wereldwijd, er is een disbalans tussen waterbeschikbaarheid en watervraag. De belangrijkste oorzaak van deze mismatch is landbouwirrigatie, die goed is voor ongeveer 70% van de zoetwateronttrekking. Tegelijkertijd, rioolwaterzuiveringsinstallaties lozen grote hoeveelheden water die de kwaliteit van de beperkte zoetwatervoorraden verminderen. Een nieuwe studie door een divers team van experts, waaronder onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam, toont aan dat het hergebruik van gezuiverd huishoudelijk afvalwater door middel van grondwater gevoede irrigatie een deel van de vraag naar landbouwwater kan dekken, terwijl afvalwater op natuurlijke wijze door de ondergrond wordt gezuiverd. Hun bevindingen zijn nu gepubliceerd in de wetenschappelijke tijdschriften Wetenschap van de totale omgeving en beoordelingen van milieuverontreiniging en toxicologie.

Het gebruik van gezuiverd huishoudelijk afvalwater voor bovengrondse irrigatie - en soms zelfs onbehandeld - is al wijdverbreid, vooral in het Midden-Oosten, Zuid- en Noord-Afrika en andere mediterrane landen, waar de beschikbaarheid van zoet water beperkt is. Echter, nadelen van deze directe irrigatie bestaan, zoals snelle verdamping. Veldwerkers en gewassen komen bij bovengrondse irrigatie in direct contact met verontreinigd water, ernstige gezondheidsrisico's met zich meebrengen.

Nutsvoorzieningen, gezuiverd huishoudelijk afvalwater wordt meestal direct geloosd op oppervlaktewateren zoals rivieren en meren. Conventionele afvalwaterzuiveringsinstallaties zijn niet in staat om veel microverontreinigingen te verwijderen. Dit betekent dat gezuiverd afvalwater geneesmiddelen, antibioticaresistente bacteriën en een breed scala aan andere chemicaliën.

Sprinkler versus grondwater gevoede irrigatie

Hoofdauteur van de studie is Ph.D. kandidaat Dominique Narain-Ford, van het UvA Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica:"Deze afvoer is vooral een probleem bij laag debiet in de zomer, waardoor kleine oppervlaktewateren voornamelijk uit gezuiverd afvalwater bestaan. Water uit deze stromen wordt in veel gevallen direct door middel van sproei-irrigatie op gewassen toegepast, resulterend in de onbedoelde blootstelling aan menselijke pathogenen en andere microverontreinigingen."

Wanneer gezuiverd huishoudelijk afvalwater wordt aangevoerd via grondwater gevoede irrigatie, ook wel ondergrondse irrigatie genoemd, bodempassages elimineert direct contact. Ook maakt het optimaal gebruik van bodemprocessen die filteren, buffer, afbreken en de verspreiding van chemicaliën minimaliseren.

Droge seizoenen

Het nieuw gepubliceerde onderzoek naar ondergrondse irrigatie richtte zich op Nederland, wat een ideale studieplek is:een zeer dichtbevolkt land, met 1,9 miljoen hectare akkerland en goed verdeelde rioolwaterzuiveringsinstallaties over het hele land. Als jaargemiddelde, de totale vraag naar beregeningswater in Nederland is gemiddeld 144 miljoen m ³ . Recent waren er meerdere droge jaren met uitschieters tot 256 miljoen m ³ . Narain-Ford:"In ons onderzoek hebben we onderzocht waar, en hoe veel, Het afvalwater van rioolwaterzuiveringsinstallaties kan direct worden hergebruikt in landbouwkundige ondergrondse irrigatie tijdens een gemiddeld en droog seizoenscenario."

Rioolwaterzuiveringsinstallaties in Nederland hebben een jaarlijks lozend effluent van 1,9 miljard m ³ , dat veel hoger is dan de jaarlijkse vraag naar water voor bovengrondse irrigatiesystemen. "Vergeleken met bovengrondse irrigatietechnieken, ondergrondse irrigatie vereist veel water om het grondwater op een gewenst niveau te brengen, terwijl er minder irrigatiewater verloren gaat in de atmosfeer door verdamping van onderscheppingswater, " legt Narain-Ford uit.

De onderzoekers toonden aan dat in de Nederlandse situatie, direct opzettelijk hergebruik van afvalwater van rioolwaterzuiveringsinstallaties kan tot 25% van de SSI-waterbehoefte van akkerland vervullen binnen een transportbuffer van vijf kilometer van de rioolwaterzuiveringsinstallaties. Tijdens een droog jaar kan dit oplopen tot 17%. Dit betekent dat respectievelijk 78% en 84% van het totale beschikbare effluent van de Nederlandse rwzi gebruikt zou worden.

Opmerkelijk is dat op basis van de grootte van het gebied dat is geïnfiltreerd met afvalwater van de rioolwaterzuivering tijdens ondergrondse irrigatie, over een langere periode zal de vraag naar ondergronds irrigatiewater afnemen door verhoogde grondwaterstanden. Narain-Ford:"Ondergrondse irrigatie heeft de potentie om twee vliegen in één klap te slaan. Onze inzichten zullen bijdragen aan een veilig gebruik van afvalwater in het concept van waterhergebruik in de circulaire economie."