Search

The present invention relates to a method for extracting phosphorus from organic matter, the method comprising (a) providing phosphorus-containing organic matter, wherein the organic matter further contains calcium and/or iron; (b) adding acid and sulphate-containing water to the organic matter provided in step (a) to solubilize phosphorus, allow calcium sulphate and/or iron sulphate to form, and obtain a slurry; (c) separating the slurry obtained in step (b) into a solid fraction having a water content of at most 80 wt.%, and a liquid fraction having a water content of at least 80 wt.%; (d) adding a magnesium-containing base to the liquid fraction as obtained in step (c) to obtain phosphorus precipitate in the form of struvite.

Er zijn succesvolle management strategieën voor P nodig om de waterkwaliteit te verbeteren en daarvoor is allereerst kwantitatieve informatieve nodig over de ruimtelijke verdeling van de fosfaatbelasting van het oppervlaktewater vanuit landbouwgronden. In Nederland is een protocol fosfaatverzadigde gronden ontwikkeld om het potentiële risico van verhoogde fosfaatconcentraties in het bovenste grondwater (op termijn) te voorspellen voor kalkarme zandgronden, omdat in deze gebieden veel intensieve veehouderij voorkomt. Voor deze grondsoort zijn de parameters voor het protocol vastgesteld. Echter, voor de overige grondsoorten is geen informatie verzameld, waardoor er voor Nederland als geheel geen ruimtelijke beeld bestaat van de mate van fosfaatverzadiging en van het potentiële risico van verhoogde fosfaatconcentraties in het bovenste grondwater. Daarnaast is er behoefte aan eenvoudige methoden om het (huidige) actuele risico van de fosfaatbelasting van het oppervlaktewater in kaart te brengen, zodat inzichtelijk gemaakt kan worden welke gebieden nu al substantieel de oppervlaktewaterkwaliteit en de eutrofiestatus beïnvloeden.

In een verkenning van de gevolgen van het 5de Nitraat Actieprogramma, volgens inzichten van medio 2013, bleken de modellen WOG-WOD en MAMBO-STONE verschillende resultaten te geven voor de nitraatconcentraties in het Zuidelijke zandgebied. In dit rapport is nagegaan wat de overeenkomsten en de verschillen tussen de modellen en de aannames zijn. In beide modellen wordt de nitraatconcentratie in het grondwater berekend uit het N-overschot. De verschillende berekeningswijzen leiden bij gelijke modelinvoer tot vergelijkbare resultaten. Echter, in de studie met het WOG-WOD model is verondersteld dat op akkerbouwpercelen uitsluitend varkensmest en kunstmest wordt toegepast, terwijl in MAMBO-STONE een belangrijk deel van de dierlijke mest op akkerbouw van graasdieren afkomstig is.

Here, we report on laboratory experiments with the aim to explore cheap and innovative techniques. The main focus of the experiments was to lower the P-content in pig slurry with 25%. In that case, in principle all manure produced in the Netherlands can be applied on agricultural land in The Netherlands itself, including the organic matter and other nutrients in the manure. The results show that with physical and chemical treatment techniques 25% of the phosphate can rather easily be recovered from the solid or liquid fractions of the pig slurry. The costs of chemicals depend highly on the buffer capacity of the studied (n=3) pig slurries, and are less than 5 € per ton pig slurry.

STONE is een simulatiemodel dat in de jaren negentig door RIVM, RIZA en Wageningen UR is ontwikkeld. Het bestaat uit een reeks deelmodellen die gebruikt worden om de gevolgen van het mestbeleid voor de emissie van stikstof en fosfaat naar het grondwater en het oppervlaktewater te evalueren. Voor het model is Nederland opgedeeld in 6405 eenheden die uniek zijn qua bodem, bodemgebruik en mestregime. Voor het doorrekenen van mestvarianten voor de Evaluatie Meststoffenwet 2012 is STONE up-to-date gemaakt voor de inzichten over gewasopname en de hydrologie. Verder zijn procesbeschrijvingen in STONE uitgebreid en verbeterd om het stelsel P-gedifferentieerde gebruiksnormen dat vanaf 2010 van kracht is geworden te kunnen hanteren en de bodemvruchtbaarheid te kunnen voorspellen. Ook is STONE getoetst aan nitraatmetingen in het LMM. Uitspraken over het realiseren van de 50 mg L-1 nitraatdoelstelling voor bodem-gewas-regio combinaties zijn in een aantal gevallen niet onderbouwd door de toetsing. De trends die uit de modelresultaten afgeleid kunnen worden, worden wel plausibel geacht.

