Duurzaam hergebruik van water uit mestverwerking met wetlands

Transcriptie

1 Duurzaam hergebruik van water uit mestverwerking met wetlands Vaneeckhaute C., Michels E., Meers E., Tack F.M.G 16 november 2010 TNAV: Overlegplatform Academiawater Meets Industry

2 Overzicht presentatie I. Inleiding: Mestverwerking in Vlaanderen mestoverschot & mestverwerking II. Mestverwerking tot loosbaar water tertiaire zuivering met constructed wetlands III. Onderzoek: Waterhergebruik hergebruik van gezuiverde effluenten als secundaire waterbron TNAV: Academia Meets Industry

3 I. Mestverwerking in Vlaanderen TNAV: Academia Meets Industry

4 Situatieschets Mestoverschot op de bodembalans Intensieve veeteelt resulteert in een Inbreuken lokale op de overproductie EU Nitraatrichtlijn van nutriënten (N,P) op regionaal niveau. % in % in Gelijke situaties doen zich voor in % in Frankrijk (Bretagne), Nederland, Duitsland (Noord Westfalen), Spanje (Barcelona), Italië, etc.

5 Mestverwerking Dierlijke mest Vaste fractie Compostering Bodem verbeteraar Fysische scheiding Bemester Vloeibare fractie Uitspreiding over land Constructed wetlands Loosbaar water Nutriëntverwijdering via biologische behandeling TNAV: Academia Meets Industry Vergisting Loosbaar water

6 II. Mestverwerking tot loosbaar water TNAV: Academia Meets Industry

7 Constructed wetlands Intelligent design : - Complex van laguneringen, vloeirietvelden en percolatievelden - Sturing in functie van cruciale monitoring parameters BIWA TNAV: Overlegplatform workshop Academiawater Meets Industry

8 Constructed wetlands Vloeibare fractie na biologie Effluent Constructed Wetlands 300 mg/l totale stikstof < 15 mg/l totale stikstof 250 mg/l totale fosfor < 2 mg/l totale fosfor mg/l COD < 125 mg/l COD TNAV: Academiawater Meets Industry BIWA workshop Overlegplatform

9 III. Onderzoek: Waterhergebruik TNAV: Academia Meets Industry

10 Waterschaarste & hergebruik Dierlijke mest Fysische scheiding Vloeibare fractie Watervoorziening voor de landbouw is één van de meest belangrijke economische en ecologische uitdagingen van de nabije toekomst Gebruik van gezuiverd afvalwater op landbouwbedrijven is schaars Is hergebruik van effluent na constructed wetlands een duurzame optie? Nutriëntenverwijdering door biologische zuivering Loosbaar water Constructed wetlands BIWA TNAV: Overlegplatform workshop Academiawater Meets Industry

11 GI 3 ha ICH 0,5 ha m 3 effluent/ jaar Wetland Prim. & sec. mestbehandeling Varkensbedrijf PI 1 ha m 3 effluent/ jaar m 3 effluent/ jaar LA 0,5 ha WVL 3 ha m 3 effluent/jaar m 3 effluent/jaar

12 Methodiek Maandelijkse staalname op 5 verschillende operationele constructed wetlands Fysico-chemische parameters (niet-limitatieve lijst) SS EC ph P tot ortho-p NTU hardheid N tot NO 2 NO 3 NH 4 BOD COD Ca Mg K Na F Cl SO 4 Al Cd Cu Fe Mn Ni Pb Zn Co Cr Bacteriologische parameters C. perfringens Enterococci totale Coliformen Salmonella E. coli Coliformen (37 C) Coliformen (22 C) sporen sulfiet red. Clostridia Hergebruikopties (hoog- & laagwaardig) Drinkwater veeteelt Irrigatiewater Reinigingswater Koelwater TNAV: Overlegplatform Academia water Meets Industry

13 Resultaten Toetsing aan de drinkwaternormen Globaal zeer positieve resultaten Knelparameters Locatie Andere sporenelementen: hoofdzakelijk onder DL TNAV: Overlegplatform Academia water Meets Industry

14 Resultaten Voorstelling onder de vorm van boxplots outlier (> 1,5x interkwartielafstand) hoogste niet-outlier kwartiel 3 mediaan kwartiel 1 omvat 50% van de data kleinste niet-outlier Tussentijdse TNAV: Academia vergadering Meets Industry

15 Resultaten: Totale stikstof VLAREM (15 mg/l) Ntot mg/l Geen normen voor drinkwater of irrigatiewater Locatie TNAV: Overlegplatform Academia water Meets Industry

16 Resultaten: Nitraat Drinkwater varken: 100 mg/l Ntot NO mg/l 3 mg/l Irrigatie, proces-, koel- & reinigingswater: - algenbloei, uitspoeling Locatie TNAV: Academia Meets Industry

17 Resultaten: Totale fosfor VLAREM (2 mg/l) P (mg/l) Geen norm voor drinkwater essentieel element, niet toxisch Irrigatie: 15 mg/l algenbloei bij opslag Locatie Proces-, koel- & reinigingswater: - eutrofiëring TNAV: Overlegplatform Academia water Meets Industry

18 Resultaten: Hardheid Drinkwater varken: 20 D H Hardheid (D H) Irrigatiewater: 21,5 D H kalkneerslag Koel- & reinigingswater: - kalkneerslag Locatie (On)diep grondwater, open putwater, leidingwater: ook verhoogde hardheid TNAV: Overlegplatform Academia water Meets Industry

19 Resultaten: Sporen sulf. red. Clostridia Drinkwaternorm: 0 cfu/ 100 ml Cfu / 100 ml Tijd TNAV: Overlegplatform Academia water Meets Industry

20 Conclusies Preliminaire resultaten tonen aan dat de effluentkwaliteit beter is dan initieel aangenomen, zowel voor de bacteriologische als voor de fysico-chemische parameters. Zelfs voor hoogwaardige toepassingen zijn de knelpunten voor hergebruik gemakkelijk te verhelpen door gebruik van eenvoudige napolijstingstechnieken. Er wordt verwacht dat hergebruik van effluent na constructed wetlands belangrijke economische en ecologische voordelen zal bieden in kader van de verduurzaming van landbouw. Tussentijdse Gebruikerscommissie BIWA TNAV: Overlegplatform workshop Academia vergadering water Meets Industry

21 Toekomstperspectieven Energie uit biomassa Algenteelt Pilootinstallatie napolijsting Biodiversiteit TNAV: Academiawater Meets Industry Overlegplatform Aquacultuur

22 Contact ir. ( ): even for high grade applications constraints Tutor: for Dr. reuse ir. Evi Michels were limited to parameters which ( ): are easy to address using simple polishing steps. Promotor: Prof. dr. ir. Erik Meers we expect that reuse of constructed ( ): wetland effluent in various applications will have important economical and environmental benefits. POVLT Tussentijdse Gebruikerscommissie BIWA TNAV: Overlegplatform workshop Academia vergadering water Meets Industry

23