Praktisch getoetste fundamentele kennis als ankerpunt voor de innovatie
Dit jaar start een vervolgonderzoek naar biologische grondwaterzuivering vanuit de TU Delft, voortbouwend op het ‘Redox-filter’ project. Dit onderzoek richt zich op de interactie tussen zuiveringsprocessen, hoog-belaste systemen en nieuwe zuiveringsconcepten die de drinkwatersector vooruit helpen.
Biologie als hoeksteen van de waterzuivering
De innovaties in mijn werk zijn steeds tot stand gekomen in wisselwerking tussen fundamentele kennisontwikkeling en praktische toepassing. Een rode draad voor mij in ruim 30 jaar R&D is de zuivering van anaeroob (zuurstofloos) grondwater tot drinkwater. Overal in de wereld, inclusief Nederland gebeurt dit al meer dan een eeuw hoofdzakelijk met zandfilters, die de typische grondwatercomponenten methaan, ijzer, mangaan en ammonium effectief verwijderen. Deze ogenschijnlijk primitieve systemen vormen in werkelijkheid zeer complexe fysisch-chemische en biologische reactoren. Veelal wordt verondersteld dat biologische processen in deze systemen marginaal zo niet verwaarloosbaar zijn en – waar mogelijk – vermeden moeten worden. Tijdens decennialang toegepast onderzoek in grondwaterzuiveringen en mijn promotieonderzoek (2006-2011) aan de afdelingen Watermanagement en Milieubiotechnologie van de TU Delft heb ik tot mijn verrassing echter ontdekt dat microbiologie in de meeste gevallen een belangrijke zo niet overheersende rol vervullen (Figuur 1 en Figuur 2). Dit inzicht is van doorslaggevend belang omdat biologische systemen andere ontwerp- en bedrijfsvoering- (O&M) uitgangspunten kennen dan fysisch-chemische filters. Belangrijker nog was de ontdekking dat de biologische systemen in veel gevallen efficiënter zijn, dus een grotere hydraulische capaciteit (lees: een kleinere voetafdruk) en betere en robuustere zuiveringswerking hebben dan hun fysisch-chemische evenknieën. De kennis en waarde van biologische zandfilters is de laatste jaren verdiept door een breed opgezet zandfiltratie onderzoek dat in samenwerking met de universiteit van Delft, Nijmegen, Utrecht en Wageningen is uitgevoerd (RedOx-filter-project).
Voor bepaalde delen van de wereld (o.m. het francofone gebied en Vlaanderen) is de hoge efficiency van biologisch grondwaterzuivering geen nieuws, maar voor het overgrote deel van de wereld, waaronder Nederland, wèl (zie Figuur 3). Voorts blijkt biologische grondwaterzuivering winst op te kunnen leveren door vermindering van emissies van broeikasgassen (zie Figuur 4).
Doorontwikkeling van biologische zuiveringstechnieken met groot potentieel
Mijn eigen onderzoek, resultaten uit het onlangs afgesloten onderzoeksproject ‘Redox-filter’ en vragen vanuit de sector bieden de unieke gelegenheid om zowel de kennis over de biologische grondwaterzuivering te verbreden en verdiepen als innovatieve toepassingen te ontwikkelen die de drinkwaterwereld vooruithelpen. Binnen mijn bedrijf en in nauwe samenwerking met geïnteresseerde partijen uit de watersector en onderzoekswereld zal ik hiervoor de komende periode een onderzoeksvoorstel uitwerken vanuit de afdelingen Environmental Engineering van de TU Delft, waar ik al langere tijd aan verbonden ben. Hiervoor wordt onder meer een beroep gedaan op subsidiëring vanuit het Open Technologieprogramma van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO-OTP 2026). Speerpunten zijn hoog-belaste systemen, interactie tussen zuiveringsprocessen, voor- en nabehandeling van membraanfiltratietechnieken, biologische fouling en stabiliteit en nieuwe zuiveringsconcepten.
Neem gerust contact met mij op als u kansen tot samenwerking ziet.
