Home   Sitemap   English   Contact
Home / Indeling projecten / Natuurlijke zuiveringssystemen / Kringlopen natuurlijke zuiveringssystemen

Kringlopen natuurlijke zuiveringssystemen

KRW08084

Kringlopen natuurlijke zuiveringssystemen

In dit project worden het zuiveringsrendement en de kosteneffectiviteit bepaald van verschillende typen zuiveringsmoerassen. De zuiveringssystemen zijn alle ingericht op het zuiveren van drainwater. De systemen verschillen in aanlegkosten en het te zuiveren nutriënt. De natuurlijke zuiveringsystemen zijn tussen 2005 en 2007 aangelegd op het PPO-proefbedrijf in Vredepeel en langs de Eeuwelscheloop te Ospel. In Vredepeel zijn op kleine schaal 4 systemen met een grootte van 32 tot 75 m² aangelegd gericht op zuivering van stikstof. Langs de Eeuwelscheloop is een systeem met de grootte van 1305m² (290 m bij 4.5m) aangelegd, met als belangrijkste doel fosfor verwijderen. Tot nu toe zijn effecten 1 tot 4 jaar gemeten. Om beter inzicht te krijgen in de (kosten)effectiviteit van deze systemen is een lange meetperiode noodzakelijk. De nadruk ligt op het meten van het zuiveringsrendement ofwel de verwijdering van stikstof en/of fosfaat. De kosten en baten worden onderzocht in een perspectievenstudie.

Doel

Het doel van het project is om inzicht te krijgen in de effectiviteit en de kosten van verschillende typen zuiveringssystemen om nitraat en fosfaat te verwijderen uit drain- en slootwater en daarmee de emissie naar het oppervlaktewater te verlagen. Hierbij gaat het om de verdere monitoring van bestaande systemen:

  1. zuiveringsmoerassen voor verwijdering van nitraat uit drainwater (Vredepeel)
    a. vloeiveld met riet
    b. horizontaal infiltratiefilter met riet
    c. horizontaal infiltratiefilter met stro
  2. beekbegeleidend vloeiveld met riet voor verwijdering van nitraat uit drainwater (Vredepeel)
  3. beekbegeleidend vloeiveld met riet voor verwijdering van fosfaat uit drain\slootwater (Ospel)

Daarnaast wil het project inzicht krijgen in de landbouwkundige inpasbaarheid en ruimtebeslag van zuiveringsmoerassen en de combineerbaarheid met andere functies in het landelijke gebied. Tot slot is informatieoverdracht naar gebiedspartijen (o.a. boeren en waterschappen) een doel. Adviezen over een aangepast beheer of andere inrichting van zuiveringsystemen zal met boeren en waterbeheerders worden gecommuniceerd.

Aanpak

De drie zuiveringsmoerassen voor verwijdering van nitraat uit drainwater zijn gericht op maximale stikstofverwijdering. Daarom is een tussenopslag gerealiseerd om de hoeveelheid water die de systemen in gaat af te kunnen stemmen op de denitrificatiecapaciteit. De monitoring van deze systemen loopt vanaf 2006. 
Het beekbegeleidend vloeiveld voor verwijdering van nitraat uit drainwater heeft geen tussenopslag en is daarmee goedkoper dan de systemen hierboven. De verwachtte effectiviteit is lager omdat het drainwater vrij door het filter stroomt en de watertoevoer niet wordt gestuurd. Het beekbegeleidend vloeiveld gericht op verwijdering van fosfaat uit drain/slootwater kan water zuiveren uit direct aangelegen percelen, een groter afwateringsgebied of de beek waarlangs het systeem is aangelegd.
Zo is er altijd voldoende water in het systeem. De monitoring van de beekbegeleidende vloeivelden loopt vanaf eind 2007. De systemen worden intensief gevolgd gedurende de projectperiode. De debieten worden gemeten en er wordt debietproportioneel bemonsterd. Tweewekelijks wordt het zuiveringsrendement voor N en P bepaald door in zowel in het influent als het effluent de nutriëntenconcentraties te meten.
Daarnaast worden aanvullende metingen gedaan aan bodem, sediment en water om een beter beeld te krijgen van de processen die zich afspelen. In de perspectievenstudie wordt aandacht besteed aan de kosten van zuiveringsmoerassen, de koppeling aan andere functies, ruimtelijke inpassing in de landbouw en de omgeving, schaalniveau van aanleg (bedrijf, lokaal, regionaal). 2-3 concepten voor effectieve toepassing van zuiveringsmoerassen in de praktijk worden ontwikkeld met betrokken actoren. De kosten en baten van deze concepten worden geschat.

