Vermifiltratie werkt, optimalisatie nodig voor praktisch gebruik

Jan van Staalduinen

In het Vegeta-project is onderzocht of vermifiltratie – waterzuivering via een substraat met micro-organismen – door het toevoegen van wormen perspectief kan bieden om afvalwaterstromen op tuinbouwbedrijven te zuiveren van gewasbeschermingsmiddelen. Dat wormen de afbraak bevorderen, is nu aangetoond. Hoewel de meeste middelen (ruim) voor meer dan 95% werden verwijderd, is optimalisatie nodig om het tot een robuuste, erkende zuiveringstechniek te schoppen. Nog niet alle vragen zijn afdoende beantwoord.

Het Vegeta-project is geïnitieerd en uitgevoerd door Royal Brinkman, met financiële steun van Stowa, gemeente Westland en Onderwaterboeren. Vermifiltratie wordt al in verschillende landen toegepast voor waterzuivering, maar niet specifiek voor de afbraak van gewasbeschermingsmiddelen. Uit eerder onderzoek van Wageningen University & Research was al gebleken dat filterbedden met micro-organismen tot 80% afbraak mogelijk maken. Waterspecialist Friso Vos de Wael en specialist weerbaar telen Maarten Casteleijn van Royal Brinkman vroegen zich af of toevoeging van wormen de effectiviteit van het biofilter kan opvoeren tot minimaal 95%.

Proefopzet
“De gedachte hierachter is dat wormen het substraat luchtig en in beweging houden, waardoor de micro-organismen hun werk beter kunnen verrichten”, licht Casteleijn toe. “Om dat kunnen vaststellen hebben we twee identieke opstellingen gerealiseerd, bestaande uit een IBC bak geënt substraat, een opvangbak voor het percolaat en een reservoir met standaardwater dat wordt toegepast in onderzoek voor de EZB-erkenning. Het enige verschil was dat aan één IBC bak wormen zijn toegevoegd, die gedurende de onderzoeksperiode ook voer kregen toegediend.”

Onderzoeksvragen
Beide systemen bevatten 500 liter water met de actieve stoffen abamectine, boscalid +, kresoxim-methyl, iprodion, esfenvaleraat, imidacloprid, spinosad, methoxyfenozide, pirimicarb, pymetrozine en tolclofos-methyl. Dit water is gedurende de looptijd in het systeem gerecirculeerd. De onderzoeksvragen waren:

  1. Kan vermifiltratie GBM’s tot 95% afbreken?
  2. Welke GBM’s kan vermilftratie afbreken?
  3. Welke parameters beïnvloeden het functioneren van het vermifilter in de glastuinbouw?

Voor het beantwoorden van de vragen 1 en 2 werden op gezette tijden watermonsters genomen, die door Eurofins zijn geanalyseerd.

Eerste proef
Tijdens de eerste proef zijn meetintervallen van 72 uur aangehouden. De eerste meting na toediening van het water wees direct uit dat het percolaat veel lagere concentraties actieve stoffen bevatte dan het uitgangswater. Dat kan twee oorzaken hebben: afbraak door de micro-organismen en vastlegging in het substraat. De hoeveelheid werkzame stof varieerde behoorlijk.
Casteleijn: “Daar waren twee uitzonderingen op, maar de sterke initiële afname van de overige actieve stoffen verraste ons zeer. Uit de later genomen monsters bleek dat de daling zich voortzette, het sterkste in de bakken met wormen. Over de hele meetperiode kwamen de concentraties van werkzame stoffen in het gefilterde water 15% lager uit dan in de controleproef zonder wormen.”
Om inzicht te krijgen in de invloed van binding van werkzame stoffen aan het substraat, zouden die apart bemonsterd en geanalyseerd moeten worden. Daar was niet in voorzien.

Tweede en derde proef
Voor de tweede proef werd de meetinterval teruggebracht tot 48 uur, zodat het verloop van de afname gedetailleerder kon worden gevolgd. Bovendien zijn er in deze proef wel monsters van het substraat genomen voor nadere analyse.
“De wateranalyses bevestigden in grote lijnen het beeld uit de eerste proef”, licht de weerbaarheidsspecialist toe. “Een domper was dat er tijdens het vervoer van de watermonsters naar Eurofins enkele flessen zijn gesneuveld door nalatigheid van de transporteur, waardoor er gaten in het meettraject zijn ontstaan. Daarnaast zijn de analyseresultaten van de substraatmonsters om onduidelijke redenen pas net beschikbaar gekomen. Ook deze bevestigen gelukkig dat vermifiltratie in beide vormen effectief is en dat de variant met wormen gemiddeld nog net iets beter presteert.”
Een derde proef, die samenviel met de vakantieperiode en qua uitvoering deels aan derden moest worden overgelaten, kwam helaas minder goed uit de verf. Nadat was verzuimd om de wormen bij te voeren, wat om de week moest gebeuren, was een flink aantal uit de bak gekropen om zelf een kostje bij elkaar te scharrelen. Voorts is nagelaten om substraatmonsters te nemen en is er bij de waterbemonstering afgeweken van de planning.

Conclusies
Ondanks de beperkingen van de kleinschalige proef en het niet vlekkeloze verloop daarvan, stellen Casteleijn en zijn collega’s Friso van de Waal en Dennis van der Wiel vast dat de verzamelde data waardevol zijn. Vermifiltratie is een effectieve techniek gebleken om de concentraties gewasbeschermingsmiddelen in afvalwater binnen twee weken met meer dan 95% terug te dringen. Het biofilter met wormen presteerde het beste en lijkt het systeem robuuster te maken, mits de wormen de juiste verzorging ontvangen. Zij houden het biofilter in beweging, waardoor er duidelijk minder verslemping plaatsvindt en het substraat beter wordt belucht. Daar lijken de micro-organismen zich beter bij te voelen.
“Wij hebben de indruk dat een verdere optimalisatie zeker mogelijk is en dat vermifiltratie op termijn best een plaats kan krijgen in watersystemen op glastuinbouwbedrijven”, vervolgt de woordvoerder van het onderzoeksteam. “Ik ken bedrijven met een zandfilter en een koolstolfilter die de vereiste zuivering realiseren om te mogen lozen.”
Vermifiltratie – liefst mét wormen – doet meer dan een zandfilter en zou best een effectieve eerste zuiveringsstap kunnen zijn. Het verlaagt de druk op volgende zuiveringsstappen en verlaagt in elk geval de benodigde extra zuiveringscapaciteit. “Plaatsing vóór het doekfilter voegt bovendien organische stof toe aan het substraat, wat wormen wel prima vinden. Ons geloof in de potentiële waarde van het concept is geenszins verminderd.”

Meer nieuws