Om de doelstellingen van de Nitraatrichtlijn en de kaderrichtlijn Water te realiseren, voert de rijksoverheid actief beleid om de nutriëntenbelasting vanuit de landbouw naar het grondwater en oppervlaktewater terug te dringen. Ter voorbereiding van de invoering van het Vijfde Actieprogramma Nitraatrichtlijn (2014-2017) is een beknopte milieueffectrapportage (MER) op planniveau uitgevoerd. De MER richt zich vooral op het bodem- en watercompartiment, en meer precies op de verbetering van de nitraatconcentratie in het grondwater en de vermindering van de nutriëntenbelasting van het oppervlaktewater die behaald kan worden met het voorgenomen beleid. Hierbij is er speciale aandacht voor het Zuidelijke zand- en lössgebied omdat de overschrijdingen van de streefwaarde voor de nitraatconcentratie in het grondwater in deze regio het grootst zijn. Er wordt in deze planMER studie ook aandacht besteed aan andere milieueffecten. Ingeschat is wat de gevolgen zijn voor de emissies naar de lucht (NH3, NOx, N2O, CH4, CO2 en fijnstof), het mesttransport, gebruik aan grondstoffen en de gevolgen van de emissies voor het klimaat, de natuur en leefomgeving. De berekeningen geven aan dat met het voorgenomen beleid de nitraatconcentratie in het Zuidelijke zandgebied tot gemiddeld 50 mg L-1 kan dalen. Landelijk gemiddeld verandert de N- en P-belasting van het oppervlaktewater nagenoeg niet. Voor het Zuidelijk zand- en lössgebied wordt de sterkste daling van de nutriëntenbelasting van het oppervlaktewater verwacht. Naar verwachting kan met maatwerk van aanvullende maatregelen een verdere reductie van de belasting van grondwater en oppervlaktewater worden bereikt. De emissies naar de lucht van ammoniak (NH3), lachgas (N2O) en koolstofdioxide (CO2), methaan (CH4), overige gasvormige stikstofverbindingen en fijn stof zullen beperkt wijzigen, met als gevolg dat de veranderingen in de effecten voor het klimaat, de natuur en de leefomgeving minimaal zullen zijn.

Nagegaan is wat mogelijke oorzaken zijn van de verhoogde nitraatconcentraties in het Zuidelijke zandgebied vergeleken met die in het Noordelijke, het Centrale en het Oostelijke zandgebied (Zand Midden) worden waargenomen. Hiervoor zijn verschillende beschikbare datasets en resultaten van rekenmodellen nader geanalyseerd (Bedrijveninformatienet, LMM, WOG-WOD-, MAMBO / STONE, CBS-Statline). De verschillen in nitraatconcentratie die tussen de zandgebieden worden waargenomen zijn grotendeels te verklaren uit verschillen in bedrijfstype of stikstofoverschot en het voorkomen van verschillende bodemgebruiksvormen, de verdeling van de grondwatertrappen en grondsoorten en het regionale neerslagoverschot. In het Zuidelijke zandgebied zijn de stikstofoverschotten het hoogst en komen meer uitspoelingsgevoelige gronden voor.

De Nederlandse landbouw heeft een mineralenoverschot in de vorm van dierlijke mest. Verwerking van mest wordt gezien als één van de opties om dit overschot te reduceren. Aan de hand van drie scenario’s is nagegaan welke mogelijkheden er zijn voor de plaatsing van verschillende dunne mestfracties in de akkerbouw als uitgegaan wordt van de gebruiksnormen voor 2013. Ook is nagegaan welke opties er zijn om de mineralen uit deze dunne mestfracties terug te winnen om via een RWZI lozing op het oppervlaktewater mogelijk te maken. Hierbij wordt naar maximale synergie gezocht tussen mestverwerking en de zuiveringstechnieken op de RWZI. De plaatsingsmogelijkheden voor dunne mest in de akkerbouw zijn beperkt aanwezig. Er zijn mogelijkheden om mineralen uit dunne mestfracties terug te winnen en op onderdelen is synergie te bereiken met RWZI’s, echter de praktijkervaringen zijn zeer gering en het verdient aanbeveling om deze nader in de praktijk te verkennen.

