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
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: 01/01/2016 31/12 /2018
FERTINNOWA s Consortium 23 partners 2 linked third parties 9 Europese lidstaten Zuid-Afrika
Waarom een thematisch netwerk? 2012-2013: 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.
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)
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?
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
Resultaat telersenquête Benchmark report met duidelijk overzicht: Gebruikte technologieën Interesses van de telers https://www.fertinnowa.com/wp-content/ uploads/2018/05/benchmark-report.pdf
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?
Inventarisatie & evaluatie beschikbare technologieën Evaluatie van meer dan 130 terchnologieën door 53 professionals van over gans Europa
Resultaat evaluatie technologieën Fertigatie bijbel https://www.fertinnowa.com/t he-fertigation-bible/ Technologie databank FERTINNOWA website Factsheets 25 Telers en adviseurs telers, adviseurs, toeleveranciers, Telers en adviseurs
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?
Uitwisseling en implementatie technologieën Volg de uitwisselingen online: http://www.fertinnowa.com/technologies-exchanged/
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
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
Natrium Natrium gerapporteerd als de belangrijkste aanleiding voor lozing/spuistroomproductie Bron: Berckmoes et al, 2013. Quantification of nutrient rich waste water flows in soilless greenhouse cultivations. Nutrihort conference, Septembre 2013 Ghent
Natrium in- en outputs in recirculatiesystemen Bron: WUR & Innovation and demo centre water. Factsheet: Natrium in een emissieloze teelt www.glastuinbouwwaterproof.nl
Op naar nulemissie Doelstelling: - Vlaanderen: sinds 2011 verboden spuistroom te lozen in oppervlaktewater - Nederland: 2027 nul emissie voor N en P
Aangewende waterbronnen grondloze serreteelten Be/Nl Hemelwater is belangrijkste vers waterbron, grondwater op nr 2 Op bevraagde Nedl groentenbedrijven werd vaker grondwater aangewend.
Gerapporteerde problemen waterbronnen grondloze serreteelten Be/Nl Bron: Benchmark report FERTINNOWA, grondloze overdekte teeltsystemen Be/Nl, groenten en sierteeltgewassen
Ervaren problemen bij recirculatie Be/Nl
EC-gehalte grondwater (ms/cm)
Opslag & hergebruik drainwater Be/Nl
Opslag & hergebruik drainwater Be/Nl
Natrium in- en outputs in recirculatiesystemen Bron: WUR & Innovation and demo centre water. Factsheet: Natrium in een emissieloze teelt www.glastuinbouwwaterproof.nl
Bereidheid tot verbetering Be/Nl Bereidheid tot investeringen voor afname impact milieu Aard overwogen investeringen
Wat houdt telers van investering?
Wat houdt telers van investering?
Natrium in de rest van Europa?
EC-gehalte grondwater (ms/cm)
Bereidheid tot verbetering EU
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
Conclusies Implementatie van technologie stuit op aantal struikelblokken: Economisch Betrouwbaarheid Onduidelijke wetgeving
Komende evenementen 28 augustus showcase Algenpreventie/bestrijding PSKW 13 september: studiedag SOSpuistroom 3-5 oktober Conferentie Fertinnowa Almeria
Een vraag? Wij zoeken mee naar het antwoord! Heeft u nog een vraag? Wij beantwoorden ze met veel plezier!
Selective removal of Sodium from irrigation water Ockie van Niekerk
Optima Agrik Partner 23 of Fertinnowa
Solubility Rules
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
Ion Exchange Ca Mg K Na Complete separation between M + & X SO 4 NO 3 PO 4
Cation Exchange Only! Ca Drain water Mg K Na Sodium free Drain water
Neutralisation is required Ca Drain water Mg K KOH or K 2 CO 3 Sodium free Drain water Na
Selective removal of Na KCl Ca Mg K Na NaCl KCl, NaCl, MgCl 2, CaCl 2
Regeneration HNO 3 Ca Mg K Na
Nutrient solution H H H Nutrients
KCl Summary HNO 3 8000 L Dirty Drain Tank SRU 400 L 8000 L Nutrients NaCl
Fertilizer Drain Rain Application24 mol/day Osmose Grow medium Filter backwash Leakage 6 m 3 /day
24 mol/day 6 m 3 /day = 4 mol/m3 = 4mmol/l
Fertilizer Drain Rain Application 24 mol/day Osmose Grow medium Filter backwash Leakage 3 m 3 /day
24 mol/day 3 m 3 /day = 8 mol/m 3 = 8 mmol/l
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 9 8 7 6 5 Case study Installation of cloth filter Cloth filter 4 3 2 EC [Na] 1 0
Fertilizer SRU Drain Rain Osmose Grow medium Filter backwash Leakage
KCl Consequence 1 HNO 3 8000 l/d Dirty Drain Tank SRU 400 l/d 8000 L Nutrients NaCl
KCl Consequence 2 HNO 3 8000 l/d Dirty Drain Tank SRU 400 l/d 8000 L Nutrients NaCl
Chloride concentrate Not possible to dump Crystallization ideal
Ground water NO3 1% SO4 7% Cl 7% Ca 6% Mg 7% HCO3 34% Na 38%
Cation resin treatment NO3 1% SO4 7% Cl 7% Ca 6% Mg 7% H + HCO3 34% Na 38% H + H +
Cations absorbed onto resin H + H + H + Ca 2+ Mg 2+ Na +
HCO 3 + H + H 2 O + CO 2 H + H + H + Ca 2+ Mg 2+ Na +
Bicarbonates neutralised Ca 2+ Mg 2+ Na +
Treat with CaCO 3 NO3 SO4 Cl Ca Ca 2+ Mg 2+ Na +
Removal of Na KCl NO3 SO4 Cl Ca Ca 2+ Mg 2+ Na +
Removal of Na NO3 SO4 Cl Ca K + Ca 2+ Mg 2+ NaCl
Regeneration of resin HNO 3 NO3 SO4 Cl Ca K + Ca 2+ Mg 2+
Regeneration of resin NO3 SO4 Cl Ca H + H + H + Nutrients
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
www.fertinnowa.com Ockie van Niekerk ockievn@varswater.com