Stand van zaken (mei 2010)

De nutriëntenbelasting van de in 2005 aangelegde 3 zuiveringsmoerassen voor de verwijdering van stikstof uit drainwater is in 2009 volgens plan afgestemd op de microbiële activiteit. De hydraulische belasting was in de winterperiode 22.5 mm/dag en in de zomerperiode 112.5 mm/dag. De belasting van het vloeiveld, dat 2x zo groot is als de andere systemen was 50% van die van de andere twee filters. Het gemiddelde zuiveringsrendement was in 2009 (tot half oktober):

  • 1789 kg N//ha/jr: 72% N-verwijdering voor het Horizontale filter
  • 1975 kg N/ha/jr: 77% N-verwijdering voor het Strofilter
  • 773 kg N/ha/jr: 59% N-verwijdering voor het Vloeiveld

De werking van het horizontale filter was daarmee beduidend beter dan in de eerdere meetjaren. Het probleem van de matige rietgroei in de eerste jaren lijkt daarmee te zijn overwonnen. Het strofilter bleef ook in 2009 goed presteren. De verwachting was dat het stro verteerd zou zijn, waardoor er onvoldoende organische stof beschikbaar was. Dit is blijkbaar nog steeds niet het geval, waarmee het filter alleen maar interessanter is vanwege de relatief lage aanlegkosten. In het twee keer zo grote vloeiveld werd naar verhouding minder stikstof verwijderd, ook in vergelijking meet eerdere meetjaren. De reden hiervan is nog niet bekend. 
Het zuiveringsrendement van het beekbegeleidend vloeiveld met riet voor de zuivering van N uit drainwater was uiteraard veel lager, omdat juist in het uitspoelingsseizoen met een gering denitrificatievermogen veel water door het filter stroomde. In dit filter is tot nu toe ca 7.5 % van de stikstof verwijderd. De effectiviteit van dit systeem is in 2009 sterk verbeterd i.v.m. met voorgaande meetjaar. Het riet in het filter heeft tijd nodig gehad om goed te groeien.
In het beekbegeleidend zuiveringsmoeras aan de Eeuwelseloop heeft het riet na 2,5 jaar sinds eind 2008 een gesloten dek gevormd. De totale productiviteit is echter nog niet erg hoog. Fosfor staat centraal bij de zuivering en het riet wordt in september gemaaid om zoweel mogelijk fosfor te kunnen verwijderen. Wekelijks is het waterhoeveelheden en -samenstelling bepaald van het aan- en afgevoerde water. De zuiveringsrendementen voor N zijn rond de 30 % en voor P rond de 50 %. Nitraat is voor de helft aanwezig van de totaal N en voor ortho-P is dat meer met een percentage van 80% van het totale P concentratie. De concentratie van het aanvoerwater varieert voor N tussen 2 en 14 mg/l en voor P tussen 0,.2-1.1 mg/l. De samenstelling van de oppervlaktemonsters vertonen een seizoensfluctuatie. Hoog tussen januari en juli en laag in de zomerperiode. In het afgelopen jaar zijn sedimentatiematten neergelegd om inzicht te krijgen in dat proces. Uit de in- en uitoverbalans kwam naar voren dat de retentie van N uit de helft bestaat uit processen binnen het zuiveringsmoeras en de andere helft waarschijnlijk uit denitrificatie. Bij fosfor is dat anders en sedimenteert 60% van de wateraanvoer. De balans voor P is niet helemaal sluitend en komt 8% vrij.
Naar verwachting wordt dit jaar nog een ijzerfilter aangelegd in de afvoerbuis om de verwijdering van P verder te vergroten. In het zuiveringsmoeras met stro, waar nalevering van fosfaat uit het stro een probleem is, is besloten geen ijzerfilter aan te leggen vanwege de lage concentraties. In plaats daarvan wordt nader onderzoek gedaan naar de langere werking van het filter dan verwacht.De perspectievenstudie is in uitvoering. 1 juli wordt een workshop met stakeholders georganiseerd. 

Heeft het project al een praktijkrijpe maatregel opgeleverd?

Natuurlijke zuiveringssystemen voor zuivering van nutriënten uit landbouwwater lijken perspectiefvol als maatregel, maar worden in Nederland nog niet toegepast.

Downloads en publicaties

Sival, F.P., I.G.A.M. Noij, J. de Haan and JR van der Schoot. 2009. Constructed wetlands for agricultural drainwater. Alterra, Wageningen UR. Poster en Abstract voor WETPOL conference Barcelona 20-24 September 2009.

abstract Abstract Poster

Haan, Janjo de, Olga Clevering, Jan Rinze van der Schoot, Harry Verstegen (2008). Removal of nitrogen leaching from vegetable crops in constructed wetlands. ISHS Acta Horticulturae 852: IV International Symposium on Ecologically Sound Fertilization Strategies for Field Vegetable Production.

artikel de Haan et al., 2008

Print deze pagina
Contactpersoon

Janjo de Haan
T 0320-291111
E janjo.de haan@wur.nl

Projecten binnen thema:
Natuurlijke zuiveringssystemen