Om de nutriëntenbelasting van het grondwater en oppervlaktewater verder terug te dringen, is de rijksoverheid op zoek naar maatregelen, die door de landbouw geïmplementeerd zouden kunnen worden. Het gaat om maatregelen aanvullend op die van het huidige mestbeleid, omdat de maatregelen van het huidige mestbeleid vooralsnog ontoereikend zijn om alle gestelde doelen voor de waterkwaliteit te realiseren. De perspectiefvolle maatregelen zijn gericht op het verder verlagen van het stikstof- en fosfaatoverschot op bedrijfs- en perceelniveau, door rekening te houden met gewasopbrengst en de nutriëntentoestand van de bodem, op het verbeteren van de bodemkwaliteit en bodemstructuur, en op het vermijden van ondiepe af- en uitspoeling uit landbouwgronden. Maatregelen in het water- en landsysteem helpen de milieukwaliteit te verbeteren maar zijn minder effectief. De effecten van de maatregelen zijn bedrijfs- en locatie specifiek, de selectie van maatregelen is maatwerk

In opdracht van het ministerie van Economische zaken, Landbouw en Innovaties (EL&I) in nagegaan wat de ontwikkeling is van de milieutoestand van de bodem en het grond- en oppervlaktewater in relatie tot de mestwetgeving. Het betreft hier de vruchtbaarheidstoestand van de bodem in termen van fosfaattoestand en organische stof-toestand, de nitraatconcentratie in het bovenste grondwater in landbouwgebieden en de nutriëntenconcentraties van stikstof en fosfor in het oppervlaktewater. Zowel de trend in de afgelopen decennia als de huidige toestand is vastgesteld. Daarnaast zijn de emissies naar het oppervlaktewater aangegeven en is de herkomst van de vrachten door uit- en afspoeling afgeleid. De milieukwaliteit van het grondwater en oppervlaktewater is de afgelopen decennia verbeterd. Vooral in het Zuidelijke zandgebied wordt gemiddeld de nitraatdoelstelling nog niet gehaald. In het zoete oppervlaktewater voldoet 30% van de meetpunten aan zowel de stikstof en fosfordoelstellingen die door de waterschappen zijn gesteld in het kader van de Kaderrichtlijn Water. De diffuse belasting van het oppervlaktewater is voor een substantieel deel afkomstig uit de landbouw. Nationaal bezien worden er geen grote negatieve gevolgen van het mestbeleid voor de bodemvruchtbaarheid, organische stofgehalte en gewasopbrengsten waargenomen.

In de voorbereiding op de Evaluatie van de Meststoffenwet 2012 is een modelstudie uitgevoerd naar de gevolgen van rekenvarianten van gebruiksnormen op de nitraatconcentraties van het grondwater en nutriëntenuitspoeling naar het oppervlaktewater. Het STONE-model berekent dat de nitraatconcentratie in vooral de akkerbouw verder kan afnemen en dat bij continuering van het 4de NitraatActieprogramma de nitraatconcentratie in het zandgebied gemiddeld 50 mg L-1 NO3 zal bedragen. Bij de veronderstelde gebruiksnormen is de reductie van de N- en P-belasting van het oppervlaktewater ook het grootst in de akkerbouw. Bij de scherpste rekenvariant wordt verwacht dat de N- en P-belasting van het oppervlaktewater in 2027 resp. 6 en 4 % minder is dan bij een veronderstelde continuering van de bemesting in 2010.

