Waterzuivering in de broeierij

Transcriptie

1 Waterzuivering in de broeierij EFRO-AGRIVIZIER TULPENONDERZOEKSFONDS DUURZAAM DOOR Hier wordt geïnvesteerd in uw toekomst. Dit project wordt mede mogelijk gemaakt door het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling van de Europese Unie. 1

2 Programma Introductie Wetgeving (Erik van Os) Watersystemen in de tulpenbroeierij (Pieter Duin) Werking zuiveringssystemen (Erik van Os) Aanbevelingen en vragen/discussie Introductie 2

3 3

4 Wetgeving Erik van Os Waterkringloopsluiting tulpenbroeierij 4

5 Waarom kringloopsluiting? Kwaliteit oppervlaktewater Nutriënten Gewasbeschermingsmiddelen (GBM) EU Kaderrichtlijn Water 2015: gezond oppervlaktewater Platform Duurzame Glastuinbouw (GLAMI): Activiteiten Besluit: Nagenoeg nul emissie in e rapport Duurzame Gewasbescherming 2013: minder overschrijdingen GBM in oppervlaktewater è 95% minder GBM per stof è zuivering lozingswater Categorie Emissienormen per (kg N/ha/jr) 2012 t/m t/m 2017 Na 2017 Voorlopige indeling substraatgewassen Overige groenten Anthurium, Kuipplanten, Perkplanten Orchidee (Cymbidium) Tulp, Eenjarige zomerbloeiers Tomaat, Kruiden Komkommer, Potplant, Uitgangsmateriaal Sierteelt, Overig Sierteelt Aardbei, Aubergine, Paprika Roos, Gerbera, Uitgangsmateriaal groenten Phalaenopsis, overige potplantorchideeën 5

6 Inschatting toegestane spui op basis van emissienormen (Activiteitenbesluit, 2013) Tulp Tomaat NO 3 aanvoer (mmol/l) 13.9 NO 3 drain (mmol/l) N in drain (kg/m3 ) N emissie norm ( ), (kg/ha/yr) Toegestane spui (m3 /ha/yr) Onderzoek Proeftuin Zwaagdijk Watersystemen in de tulpenbroeierij (Pieter Duin) 6

7 6 bedrijven 1 Stilstaand water, 5 eb en vloed Veel verschillende systemen 1 Stilstaand water II I Regen water Bassins Binnen bassin Vlies filter Vuil water tank Ozon Schoon water tank kas CaCl, Ca NO3 Ca Hypochloriet 7

8 2 Eb en vloed Ozon water bassin II SAF filter sloot EC, ph Meng bak perazijn UV I Bewortelings cel trommel filter water bassin II SAF filter sloot EC, ph Meng bak hydrocare UV V Aqua hort III kas trommel filter IV Watermonsters Voor en na ontsmetting DNA Multiscan vuilwatersilo Schimmels en bacteriën Nutriënten 8

9 DNA Multiscan Vuil water uit kas en beworteling Aangetroffen: Fusarium meer in kas dan in beworteling Pythium Phytophtora Pseudomonas fluorescens en marginalis In lichtere mate: Botrytis, Rhizoctonia en Trichoderma Bepaling kiemgetal, normering monster kiemgetal aëroob bacteriën schimmels (kve x 1000)/ml kve/ml water voor ontsmetter laag <100 <50 hoog >10,000 >100 water na ontsmetter laag <10 <10 hoog >1000 >50 >> = teveel om te tellen 9

10 Stilstaand water Bacteriën (kve x 1000)/ml Schimmels (kve/ml) week Vóór ozon Na ozon Vóór ozon Na ozon <4, <4,5 >> < <4,5 >> < < <4,5 100 <5 Eb en vloed beworteling ozon, ultrasoon, H2O2, UV Bacteriën (kve x 1000)/ml Schimmels (kve/ml) week Vóór Na Vóór Na 1 9 <4, <4, <4, <4, <4,

11 Eb en vloed kas aquahort, H 2 O 2, UV Bacteriën (kve x 1000)/ml Schimmels (kve/ml) week Vóór Na Vóór Na <4, <5 2 <4,5 <4,5 <5 <5 3 <4,5 5 (36) <5 <5 (500) 4 <4,5 <4,5 195 < <4,5 105 <5 Eb en vloed beworteling en kas Zuiver Chloor Unit Bacteriën (kve x 1000)/ml Schimmels (kve/ml) week Vóór Na Vóór Na / 591 <4,5 >> < / 168 <4,5 >> < / / <5 >> <5 / / 173 <4,5 220 / 1200 < / 877 <4,5 85 / 3500 <5 11

