Bioregeneratie koolfiltersysteem voor zuivering van waswater

Bioregeneratie van actieve koolfiltersystemen voor zuivering van waswater verontreinigd met gewasbeschermingsmiddelen

In de afgelopen decennia is er een hoop verbeterd als het gaat om milieuproblematiek en zijn er milieurichtlijnen in het leven geroepen voor zaken zoals milieubelasting door industriële chemicaliën, verzuring en uitspoeling van nutriënten. Alleen, technologisch gezien verandert de wereld om ons heen erg snel. Willen we het milieu ook in de toekomst goed beschermen dan moeten we op tijd inspelen op deze veranderingen.

Zuivering erfwater: 95% reductie gewasbeschermingsmiddelen vereist

Om hieraan te voldoen, moeten boeren in Nederland een wasfaciliteit inrichten om vervuiling van erfwater te voorkomen door bijvoorbeeld het vullen en reinigen van spuitmachines voor gewasbeschermingsmiddelen. Deze zuivering dient minimaal 95% van de aanwezige gewasbeschermingsmiddelen te verwijderen. Hiermee moet het risico op het ontstaan van nieuwe punt verontreinigen van de bodem en het grondwater worden weggenomen.

Innovatieve oplossingen voor waswater zuivering

Op dit moment worden er al diverse methoden ingezet om waswater te zuiveren bijvoorbeeld met behulp een zogenaamde Fytobac. Dit is een systeem dat het erfwater verzamelt en verdampt waardoor de gewasbeschermingsmiddelen in de Fytobac pakking achterblijven en (deels) afbreken. Filtersystemen op basis van granulaire actieve kool (GAC) worden momenteel nog niet breed toegepast, doordat deze systemen na verloop van tijd verzadigen en moeten worden vervangen. Hieraan zijn behoorlijke kosten verbonden. Wel worden actieve koolfilters gezien als de meest effectieve en veilige oplossing voor dit probleem. Om die reden heeft Bioclear earth in samenwerking met Broos Water bv onderzocht of het mogelijk is het verzadigingspunt van het filter uit te stellen door gebruik te maken van pesticiden afbrekende micro-organismen. Deze bacteriën en schimmels moeten ervoor zorgen dat de door de actieve kool geadsorbeerde stoffen worden afgebroken en opnieuw beschikbaar komt voor adsorptie. Dit proces wordt ook wel bioregeneratie genoemd.

Kan bioregeneratie zorgen voor een langere levensduur van granulaire actieve kool filters?

Om te onderzoeken of bioregeneratie de levensduur van GAC filters kan verlengen zijn op labschaal meerder soorten proefopstellingen gemaakt. Onder andere is gekeken naar het verschil tussen met pesticiden-afbrekende micro-organismen beënte en niet-beënte actieve kool. De proeven werden uitgevoerd met het veel gebruikte metribuzin, een herbicide die vaak in het oppervlaktewater en erfwater wordt aangetroffen. De afbraak van metribuzin werd onder verschillende condities gevolgd zoals verschillende pH-waarden, anaerobe en aerobe condities en biologische stimulatie. Omdat dit een situatie is die in de praktijk zal voorkomen, werd ook gekeken hoe het filtersysteem werkt als het een aantal dagen wordt stilgezet.

De resultaten op labschaal zijn veel belovend. Het blijkt dat in vrij korte tijd 75 tot 80 % van het adsorptievermogen teruggewonnen kan worden. Uit de proeven blijkt dat bioregeneratie mogelijk is met behulp van bacteriën die van nature al voorkomen in het waswater. Verdere beënting met speciaal voor dit doel geselecteerde bacteriën (bioaugmentatie) geeft extra zekerheid voor verlenging van de levensduur van het filtersysteem. Ook het tijdelijk stilzetten van het systeem bleek geen problemen op te leveren en zorgde onder de juiste condities juist voor verdere bioregeneratie van het actieve kool.

Van labschaal naar fullscale

Inmiddels is een pilot opgestart om bioregeneratie van fullscale granulaire actieve koolfiltratie te testen met representatief waswater, dat niet alleen metribuzin bevat. Hiervoor is 3000 liter waswater verzameld met middelen die gebruikt worden voor onder andere aardappel- en bloembollenteelt. Het waswater is geanalyseerd zodat we weten met welke stoffen en concentraties we te maken hebben. Ook hebben we een testlocatie gevonden bij een loonwerker om het systeem te kunnen testen.

Wat zijn de voordelen van dit systeem?

Bij gebruik van een traditioneel actieve koolfilter moet ongeveer één keer per jaar de filterpacking worden vervangen. De prognose is dat bij een bioregeneratief GAC filter dit nog maar eens in de 5 tot 10 jaar nodig zal zijn. Dat is een enorme besparing. Een bijkomend voordeel is dat er minder water hoeft te worden gebruikt omdat het gezuiverde water opnieuw gebruikt kan worden voor de reiniging van apparatuur.

Dit onderzoek wordt mede mogelijk gemaakt dankzij LTO Noord en het stimuleringsbudget Emissiebeperking Open Teelten en Veehouderij van de Unie van Waterschappen.