Veilig gebruik van huishoudelijk afvalwater voor irrigatie

Peru's hoofdstad Lima telt momenteel een bevolking van 8 miljoen mensen. Het groeiende aantal huisaansluitingen met riolering zorgt voor een enorme stroom afvalwater waar de bestaande zuiveringsinstallaties niet tegenop kunnen. De niet- of gedeeltelijk behandelde afvalwaters belasten het milieu en bedreigen de menselijke gezondheid. Dit laatste is vooral aan de orde in de droge gebieden van Peru waartoe ook Lima behoort. Vanwege een tekort aan regenwater gebruiken boeren hier niet-behandeld of verdunt huishoudelijk afvalwater. Ziekmakende micro-organismen in dit water – zoals de cholerabacterie – vormen een risico voor mens en dier. Dit project wil een effectieve en goedkope behandeling ontwikkelen om de ziekmakers uit het afvalwater te halen. Het restwater voldoet dan aan normen om het veilig voor de landbouw te kunnen hergebruiken.

Bacteriën, wormen en oerdiertjes

Het project ging van start met een grondige literatuurstudie om onder meer de huidige afvalwaterzuiveringsinstallaties in Peru en Lima te leren kennen. Aansluitend laboratoriumonderzoek richt zich vooral op hoe je het beste schadelijke micro-organismen kunt verwijderen. Ziekmakende bacteriën bijvoorbeeld komen via uitwerpselen van mensen in het huishoudelijk afvalwater terecht. Net als Protozoa en wormeitjes. Protozoa zijn eencellige oerdiertjes die ernstige infectieziektes als dysenterie kunnen veroorzaken. In ongunstige omstandigheden omhullen ze zich met een membraan (cyste). De microscopisch kleine eieren van Helminthen vind je ook in huishoudelijk afvalwater. Helminthen zijn wormen in vele soorten en maten die in het menselijk lichaam parasiteren. Opmerkelijk is dat hun eitjes zich gemakkelijk tot larven ontwikkelen bij een temperatuur en vochtigheid die vaak ook bij landbouwbodems en gewassen voorkomt.

Compact en betaalbaar

Insteek is om een zuiveringssysteem te ontwikkelen dat compact en betaalbaar is. Zo kan het snel en overal worden toegepast. Ook de geplande invoering in het stedelijk gebied van Lima vraagt om een minimum aan benodigde ruimte. Het beoogde systeem dat de onderzoekers testen, is een zuurstofloze voorzuivering. Een dergelijke anaërobe zuivering is bij uitstek een technologie die in staat is tegen lage kosten de grootste vuillast uit afvalwater te verwijderen. Naast gezuiverd water op maat produceert deze techniek energie in de vorm van methaangas. De zuurstofloze zuivering zal bij het onderzoek in twee varianten worden toegepast. In één variant is ze gecombineerd met een aërobe (zuurstofrijke) stap, in de tweede variant volgen beide zuiveringsstappen elkaar op. De anaërobe stap zal worden geoptimaliseerd om de filtreerbare eitjes van Helminthen en de cysten van Protozoa te kunnen verwijderen. De aërobe zuiveringsstap is bedoeld om de achtergebleven ziekmakende bacteriën af te vangen.

Zuiveringsreactor

Het experimentele onderzoek in de laboratoria van Wageningen UR en verder van huis in de National University of Engineering in Lima is nog in volle gang. Een belangrijke onderzoekshypothese is dat het afvangen van wormeitjes in de zogeheten slibdeken van de zuurstofloze zuiveringsreactor kan worden geoptimaliseerd, waardoor het gezuiverde afvalwater 100% wormvrij is. De slibdeken fungeert daarbij als filter. Eerste resultaten laten zien dat de dichtheid van de slibdeken van grote invloed is op de te verwijderen wormeitjes. Dit geldt ook voor het stromingsprofiel in de slibdeken. Alle bevindingen dragen bij aan een verbeterd ontwerp en een betere bedrijfsvoering van het systeem. Het eindresultaat moet de gezondheid garanderen van iedereen die landbouwproducten eet die met het gezuiverde afvalwater zijn bewaterd.

Links

• Artikel: Geïntegreerd agrarisch hergebruik van gezuiverde effluenten. Van Lier J.B. (2007) in SPIL 239-240: 25-28.