X
GO

Actueel nieuws

Nitraten in oppervlaktewater, een groots probleem

Nitraten in oppervlaktewater, een groots probleem

In het kader van het LA-traject ‘Innoverende aanpak voor nitraatreductie in land- en tuinbouwgebieden'

Auteur: Vandewoestijne Elise/zondag 16 september 2018/Categorieën: Openluchtteelt, Water, Projecten, Vlaamse Overheid, VLAIO (ex IWT), DRAIN, Thema, Water, Voorlichting, projectinfo, Actueel, Niet-leden

Ondanks een strikte bemesting is het vaak niet te vermijden dat er via het drainagewater van landbouwpercelen nitraten vrijkomen in het oppervlaktewater. Via een LA-traject wordt gepoogd om deze uit het drainagewater te verwijderen indien een strikte bemesting geen soelaas biedt. Op deze manier willen we komen tot meer groene MAP-meetpunten.

Tijdens het LA-project ‘Innovatieve toepassingen voor nitraatreductie in land- en tuinbouwgebieden’ wordt een best beschikbare techniek (BBT) ontwikkeld om op het veld nitraten uit drainagewater te halen daar waar strikte bemesting onvoldoende verbetering brengt aan de waterkwaliteit. Met denitrificatietechnieken wordt een maximale concentratie van 50 mg nitraat/l in het drainagewater van landbouwpercelen beoogd. De ontwikkelde BBT wordt tijdens dit project op 3 locaties in Antwerpen, West- en Oost-Vlaanderen geïmplementeerd om er de rode MAP-meetpunten aan te pakken.


Meten is weten
Tijdens de winters van 2016-2017 en 2017-2018 werden verspreid over Antwerpen, West- en Oost-Vlaanderen metingen uitgevoerd om de eigenschappen van drainagewater in kaart te brengen. Op die manier kon een beeld verkregen worden over de concentraties aan nitraten in het drainagewater, de debieten en de evolutie van beide factoren tijdens het winterseizoen en over 2 jaren heen. Daarnaast werd de temperatuur van het drainagewater gemonitord. Deze cijfers worden gebruikt voor het dimensioneren van de BBT.


De proef op de som
In november 2017 werd de eerste denitrificatiereactor geplaatst aan een drainagebuis in Buggenhout, provincie Oost-Vlaanderen. Het Laboratorium voor Proces- en Milieutechnologie van KU Leuven ontwierp een installatie voor de biologische omzetting van nitraat in het onschadelijke stikstofgas (Figuur 1 en 2). Die technologie is uitermate geschikt om de hydraulische piekbelastingen en temperatuurschommelingen van het drainagewater tijdens de wintermaanden op te vangen. Elektriciteit wordt voorzien door fotovoltaïsche zonnepanelen geschakeld aan een lithiumbatterij.

 

Off-grid installatie voor de biologische omzetting van nitraat in het onschadelijke stikstofgas

 

Schematische weergave van de ontworpen installatie


Op basis van de meetgegevens (debiet en temperatuur) van de winter 2016-2017 werd een installatie ontworpen die 500 l/u drainagewater kan verwerken. Dit vertaalt zich in twee in serie geplaatste reactorvaten van 3 m3, elk gevuld voor 1,1 m3 met dragermateriaal. Op dit dragermateriaal kunnen de bacteriën groeien die nitraten omzetten in stikstofgas. Waar het drainagewater in de gracht stroomt, werd een kleine pompput voorzien om het drainagewater eenvoudig naar de eerste denitrificatiereactor te brengen. Vooraleer in deze reactor toe te komen, wordt het drainagewater gemengd met een koolstofbron, die noodzakelijk is voor een goede werking van de bacteriën. Indien  er een overmaat aan koolstof aanwezig is, bijvoorbeeld bij lage nitraatconcentraties en bijgevolg lage activiteit van de bacteriën, is het belangrijk dat mogelijke resthoeveelheid koolstof op een biologische manier kan worden verwijderd. Hiervoor werd de tweede reactor voorzien. Deze reactor kan op regelmatige basis belucht worden zodat naast denitrificatie ook de biologische omzetting van koolstofhoudend materiaal naar CO² kan plaatsvinden. Na behandeling in de tweede reactor stroomt het drainagewater zoals voorheen in de gracht. Vanwege zijn ontwerp vraagt de compacte installatie relatief weinig onderhoud en nazicht.

