Inhoud. Algen bij biologische filtratie van effluent. Rwzi en moerassysteem Everstekoog. lastig? of. Veel watervlooien, maar weinig algen.

Transcriptie

1 Algen bij biologische filtratie van effluent lastig? of hebben we er wat aan? Waternet/STOWA "algenworkshop Jaarbeurs Utrecht donderdag 18 juni 29 Ruud Kampf Waternet / Vrije Universiteit Amsterdam Rwzi Everstekoog: Geen algen maar watervlooien Inhoud Onderzoek Everstekoog Verdomd lastig om algen te kweken, want:? Voedselketens Biologische filtratie mesocosm Horstermeer, Grou en Empuriabrava Rol van algen kweek in Waterharmonica Algen, watervlooien, slakken, natuur Procestechniek? Beraadslaging Rwzi en moerassysteem Everstekoog rwzi voorbezinkvijver Veel watervlooien, maar weinig algen 9 parallelle sloten met riet en lisdodde afvoersloot Onderzoeks project

2 Groei van watervlooien (vnl. Daphnia magna) voorkomt groei van algen Daphnia in Empuriabrava Laboratorium onderzoek Initiële remming? OECD OECD-medium: exponentiele groei eerste 14 dagen a (µg/l) Chl-a dagnr. Everstekoog Cocksdorp Everstekoog OECD Effluenten: minder groei bij beide rwzi s De Cocksdorp trager groei start later De Cocksdorp Foekema, Kampf, 23: Kwekelbaarsjes experimenten overzicht , concept rapportage Laboratorium onderzoek Is het mogelijk algen te kweken op effluent? De aanwezigheid van nutriënten in effluent biedt de mogelijkheid om algen (fytoplankton) te kweken die de basis van een voedselketen kunnen vormen Is effluent een geschikt groeimedium voor algen? Wel remming: Vooral overbelaste rwzi De Cocksdorp Geen nutriënten beperking Jak, Kampf, Foekema, van Dokkum, 2, 23: Haalbaarheid en mogelijkheden van het gebruik van effluent van de rwzi De Cocksdorp voor natuurdoeleinden

3 Invloed Daphnia op algengroei 15 orofyl-a (µg/l) Chlo 1 5 zonder Daphnia met Daphnia (verontreinigd) Dage n met Daphnia (schoon) Ecoassay, verontreinigd = 32 µg/l Dimethoate). Proefveld Everstekoog 1998: Eerste proeven Everstekoog Idee: voor kweek van watervlooien is een voorafgaande algen kweek nodig: effluent > algen > watervlooien effluent algenvijver watervlooienvijver voorbezinkvijver van het helofytenfilter twee polyester bakken met inhoud van ca. 2 m 3, verblijftijd 5 dagen Bak 1: Chlorella pyrenoidosa Bak 2: Daphia magna Kampf, Jak en Groot, Ås, Norway, 7 11 June th International Conference on Ecological Engineering for Wastewater Treatment

4 Algen Chl. a (µg/l) Algen bak fytoplanktonvijver zoöplanktonvijver watervlo bak In beide bakken ongeveer even veel algen!! Watervlooien (aantal /l) Tijd (dagen) watervlo bak Watervlooien Tijd (dagen) fytoplanktonvijver zoöplanktonvijver na 3 weken veel Daphnia, tot 19 liter ook watervlooien in algenbak algen bak aparte algenbak is niet haalbaar!!! want groei watervlooien actiefslib deeltjes goede voedselbron voor Daphnia Kampf, Jak en Groot, Ås, Norway, 7 11 June th International Conference on Ecological Engineering for Wastewater Treatment Wat eten watervlooien? Algen en/ of Slib?? 22: algen vs watervlooien Vijver 1, Daphnia Vijver 1, chlfl Vijver 2, Daphnia Vijver 2, chlfl Daphnia (n/l) Chlorofyl-a (µg/l) Daphnia (n/l) Chlorofyl-a (µg/l) Verblijftijd 4.5 dagen 23/May/2 13/Jun/2 3/Jul/2 24/Jul/2 19/Aug/2 1/Sep/2 15/Oct/2 23/May/2 13/Jun/2 3/Jul/2 24/Jul/2 19/Aug/2 1/Sep/2 15/Oct/2 Vijver 3, Daphnia Vijver 3, chlfl Vijver 4, Daphnia Vijver 4, chlfl Daphnia (n/l) Chlorofyl-a (µg/l) Daphnia (n/l) Chlorofyl-a (µg/l) 23/May/2 13/Jun/2 3/Jul/2 24/Jul/2 19/Aug/2 1/Sep/2 15/Oct/2 23/May/2 13/Jun/2 3/Jul/2 24/Jul/2 19/Aug/2 1/Sep/2 15/Oct/2 Afname Daphnia heeft direct algen groei to gevolg Toename Daphnia leidt tot minder algen Daphnia populatie van 1 2 per l is al genoeg om algen te beheersen Foekema, Kampf, 23: Kwekelbaarsjes experimenten overzicht , concept rapportage