The Nitrates Directive (91/676/EEC) offers EU Member States the unique choice to apply the nitrate regime in either designated areas or on their entire territory. The Netherlands has opted for a whole territory approach but is tempted to change this policy. This article investigates the legal options of the Netherlands to switch from a whole territory approach to a designated area approach. It also investigates two alternative possibilities to create a more area-based implementation of the Nitrates Directive in the Netherlands within a whole territory approach. The alternatives are (i) a further differentiation of the current manure policy and (ii) the possibility to integrate the implementation of the Nitrates Directive and the Water Framework Directive. The results of the research are placed in a European perspective.

International audience

Om de invloed van het mestbeleid op de oppervlaktewaterkwaliteit te kwantificeren is inzicht in de bijdrage van (diffuse) bronnen en de transportroutes naar het oppervlaktewater noodzakelijk. Om zicht te krijgen op de nutriëntenhuishouding in vier stroomgebieden is er vanaf 2004 aanvullend in het oppervlaktewater gemeten. Voor de interpretatie van deze meetgegevens en het leggen van relaties tussen bronnen en routes waren modellen en aanvullende metingen noodzakelijk. In dit rapport worden de oppervlaktewatermetingen in ruimte en tijd voor de vier gebieden beschreven. Vervolgens wordt ingegaan op monitoring van beleid. Daarnaast zijn uit alle kennis die binnen Monitoring Stroomgebieden is opgedaan, de vijfentwintig belangrijkste tips gehaald voor het waterbeheer om zicht te krijgen op de nutriënten in het oppervlaktewater van stroomgebieden zodat de kwaliteit efficiënt kan worden gestuurd.

Het huidige fosfaatbeleid richt zich op het verminderen van de fosfaatgiften om zodoende de fosfaatophoping in de bodem te stoppen en de verliezen van fosfaat naar het oppervlaktewater te verlagen. In deze studie wordt ingegaan op de mogelijkheid om de effecten van verminderde fosfaatgift op bodemvruchtbaarheid en uitspoeling te voorspellen. Om dit doel te bereiken, zijn gegevens van bestaande proeven verzameld en is het gedrag van fosfaat gesimuleerd op basis van de concepten die in het nutrientenemissiemodel STONE worden gehanteerd. Uit het onderzoek blijkt dat bij een juiste instelling van de desorptieparameters het gedrag van fosfaat goed kan worden gesimuleerd. Het instellen van de juiste waarde voor de desoptieparameters is echter complex omdat: de desorptiesnelheid afhangt van de mate van oplading van de grond en desorptiesnelheden in het veld lager zijn dan onder laboratoriumcondities wordt vastgesteld.

PLEASE (Phosphorus LEAching from Soils to the Environment) berekent de fosfaatvracht van een perceel naar de perceelsloot op basis van het verloop van de fosfaatconcentratie in de bodem en de waterafvoer over het perceel en uit de verschillende bodemlagen van het perceel naar het oppervlaktewater. PLEASE is het afgelopen jaar getoetst op 14 Nederlandse en 17 Deense locaties (Dupas en van der Salm, 2010; van der Salm et al.,2011). Op deze 31 locaties waren metingen beschikbaar van de fosforfluxen naar het oppervlaktewater of van concentraties in het grondwater, de drains of het bodemvocht voor een periode van enkele jaren. De Deense locaties zijn goed vergelijkbaar met de Nederlandse percelen, maar hebben gemiddeld genomen een iets lagere fosfaattoestand in de ondergrond en zijn wat dieper gedraineerd

The Water Framework Directive (WFD) requires improvement to the quality of surface water and groundwater. In the past many measures have been implemented to reduce the contribution of point sources, and as a result diffuse pollution from agricultural became more important. The main objective of COST Action 869 is to undertake a scientific evaluation of the suitability and cost-effectiveness of different options for reducing nutrient loss to surface and ground waters at the river basin scale, including their limitations in terms of applicability under different climatic, ecological and geographical conditions. In this report an overview is given of different categories of mitigation options and the individual measures has been described in terms of the mechanism, applicability, effectiveness, time frame, environmental side effects and cost in order to help policy makers, watershed managers and farmers to select the most relevant measures for their conditions

