FERTINNOWA: uitwisselen van fertigatietechnologieën over de grenzen heen

Transcriptie

1 FERTINNOWA: uitwisselen van fertigatietechnologieën over de grenzen heen Els Berckmoes Studiedag Selectieve natriumverwijdering 10 juli 2018 PSKW This project has received funding from the European Union s Horizon 2020 research and innovation

2 FERTINNOWA s paspoort Type project: Coordinatie & Support Actie (CSA) - geen onderzoek - wel samenbrengen en uitwisselen bestaande kennis Focus: gefertigeerde teelten (groenten, fruit, sierteelt; onder bescherming en in open lucht) Budget: 3 miljoen Start: 01/01/ /12 /2018

3 FERTINNOWA s Consortium 23 partners 2 linked third parties 9 Europese lidstaten Zuid-Afrika

4 Waarom een thematisch netwerk? : een benchmark studie in opdracht van VLM onthulde dat : 1. Telers problemen ondervinden wat betreft: voorziening van kwalitatief irrigatiewater efficiënt gebruikt van water en meststoffen tijdens de teelt voorkomen van doorsijpeling/lozing van nutriëntstromen naar de omgeving FERTINNOWA 2. Beschikbare innovatieve technologieën niet of onvoldoende worden toegepast op de bedrijven.

5 FERTINNOWA s concept Telers in Land X ervaren probleem Vertrekpunt: telers Potentiële technologie elders in Europa Combinatie probleem en oplossing op praktijkniveau Evaluatie (technologisch, economisch, praktisch en wettelijk)

6 FERTINNOWA s acties en resultaten Benchmark rapport: Identificatie problemen en gebruikte technologieën Teler in land A heeft probleem Startpositie: visie telers Teler in land B: Mogelijke technologieën Kan deze uitwisseling werken? Economisch? Wettelijk? Praktisch?

7 Vertrekpunt telersenquête 371 enquêtes gespreid over 9 lidstaten en Zuid-Afrika 513 teeltsystemen Focus op: Toegepaste technologieën Ervaren problemen Waterbronnen efficiënt water en nutriëntengebruik emissies technologisch-wettelijk socio-economisch Kennis alternatieve technologieën Struikelblokken voor implementatie

8 Resultaat telersenquête Benchmark report met duidelijk overzicht: Gebruikte technologieën Interesses van de telers uploads/2018/05/benchmark-report.pdf

9 FERTINNOWA s acties en resultaten Evaluatie beschikbare technologieën Teler in land A heeft probleem Startpositie: visie telers Teler in land B: Mogelijke technologieën Kan deze uitwisseling werken? Economisch? Wettelijk? Praktisch?

10 Inventarisatie & evaluatie beschikbare technologieën Evaluatie van meer dan 130 terchnologieën door 53 professionals van over gans Europa

11 Resultaat evaluatie technologieën Fertigatie bijbel he-fertigation-bible/ Technologie databank FERTINNOWA website Factsheets 25 Telers en adviseurs telers, adviseurs, toeleveranciers, Telers en adviseurs

12 FERTINNOWA s acties en resultaten Teler in land A heeft probleem Startpositie: visie telers Uitwisseling en demonstratie technologiën Teler in land B: Mogelijke technologieën Kan deze uitwisseling werken? Economisch? Wettelijk? Praktisch?

13 Uitwisseling en implementatie technologieën Volg de uitwisselingen online:

14 Uitwisseling Optima Agrik Noord-West Europa Kwalitatief irrigatiewater voor recirculatie het probleem van natrium This project has received funding from the European Union s Horizon 2020 research and innovation

15 Natrium Natrium is geen essentieel voedingselement De meeste planten hebben dan ook geen natrium nodig Nadelige effecten van te hoog zoutgehalte: Hoge osmotische waarde bodemvocht hindert wateropname Concurrentie ionenopname Lagere opbrengsten en kwaliteit

16 Natrium Natrium gerapporteerd als de belangrijkste aanleiding voor lozing/spuistroomproductie Bron: Berckmoes et al, Quantification of nutrient rich waste water flows in soilless greenhouse cultivations. Nutrihort conference, Septembre 2013 Ghent

17 Natrium in- en outputs in recirculatiesystemen Bron: WUR & Innovation and demo centre water. Factsheet: Natrium in een emissieloze teelt

18 Op naar nulemissie Doelstelling: - Vlaanderen: sinds 2011 verboden spuistroom te lozen in oppervlaktewater - Nederland: 2027 nul emissie voor N en P

19 Aangewende waterbronnen grondloze serreteelten Be/Nl Hemelwater is belangrijkste vers waterbron, grondwater op nr 2 Op bevraagde Nedl groentenbedrijven werd vaker grondwater aangewend.

