Door toenemende droogte zitten Nederlandse boeren steeds vaker in de knel. De gewassen hebben meer water nodig en ook het grondwaterpeil daalt. Dominique Narain-Ford onderzocht de mogelijkheden van ondergrondse irrigatie met gezuiverd afvalwater.
Door toenemende droogte zitten Nederlandse boeren steeds vaker in de knel. De gewassen hebben meer water nodig en ook het grondwaterpeil daalt. Dominique Narain-Ford onderzocht de mogelijkheden van ondergrondse irrigatie met gezuiverd afvalwater.
Wat heeft u precies onderzocht?
‘Ik heb onderzocht of gezuiverd afvalwater uit rioolwaterzuiveringsinstallaties geschikt is om akkers ondergronds mee te irrigeren. Bij bovengrondse irrigatie met gezuiverd afvalwater uit deze installaties verdampt relatief veel water. Ook kunnen de stoffen die nog in het water zitten, op de plant terechtkomen. Want niet alle stoffen en micro-organismen kunnen uit het water worden gefilterd; gezuiverd afvalwater bevat nog steeds medicijnresten, PFAS, E-coli en resten van cosmeticaproducten. We wilden weten of bij ondergrondse irrigatie een deel van die reststoffen zou worden afgebroken in de bodem.’
Gezuiverd afvalwater uit een rioolwaterzuiveringsinstallatie is dus nog vies?
‘In een rioolwaterzuiveringsinstallatie worden de grote delen afval uit het rioolwater gefilterd. Deze delen zinken vervolgens, samen met veel andere mogelijk schadelijke stoffen naar de bodem, zodat ze in het slib belanden. Met de huidige methodes kunnen we sommige stoffen, bacteriën en andere verontreinigingen inderdaad niet filteren.’
En zuiveringsinstallaties lozen daardoor vervuild water?
‘Het wordt steeds moeilijker om water goed te zuiveren, omdat er zoveel verschillende stoffen in belanden die er niet in horen. Tegelijkertijd neemt de droogte in Nederland de komende jaren toe. Daarom moeten we veel zorgvuldiger met water omspringen. Niet alleen met de kwantiteit, door meer water vast te houden en op te slaan, maar ook met de kwaliteit. We hebben te weinig water van goede kwaliteit.’
Wat heeft ondergrondse irrigatie daarmee te maken?
‘Ten eerste hebben we onderzocht of ondergrondse irrigatie effectief is, omdat je het water in de bodem injecteert in plaats van dat je het op de plant sproeit. Hiervoor hebben we de drainagebuizen gebruikt die er al lagen, op ongeveer een meter onder maaiveld, waar ook ondiep grondwater zit. Door water toe te voeren in zo’n systeem is er sprake van omgekeerde drainage, ofwel ondergrondse irrigatie. Zo konden we tijdens het droogteseizoen het ondiepe grondwater aanvullen. Ten tweede waren we geïnteresseerd in wat er zou gebeuren met de ongezuiverde stoffen uit het afvalwater, die mogelijk een risico vormen als ze in de wortelzone van het gewas terechtkomen of in het diepere grondwater.’
Is ondergrondse irrigatie effectief?
‘Dat hangt erg van de omstandigheden af, niet alle gebieden en bodemtypen zijn even geschikt. Voor de hogere zandgronden, waar het proefveld van mijn onderzoek lag, kan ondergrondse irrigatie uitkomst bieden. Met een maximale irrigatiezone van vijf kilometer zou deze methode in Nederland aan maximaal een achtste van de waterbehoefte van de landbouw kunnen voldoen.’
Belanden er met ondergrondse irrigatie veel ongezuiverde stoffen uit het afvalwater in de bodem?
‘Dat is moeilijk te zeggen. In ons onderzoek zagen we dat tijdens de irrigatieperiode sommige stoffen ophoopten bij de punten waar het water uit de leiding in de grond druppelde. Als het in de herfst en winter vervolgens regende, spoelden die stoffen alsnog naar de beek waar ook de rioolwaterzuiveringsinstallatie op loost. Het systeem spoelde zichzelf dus als het ware schoon. De stoffen werden ook gedeeltelijk afgebroken. Door met een proefstof de verdunningsfactor uit te rekenen, zagen we dat er in de bodem wel degelijk afbraakprocessen plaatsvinden. Dat gebeurt vooral als het heel droog is, terwijl je de grondwaterstand met irrigatie natuurlijk op peil houdt.’
De bodem kan water zuiveren?
‘Dat weten we voor deze omstandigheden nog niet precies. Zandgronden, zoals de duinen of rivieroevers, worden al gebruikt voor waterzuivering. Afbraak gebeurt daar veelal onder sub-aerobe omstandigheden, waarbij zuurstof beschikbaar is. Onze proefopstelling had voornamelijk anaerobe omstandigheden, waarbij nauwelijks zuurstof beschikbaar is. Dat kan andere afbraakproducten veroorzaken, die we nog niet kennen. Vervolgonderzoek moet uitwijzen welke dat precies zijn. Het is ieder geval duidelijk dat lang niet alle stoffen afbreken. PFAS blijft bijvoorbeeld gewoon in het water zitten, daar komen we niet vanaf met ondergrondse irrigatiesystemen.’
2011 – 2015 Bachelor Milieutechnologie aan de Anton de Kom Universiteit van Suriname
2012 – 2014 Chemisch lab-assistent aan de Anton de Kom Universiteit van Suriname
2015 – 2017 Master Biomedical Sciences aan de Universiteit Utrecht
2016 Onderzoeksstage bij het RIVM naar de E-coli bacterie in het Nederlandse oppervlaktewater
2018 – 2022 Gastonderzoeker bij KWR Water Research Instituut (onderdeel van PhD)
2023 PhD: ‘Water is too precious to waste: Trade-offs of sewage effluent reuse in agricultural sub-surface irrigation’ als externe PhD-kandidaat aan de UvA
2023 – heden Projectcoördinator Drinkwatermaterialen en chemicaliën bij het RIVM
2011 – 2015 Bachelor Milieutechnologie aan de Anton de Kom Universiteit van Suriname
2012 – 2014 Chemisch lab-assistent aan de Anton de Kom Universiteit van Suriname
2015 – 2017 Master Biomedical Sciences aan de Universiteit Utrecht
2016 onderzoeksstage bij het RIVM naar de E-coli bacterie in het Nederlandse oppervlaktewater
2018 – 2022 Gastonderzoeker bij KWR Water Research Instituut (onderdeel van PhD)
2023 PhD: ‘Water is too precious to waste: Trade-offs of sewage effluent reuse in agricultural sub-surface irrigation’ als externe PhD kandidaat aan de UvA
2023 – heden Projectcoördinator Drinkwatermaterialen en chemicaliën bij het RIVM