Duurzaam agrarisch waterbeheer
Op akkerbouwbedrijf Hoeve Lotmeer in Anna Paulowna zijn in het project Zoetwaterboeren zowel een circulair watersysteem als een drainage water zuivering aangelegd en uitgetest. We werkten in dit project samen met de akkerbouwer, WUR, onderzoekscentrum Vertify en installateur Pipelife.
Eerste winterwater de ondergrond in op Hoeve Lotmeer
Akkerbouwbedrijf Hoeve Lotmeer in Anna Paulowna heeft nu een circulaire watersysteem. Het zoete drainagewater vanuit de landbouwpercelen stroomt niet meer weg naar de sloot, maar gaat de ondergrond in en is later weer bruikbaar voor irrigatie. Het akkerbouwbedrijf wordt zo qua water zelfvoorzienend en minder kwetsbaar tijdens droogte.
“Het was nog best spannend,” licht Deltares-projectleider Vince Kaandorp toe, “wat we hier aanleggen heet een Aquifer Storage and Recovery systeem. Ofwel: water opslaan in de ondergrond voor later gebruik. Het is zeker in de akkerbouw een relatief nieuw concept en er lagen geen draaiboeken klaar. We moesten eerst goed kijken op welke diepte de plaatselijke ondergrond geschikt is, hoe we moesten voorzuiveren en wat qua hoeveelheden wateropslag haalbaar is. Op 23 meter diepte vonden we een geschikte laag met grof zand. We zijn erg trots dat we daarin nu het eerste water met 8 m3 per uur opslaan.”
Het circulaire watersysteem is het resultaat van samenwerking tussen Vertify, Deltares, WUR, Pipelife en akkerbouwer Klaas Schenk in het project Zoetwaterboeren. Het volledige systeem bestaat uit regelbare drainage op de percelen waaruit zoet drainagewater wordt ‘geoogst’, een bovengrondse opslag van 1000 m3 en een zuivering- en infiltratiesysteem voor de ondergrondse opslag. Kaandorp: “De grilligheid van de neerslag is een uitdaging. Door de neerslagpieken te bufferen in de percelen en in de bovengrondse opslag kunnen we naar verwachting het grootste deel van de neerslag tijdens de winter opslaan in de ondergrond. Deze winter testen we of dat inderdaad lukt.”
Deltares-onderzoeker Niels Mulder werkte de afgelopen maanden aan de technische details en online monitoring van het zuiverings- en infiltratiesysteem: “Van het ontwerp naar de uitvoering was geen kwestie van het bellen van een leverancier. Het is een innovatief systeem en door de aanleg en het testen leren we veel over de toepassing in de praktijk. Met het online meetsysteem is de wateropslag en het effect op het grondwatersysteem nu live te volgen”.
Hoeve Lotmeer ligt op 4 meter onder NAP in een zeekleipolder. De toekomst van de voedselproductie in deze gebieden is onzeker; tijdens de steeds langer durende droogtes trekt brakke kwel op tot in de wortelzone en is er steeds minder zoet water beschikbaar voor beregening. Een andere uitdaging is de invloed van akkerbouw op de waterkwaliteit in de omgeving en het halen van de doelen van de Kaderrichtlijn Water. Door het opvangen en opslaan van het drainagewater gaan er ook minder nutriënten en andere stoffen naar het ontvangende watersysteem, in dit geval het Amstelmeer.
Akkerbouwer Klaas Schenk is met het circulaire watersysteem klaar voor nieuwe droogteperioden en kijkt tevreden terug op de voorbereidingen en de aanleg: ”Het mes van dit circulaire watersysteem snijdt aan twee kanten; er is geen aanvoer van extern zoet water meer nodig en tegelijk minimaliseren we de impact van het akkerbouwbedrijf op de omgeving. We proberen zo perspectief te bieden voor de akkerbouw van de toekomst, waarin klimaatverandering en waterkwaliteit belangrijke uitdagingen zijn”.
Nieuw houtsnipper-ijzerzandfilter verwijdert nitraat en fosfaat uit drainagewater
Op akkerbouwbedrijf Hoeve Lotmeer in het Noord-Hollandse Anna Paulowna ligt sinds eind 2024 het eerste gecombineerde houtsnipper-ijzerzandfilter ter wereld. De eerste meetresultaten laten zien dat dit filter nagenoeg al het nitraat en fosfaat uit het doorstromende drainagewater haalt. En dat is goed nieuws.
Het zuiveren van drainagewater is een interessante maatregel voor intensieve teelten waarbij ook met een maximale nutriëntenbenutting toch nog verliezen naar het oppervlaktewater zijn. Door een nieuw samengesteld drainagesysteem aan te sluiten op een ingegraven filter gevuld met houtsnippers en ijzerzand is de belasting van het ontvangende oppervlaktewater minimaal. De houtsnippers in zo’n filter stimuleren nitraatafbraak door bacteriën die van nature in het grondwater voorkomen. Van ijzerzand, een restproduct uit de drinkwaterbereiding, is bekend dat het goed fosfaat uit drainwater kan afvangen en vastleggen.
Deltares-expert Stefan Jansen kijkt tevreden op de eerste proeven terug: “Uit vooronderzoek bleek dat er op dit bedrijf zowel nitraat als fosfaat via de drains naar het oppervlaktewater stroomde. Dat bracht ons op het idee om houtsnippers en ijzerzand te combineren.” Op Hoeve Lotmeer werken Vertify, Deltares, WUR, Pipelife en akkerbouwer Klaas Schenk samen in het project Zoetwaterboeren. Eén van de doelen van het project is om de milieu-impact van de akkerbouw op de omgeving te verminderen.
Het combineren van houtsnippers met ijzerzand heeft nog extra voordelen. Jansen: “In andere tests met houtsnipperfilters zagen we dat de biologische activiteit zo sterk gestimuleerd werd dat er naast nitraatafbraak ook sulfaatafbraak optrad. Hierbij werd het schadelijke sulfide gevormd (dezelfde stof als in rotte-eieren lucht). De bufferende werking van het ijzerzand vermindert dit neveneffect sterk. We zagen in eerdere proeven ook fosfaat uit houtsnippers vrijkomen bij de allereerste doorspoeling. Dit fosfaat wordt in een houtsnipper-ijzerzand filter meteen weer vastgelegd”.
De eerste tests met het houtsnipper-ijzerzandfilter vonden plaats in januari en februari 2025. Gedurende een ruime maand werd nagenoeg al het uitspoelende nitraat en fosfaat uit het doorstromende drainagewater verwijderd. Daarna stopte de drainageafvoer al vroeg in het relatief droge voorjaar. Het filter ligt klaar voor het zuiveren van de nieuwe drainageafvoer in de winter van 2025 en 2026.
Zodra de drainageafvoer weer op gang komt blijven de onderzoekers het houtsnipper-ijzerzandfilter monitoren om meer te weten te komen over de werking op de langere termijn. Jansen: ”We begrijpen steeds beter hoe en waar we deze methoden het beste in Nederland kunnen inzetten. Bij bijvoorbeeld de teelt van bloembollen, aardappels, uien en veel soorten groente is het lastig om nitraatuitspoeling helemaal te voorkomen. Een houtsnipper-ijzerzandfilter is dan een goedkope, laag-technologische maatregel .Met weinig ruimtegebruik bescherm het filter het ontvangende oppervlaktewater en draagt zo bij aan het halen van de doelen uit de Kaderrichtlijn Water.”