Door de late start van het drainageseizoen en een aantal opstartproblemen werden de reactorvaten pas in de loop van januari gevuld met nitraatrijk drainagewater. Pas vanaf dit moment kon de aangroei van denitrificerende bacteriën starten. 

In het begin van het drainageseizoen werden debieten van ongeveer 2000 l/u opgemeten. In 2016 werden waarden genoteerd die 4 keer kleiner waren. De zomer en het najaar van 2017 waren beduidend natter vergeleken met dezelfde periode in 2016. Desondanks daalde het debiet tot 1200 l/u naarmate het seizoen vorderde. Dit was  beduidend hoger dan het debiet waarvoor de installatie werd ontworpen. Dit vertaalde zich in een hoger energieverbruik van de influentpomp en bijgevolg het ontladen van de batterij. Bij het ontwerp werd rekening gehouden met periodes van stilstand voor het opladen van de batterij. Door dit hoger debiet waren deze periodes langer dan voorzien waardoor slechts een deel van het totale drainagewater kon worden behandeld.

Aangezien de installatie op technisch vlak goed werkt en toen er eind maart/begin april warmere weersomstandigheden waren, steeg ook de biologische activiteit in de reactoren. In deze goede omstandigheden werden al effluentconcentraties tussen 10 mg NO3-/l en 20 mg NO3-/l opgemeten. Er is sterk vertrouwen dat deze positieve trend zal worden bevestigd en deze technologie als Best Beschikbare Techniek voor de verwijdering van nitraat uit drainagewater kan worden geïmplementeerd. In totaal werd reeds een volume van ongeveer 450 m3 drainagewater behandeld. De opgedane inzichten worden meegenomen in het ontwerp en bouw van de volgende twee installaties in Sint-Katelijne-Waver en Staden, die in oktober operationeel zullen zijn.


Financiering via “blauwe dienst”
Om het mogelijk te maken de techniek ontwikkeld binnen dit project in de praktijk in te zetten, is er naast de technische know-how ook budget nodig. Daarom wordt er binnen dit project tevens bekeken hoe financiering van dergelijke installaties kan gebeuren. Deze vorm van dienstverlening wordt een ‘blauwe dienst’ genoemd. Dit is een watergerelateerde dienst die op vrijwillige basis verleend wordt door land- of tuinbouwers tegen een vergoeding. Het uiteindelijke doel is om de nitraatwaarden aan het MAP-meetpunt van de betrokken zone aanzienlijk te verminderen zodat het groen kan worden ingekleurd. Op deze manier zorgen de deelnemende telers ervoor dat elke landbouwer met percelen binnen deze VHA-zone hier mee een voordeel uit haalt. Het is dan ook logisch dat niet enkel de landbouwers die de installatie plaatsen hiervoor financieel Of arbeidsmatig voor opdraaien, maar dat de kosten collectief gedragen worden. Een evaluatie hoe die kosten verdeeld kunnen worden en/of ook de overheid mee kan participeren, maakt deel uit van dit project. Een inspirerende literatuurstudie is achter de rug. Nu wordt hiermee voort aan de slag gegaan om de blauwe dienst verder vorm te geven.


Meer info?
Elise Vandewoestijne


In samenwerking met
LA-traject ‘Innoverende aanpak voor nitraatreductie in land- en tuinbouwgebieden’.

 

 

   

Print

Aantal keer bekeken (3998)/Commentaren (0)

Links

x