12 Eb en vloed beworteling en kas Ozon, H 2 O 2, UV Bacteriën (kve x 1000)/ml Schimmels (kve/ml) week Vóór Na Vóór Na 1 18 / / / 205 < / 91 9 / <4,5 650 / 5100 < / 68 <4,5 340 / 1300 < / 177 <4,5 290 / 2000 < / 123 <4,5 195 / 650 <5 Eb en vloed kas H 2 O 2, UV Bacteriën (kve x 1000)/ml Schimmels (kve/ml) week Vóór Na Vóór Na <4, <4,5 100 < <4,5 45 < <5 12

13 Eb en vloed beworteling en kas H 2 O 2, UV Bacteriën (kve x 1000)/ml Schimmels (kve/ml) week Vóór Na Vóór Na / 168 <4,5 100 / / < / 23 <4,5 175 / 50 < / / <4,5 175 / / < / 164 <4,5 100 / 30 < / 59 <4,5 40 /30 <5 Nutriënten 13

14 Nutriënten Kosten systemen voorfiltratie Capaciteit (m 3 /uur) prijs in k Zeefbocht 250 µm Trommelfilter 30 Zandfilter ( µm) Vliesfilter (>20 µm) SAF Filter ( µm) Fijnfilter (150 µm) ,5 14

15 Kosten systemen systeem/middelen capaciteit prijs in k onderhoud per jr k verbruik k Na/Ca hypochloriet in line 2 0,1 1-5 en stroom Zuiver Chloor Unit ECO gr./uur ,5 0,5 Zuiver Chloor Unit standaard gr/uur , Ozon stilstaand water 100m 3 /dag stroom Ozon eb en vloed, deelbehandeling 4-10 m 3 /uur stroom systeem/middelen Ozon eb en vloed, volledige behandeling Kosten systemen prijs in k onderhoud per jr verbruik capaciteit m 3 /uur stroom UV hoge druk m 3 /h stroom UV middendruk 1-20 m 3 /h stroom H 2 O 2 (middel, excl. in line doseerunit en bewaking) meepulsen Aquahort 30 m 3 /uur 9 11 onbekend

16 Ontwikkelingen Chloorontsmetting Reacties met nutriënten, gbm, H 2 O 2, UV en ozon Schadegrenzen niet onderzocht Zuurstof toevoeging bij ozonontsmetting Conclusies Waterontsmetting in de tulpenbroeierij Ozon (goede werking) Chloor (goede werking) UV + H 2 O 2 (enkele overschrijding) Aquahort (enkele overschrijding) Geen ophoping nutriënten 16

17 Onderzoek WUR/TNO Werking zuiveringssystemen (Erik van Os) Principeschema recirculatie Voor filtratie Regen water bassin Vuil water tank Schoon water tank Trek/ beworteling in kas Lozing filter spoelwater 34 17

18 Voorfiltratie Type Kleinste afscheidings diameter (µm) Hoeveelheid terugspoel water Zeefbocht Trommelfilter Zandfilter % van feed Doekfilter 20 0 SAF filter 10 < 1% van feed smethodes Fysisch: Afbraak of barrière (meestal) puntontsmetting Chemisch: Afbraak door oxidatie met chemische stof nawerking : dosering in het water Schadelijk voor gewas bij te hoge concentratie Electrochemisch: Productie van een reactieve stof uit een niet-reactieve stof nawerking de reactieve stof komt in het systeem 18

19 smethodes Fysisch Chemisch (oxidanten) Electrochemisch Verhitten Ozon anodische oxidatie (ECA water) UV-belichting Membraan filtratie (MF/UF/NF) Waterstof peroxide Chloor - Natrium/calciu m hypochloriet - Chloor dioxide - Zuiver chloor Perazuur (Jet5) Koper-zilver ionisatie (aquahort) Methode Bacterie Schimmel Effectiviteit tegen: Virus Fenol Punt/ systeem werking Verhitten P UV P Micro filtratie P Ultra filtratie ? -- P Nano filtratie ? +? P Ozon p/s H 2 O ? p/s Na/Ca hypochloriet + +/- -- +/- s Chloor dioxide /- s Zuiver chloor /- s Perazuur s ECA water ? -? p/s Koper/zilver ion + + -? -? s 19