To reduce P losses from agricultural soils to surface water, mitigation options have to be implemented at a local scale. For a cost-effective implementation of these measures, an instrument to identify critical areas for P leaching is indispensable. In many countries, P-index methods are used to identify areas at risk for P losses to surface water. In flat areas, where losses by leaching are dominant, these methods have their limitations because leaching is often not described in detail. PLEASE is a simple mechanistic model designed to simulate P losses by leaching at the field scale using a limited amount of local field data. In this study, PLEASE was applied to 17 lowland sites in Denmark and 14 lowland sites in the Netherlands. Results showed that the simple model simulated measured fluxes and concentrations in water from pipe drains, suction cups, and groundwater quite well. The modeling efficiency ranged from 0.92 for modeling total-P fluxes to 0.36 for modeling concentrations in groundwater. Poor results were obtained for heavy clay soils and eutrophic peat soils, where fluxes and concentrations were strongly underestimated by the model. The poor performance for the heavy clay soil can be explained by the transport of P through macropores to the drain pipes and the underestimation of overland flow on this heavy-textured soil. In the eutrophic peat soils, fluxes were underestimated due to the release of P from deep soil layers.

Voorspellingen geven aan dat de hoeveelheid dierlijke mest die in 2015 niet meer op de Nederlandse landbouwgronden geplaatst kan worden een equivalent van 40-60 miljoen kg fosfaat zal bedragen. Het actuele overschot aan dierlijke mest zal afhangen van de economische ontwikkelingen in de veehouderij, het succes van voederstrategieën om de stikstof- en fosforgehalten in de mest te verlagen, en wet- en regelgeving. De economische toetomst van de veehouderijsector zal ook afhangen van de kosten van mestafzet. Er is dan ook behoefte aan goedkope mestverwerkingstechnieken en goede afzetmogelijkheden van dierlijke mestproducten.

Als de Nederlandse koeien, varkens en kippen minder fosfaat gaan eten en de boeren de mest gaan scheiden, stikstofkunstmestvervangers worden toegelaten en fosfaat wordt teruggewonnen, dan verdwijnt een groot deel van het mestoverschot. De oplossing van het mestprobleem komt in zicht

Het model PLEASE is een eenvoudig model vor het voorspellen van fosfaatverliezen op lokale schaal. De procesformulering voor de binding van fosfaat is volledig gebaseerd op de formulering zoals deze ook in het nationale nutriënten-emissiemodel STONE wordt gebruikt. Het model kan ook als een vereenvoudiging gezien worden van het model STONE. Om de effecten van deze vereenvoudiging in beeld te brengen zijn de door het model berekende uitspoelingsfluxen vergeleken met de uitkomsten van het (moeder)model STONE. De resultaten geven aan dat de uitkomsten van PLEASE, op het niveau van bodem-Gt clusters, goed overeenkomen maar dat op het niveau van individuele plots de verschillen aanzienlijk zijn

De minister van LNV heeft Wageningen UR verzocht om inzichtelijk te maken welke technische innovaties er mogelijk zijn die aansluiten bij de ontwikkelingen in de markt om tot een betere mestverwerking te komen. De innovaties zijn gericht op het inbreken van de fosfaatkringloop in Nederland.

Als gevolg van de aanscherping van de fosfaatgebruiksnormen voor de landbouw, zal het nietplaatsbare fosfaat in de landbouw de komende jaren toenemen tot ca. 60 miljoen kg fosfaat per jaar (2015) indien het huidige kunstmestgebruik, zijnde ongeveer 45 miljoen kg fosfaat per jaar, niet teruggedrongen wordt. Het ministerie van LNV heeft daarom verzocht na te gaan op welke wijze het technisch en tegen welke kosten het mogelijk is om fosfaten en andere fosforverbindingen zodanig terug te winnen zodat de verkregen producten door marktpartijen afgezet zouden kunnen worden (‘verwaarding van mest’).

In Canada vergaderde de International Water Association (IWA) onlangs over de voortgang van de aanpak van diffuse bronnen, die de waterkwaliteit bedreigen. Ook vanuit Nederland was een delegatie aanwezig.

De minister van LNV heeft Wageningen UR uitgedaagd om samen met het bedrijfsleven een programma te ontwikkelen om sneller tot een betere mestverwerking te komen. De minister heeft een keuze van projecten gemaakt die gericht is op het verlichten van de druk op de mestmarkt op korte termijn