Bioregeneratie van actieve koolfiltersystemen voor zuivering van waswater verontreinigd met gewasbeschermingsmiddelen

Vanaf 2027 moet er volgens de Europese Kaderrichtlijn Water gestreefd worden naar een bijna-nulemissie van gewasbeschermingsmiddelen naar het oppervlaktewater. Hieronder valt ook de emissie van gewasbeschermingsmiddelen vanaf het boerenerf.

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.

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.