar is voor irrigatie in de zomer. Ook restwater van industrieën maken we zo beschikbaar voor akkerbouwers in droge landbouwgebieden. In steden zetten we ondergrondse waterberging in om wateroverlast bovengronds te voorkomen.

Als het gaat om energie, ontwikkelen we methoden waarmee het opslagrendement van warmte en koude in individuele en geclusterde WKO-systemen geoptimaliseerd kan worden. Daarnaast onderzoeken we methoden voor het opslaan en terugwinnen van water met hogere temperaturen (80-90 °C). Hiermee maken we hergebruik van (rest)warmte uit bijvoorbeeld industriële en geothermische bronnen, en inpassing in warmtenetten mogelijk.

Onderzoek naar puttechnologie en putmanagement

Putten geven toegang tot de ondergrond. In nauwe samenwerking met boorfirma’s, waterbedrijven en tuinders werken we aan verbetering van putten en putsystemen. We doen onderzoek naar de chemische, biologische en fysische processen die leiden tot verstopping van putten. Deze kennis vertalen we naar praktische richtlijnen en tools (Well Clogging Index) voor ontwerp, aanleg en efficiënte exploitatie van waterwin- en infiltratieputten. Horizontaal geboorde putten (HDDW) en putten met grotere diameter (EDGW) zijn voorbeelden van nieuwe putontwerpen, die het mogelijk maken ook dunne of matig doorlatende aquifers efficiënt te benutten. Ons onderzoek naar het beheersen van corrosie, scaling en injectiviteit draagt bij aan de ontwikkeling van geothermie als duurzame bron van warmte.

Ondergronds ontijzeren voorkomt verkleuring en verstopping

De veelvoorkomende aanwezigheid van ijzer, en eventueel mangaan, in grondwater kan voor verschillende problemen zorgen, afhankelijk van de gewenste toepassing. Er kunnen ongewenste verkleuringen ontstaan, bijvoorbeeld van gewassen door neerslag van roest bij besproeiing of van het water bij lozing op oppervlaktewater tijdens grondwaterbemalingen. Daarnaast kan de aanwezigheid van ijzer- en/of mangaan in grondwater leiden tot verstoppingen van de grondwaterputten voor koelwater, WKO-systemen of (drip)irrigatiesystemen. Juist daar kan ondergronds ontijzeren — dus voor de put — een grote verbetering opleveren. KWR onderzoekt waar en hoe ondergronds ontijzeren in Nederland kan worden toegepast. Daarbij wordt ook bekeken of en hoe de verschillende toepassingen een aanpassing van de huidige techniek vereisen, wat nodig is om ondergronds ontijzeren uitgebreider toe te passen, waar wet- en regelgeving ondergronds ontijzeren nog onmogelijk maken en wat daaraan te doen is, welke financiële en materiële inzet verschillende systemen voor ondergronds ontijzeren vergen en wat de opbrengsten zijn op financieel gebied, voor de waterkwaliteit of anderszins. Meer informatie over ondergronds ontijzeren.