20 Gerapporteerde problemen waterbronnen grondloze serreteelten Be/Nl Bron: Benchmark report FERTINNOWA, grondloze overdekte teeltsystemen Be/Nl, groenten en sierteeltgewassen

21 Ervaren problemen bij recirculatie Be/Nl

22 EC-gehalte grondwater (ms/cm)

23 Opslag & hergebruik drainwater Be/Nl

24 Opslag & hergebruik drainwater Be/Nl

25 Natrium in- en outputs in recirculatiesystemen Bron: WUR & Innovation and demo centre water. Factsheet: Natrium in een emissieloze teelt

26 Bereidheid tot verbetering Be/Nl Bereidheid tot investeringen voor afname impact milieu Aard overwogen investeringen

27 Wat houdt telers van investering?

28 Wat houdt telers van investering?

29 Natrium in de rest van Europa?

30 EC-gehalte grondwater (ms/cm)

31 Bereidheid tot verbetering EU

32 Conclusies Be/Nl grondloze serreteelt evolueert naar nul emissie Hiervoor is kwaliteit aanvullend gietwater cruciaal Hemelwater verdient de voorkeur (Na-arm in meeste regio s) Grondwater Na is belangrijke aanrijking van Na in systeem 45% van de telers plant investeringen Optimalisatie drain recirculatie Oa. Selectieve Na verwijdering Verwijdering N/P uit spuistroom

33 Conclusies Implementatie van technologie stuit op aantal struikelblokken: Economisch Betrouwbaarheid Onduidelijke wetgeving

34 Komende evenementen 28 augustus showcase Algenpreventie/bestrijding PSKW 13 september: studiedag SOSpuistroom 3-5 oktober Conferentie Fertinnowa Almeria

35 Een vraag? Wij zoeken mee naar het antwoord! Heeft u nog een vraag? Wij beantwoorden ze met veel plezier!

36 Selective removal of Sodium from irrigation water Ockie van Niekerk

37 Optima Agrik Partner 23 of Fertinnowa

38 Solubility Rules

39 What are we looking for? Separate Na from NO 3 and PO 4 Keep it separate Be able to remove Na as crystals or in as low a volume as possible Re-usable

40 Ion Exchange Ca Mg K Na Complete separation between M + & X SO 4 NO 3 PO 4

41 Cation Exchange Only! Ca Drain water Mg K Na Sodium free Drain water

42 Neutralisation is required Ca Drain water Mg K KOH or K 2 CO 3 Sodium free Drain water Na

43 Selective removal of Na KCl Ca Mg K Na NaCl KCl, NaCl, MgCl 2, CaCl 2

44 Regeneration HNO 3 Ca Mg K Na

45 Nutrient solution H H H Nutrients

46 KCl Summary HNO L Dirty Drain Tank SRU 400 L 8000 L Nutrients NaCl

47 Fertilizer Drain Rain Application24 mol/day Osmose Grow medium Filter backwash Leakage 6 m 3 /day

48 24 mol/day 6 m 3 /day = 4 mol/m3 = 4mmol/l

49 Fertilizer Drain Rain Application 24 mol/day Osmose Grow medium Filter backwash Leakage 3 m 3 /day

50 24 mol/day 3 m 3 /day = 8 mol/m 3 = 8 mmol/l

51 23/okt/15 12/dec/15 31/jan/16 21/mrt/16 10/mei/16 29/jun/16 18/aug/16 7/okt/16 26/nov/16 15/jan/17 Sodium concentraption mmole/litre Case study Installation of cloth filter Cloth filter EC [Na] 1 0

52 Fertilizer SRU Drain Rain Osmose Grow medium Filter backwash Leakage

53 KCl Consequence 1 HNO l/d Dirty Drain Tank SRU 400 l/d 8000 L Nutrients NaCl

54 KCl Consequence 2 HNO l/d Dirty Drain Tank SRU 400 l/d 8000 L Nutrients NaCl

55 Chloride concentrate Not possible to dump Crystallization ideal

56 Ground water NO3 1% SO4 7% Cl 7% Ca 6% Mg 7% HCO3 34% Na 38%

57 Cation resin treatment NO3 1% SO4 7% Cl 7% Ca 6% Mg 7% H + HCO3 34% Na 38% H + H +

58 Cations absorbed onto resin H + H + H + Ca 2+ Mg 2+ Na +

59 HCO 3 + H + H 2 O + CO 2 H + H + H + Ca 2+ Mg 2+ Na +

60 Bicarbonates neutralised Ca 2+ Mg 2+ Na +

61 Treat with CaCO 3 NO3 SO4 Cl Ca Ca 2+ Mg 2+ Na +

62 Removal of Na KCl NO3 SO4 Cl Ca Ca 2+ Mg 2+ Na +

63 Removal of Na NO3 SO4 Cl Ca K + Ca 2+ Mg 2+ NaCl

64 Regeneration of resin HNO 3 NO3 SO4 Cl Ca K + Ca 2+ Mg 2+

65 Regeneration of resin NO3 SO4 Cl Ca H + H + H + Nutrients

66 Versatile Ion Exchange Sodium Reduction Unit only uses cation exchange resin Other processes has been conceptualised Some using both cation and anion exchange resins Demo units to come depending on the market requirements

67

68 Ockie van Niekerk