20 (on)logische combinaties Combinatie fysische puntontsmetting en chemische systeem ontsmetting Voordeel: volledige ontsmetting, nawerking in systeem, lage concentratie chemicaliën in systeem Nadeel: 2 apparaten Volgorde belangrijk: eerst chem oxidant en dan UV à je oxideert je chloor i.p.v. je org materiaal, eerst UV dan chem oxidantà extra werking Maar, AOX (geavanceerde oxidatie): H 2 O 2 + UV è sterkere radicaalvorming om GBM af te breken UV en daarna H 2 O 2 in leidingen: alleen schoonmaken leidingen Zuivering lozingswater Al het water met gewasbeschermingsmiddelen (GBM) dat in spoelsloot of openbare sloot komt of via grond wegsijpelt naar grondwater en/of sloot Uitrijden mag als doelmatig is 95% zuivering per middel per GBM in lozingswater Weinig toegevoegd in trek Niet gespoelde bollen: grond met GBM uit teelt Gespoelde bollen: onbekend wat restant GBM is Spoelwater: hergebruiken en/of naar spoelsloot en/of zuiveren 20

21 Resultaten zuiveringsproeven H 2 O 2 + UV LDUV én HDUV 50 mg/l H 2 O mj/cm 2 UV 80-90% zuivering Afname effect bij hogere concentratie GBM Herhaald behandelen (4-8x) è 95% Behandeltijd uitbreiden Ozon (+ UV) 98% zuivering UV voegt weinig toe Ozon + UV + H 2 O 2 : 98% zuivering Actief kool 99% zuivering Duurproef nog niet succesvol Strategieën toekomst Zuivering per bedrijf Gebiedsgerichte aanpak è collectief Goedkeuring door Waterschap Zo ja dan uitstel tot 2021 Aanmelding al gesloten Mobiele zuivering Kleinere bedrijven Emissieloos telen è Geen zuivering Voorbereid op toekomst 21

22 Aanbevelingen, vragen, discussie Discussie 1. Zorg voor goede ontsmetting (NU!) Voorfiltratie + ziekteverwijdering Punt of systeemontsmetting? Fenolen: oxideren gemakkelijk Zo lang mogelijk blijven recirculeren 2. Zorg voor goede zuivering (vóór 2018) Hoeveel wordt er geloosd (m3, GBM)? Op basis van ozon Met UV: lange behandeltijd 3. Breng lozing terug tot nagenoeg NUL (vóór 2027) Water spoelsloot hergebruiken na ontsmetting Uitrijden over eigen land als doelmatig is Beperkt vanwege seizoen 4. Schadegrenzen middelen bepalen 22

23 Dank voor uw aandacht! Chloor (Cl 2 ) Chloor + H2O è onderchlorig zuur Cl 2 + 2H 2 O -> HOCl + H3O + + Cl - HOCl + H 2 O -> H 3 O + + OCl - OCl - -> Cl - + O HOCl + OCl - è onderchlorigzuur + hypochlorietion = vrij chloor è ontsmetting! Onderchlorig zuur reactiever dan hypochloriet ph 5.5 7: 80% HOCl, 20% OCl - ph > 8: 20% HOCl, 80% OCl - Vrij chloor + gebonden chloor è totaal chloor Gebonden chloor ontstaat door reactie met: NH3, NO3, Organische stof Chloor reageert met plantenwortels, ijzerchelaat 23

24 Andere chloor producten Natrium hypochloriet (NaOCl è HOCl + NaOH- or OCl-) Huishoud bleek (goedkoop) Afbraak in NaClO 3 tijdens bewaring è variabele resultaten Niet effectief tegen virus Phytotoxisch: >50ppm Corrosief voor andere apparatuur Ca(OCl) 2 : calcium hypochloriet (zwembaden), geen toelating Chloor dioxide (Cl 2 + 2NaClO 2 è 2ClO 2 +2NaCl of 5NaClO 2 + 4HCl è 4ClO 2 + 5NaCl + 2H 2 O) <5ppm, 10 min. behandelingstijd, ph onafhankelijk On-site fabricatie Duur Te weinig informatie over doding plantpathogenen 24