5 Daphnia Voedselketens Empuriabrava Grou Everstekoog Van fantasie tot Waterharmonica 2: Kwekelbaarsjes 22: Stekelbaarsjes systeem Theorie Effluent vijver wordt groen door algengroei. Hypothese Biologisch filtratie Gezuiverd afvalwater nutriënten Algen licht temperatuur Zwevend stof Daphnia Grootte deeltjes Samenstelling voedingswaarde (eco)toxiciteit Aard deeltjes Praktijk: Watervlooien groeien op deeltjes uit afvalwater, filteren daarbij ook de algen uit het water, daardoor blijft water helder Voedselketens Stekelbaars Lepelaar (eco)toxiciteit doorvergiftiging Daphnia feces Slakken

6 Biologische filtratie door Daphnia Promotie onderzoek op op vijivers gevoed met goed gezuiverd afvalwater uit een actief slib installatie Gelijke proeven op 3 rwzi s Horstermeer Effluent Gefiltreerd effluent Grou Parallel aan vijvers Empuriabrava Spanje Parallel aan vijvers effluent Horstermeer filtraat 4 x 4 mesocosms: 2 x 4: effluent 2 x 4: gefiltreerd effluent

7 Verwijdering zwevend stof Horstermeer Herfst 27 Niet alleen Daphnia Zwevend stof en algen: biologische filtratie door Daphnia vooral, maar ook andere Cladacera Gehechte algen en bezonken slib: begrazing door slakken Vooral : Grote poelslak Lymnaea stagnalis Mesocosms Horstermeer, herfst 27 Grou

8 Mesocosms Empuriabrava rechterdeel met schaduwdoek Empuriabrava Mesocosms en wetland Log of Log Clostridium Clostridium spores (nr/1 (nr/1 ml) ml) Mesocosms veel beter dan wetland systeem Empuriabrava Effect van schaduw doek

9 6 Maar: zonder schaduwdoek minder gesuspendeerde algen Empuriabrava: Chlorofyl (μg/l) 9 Schaduw 8 7 Chlorophyl A (mug/ /l) Geen schaduw shade no_shade 1 Geen Schaduw Schaduw NB: hele lage Chlorofyl gehalten!! Onderzoek met meetcellen in Empuriabrava Deeltjes Aard van deeltjes Theresa Serra Jordi Colomer Conxi Pau Department of Physics of the University of Girona MULTIPARAMETRIC PROBE SUBMERSIBLE PARTICLE SIZE ANALYZER FOUR CHANNELS SUBMERSIBLE FLUOROMETER Zomaar een voorbeeld van werk van Conxi Pau: Verloop van Groen algen en Blauwgroene algen Total Co oncentration (mg/l) Total Concentration (Green Algae) vs Time 1 Mesocosms A2 (Blue) B2(red) C2 (violet) D2 (green) Time (days) 3 Total Concentration (Bluegreen) vs Time Mesocosms A2 (blue) B2 (red) C2 (violet) D2 (green) Total Concentration (µg/l) Time (days)

10 settled Treated waste water Nutrients Particles algae suspended suspended Simplified scheme Mesocosms for biological filtration of treated waste water filamentous attached to the wall Storage of nutrients Daphnia Esp. in mesocosms, 4 m3 wall/m3 plus 1 m2 bottom Daphnia faeces nutrients Daphnia = filtering organisms Snails Snail faeces nutrients Snails = underwater pigs Ruud Kampf April 29 Nutrient concentraties in algen % van droog gewicht C N P Macro algen 25 1,5,15 Fytoplankton 45 5,7 Duarte, 1992: Nutrient Concentration of Aquatic Plants: Patterns Across Species Verwijdering N en P door oogsten algen draadvormig, flab Geschatte N verwijdering,3 mg/l per bak Ofwel 1,2 mg/l totaal Empuriabrava: januari mei 29 Toch wel aardige N en P verwijdering mogelijk Kleine letters: Geschat op basis van literatuur voor fytoplankton Geschatte P verwijdering,4 mg/l per bak Ofwel,16 mg/l totaal Koude periode NO Spanje

11 Is het Natuur?? Daphnia pond Reed beds Constructed nature Give water back to nature of een proces?? Daphnia reactor Biological filtratie Algen reactor for nutrient opslag Wetland als phototrophe biofilm reactor Vispaaiplaats om te voldoen aan de Europese kaderrichtlijn en voor biodiversiteit Beraadslaging Ik stem voor: Een natuurlijk, laag belast proces : Biologische filtratie voor verwijdering van zwevend stof uit actief slib installatie Algen voor nutriënten opslag : aanvullende N en P verwijdering produceren van een bruikbaar oppervlaktewater uit effluent Waterharmonica: the natural link from tap to source