Crowdfunding

Het eerste experiment is heel goed verlopen, de algen groeien.

Nu de vervolgstap: grootschalige omzetting van drijfmest in algen. Hoe gaan we dat doen? Komende vrijdag gaat een kuub mest toegevoegd worden aan het vat. Tevens gaan we aan de slag met het determineren van de soorten algen die zich hier het lekkerste bij voelen.

Daar hebben we alleen meer apparatuur voor nodig, zoals electrodes voor zuurstof en geleidbaarheid en verwerkende apparatuur. Alles kost geld, vervelend, maar een waarheid als een koe.
Met een klein bedrag helpt U ons al, vele kleintjes maken een grote.

En druk op de facebooklike knop zodat meer mensen dit horen. Of roep mensen op uw twitteraccount op om de site te bezoeken.

Klik hier, ga naar de crowdfunding site en help ons

.

En er zijn al bijdragen gestort!!

Het varkensbedrijf waar we mee samenwerken

Gera en Evert Henken

het recht van de sterkste

Voor het vervolg hebben we drijflagenvormende algen in bestelling¹, en kunnen we de aanwezige algen laten determineren.²

Uit een hypertrofe sloot bij een maisveld hebben we een paar emmers met slootwater, waar duidelijk algen in aanwezig waren,toegevoegd aan vat 1. De samenstelling van het slootwater, zowel als het vat 1-water zal gedetermineerd worden.²

Door een heterogeen mengsel van algen toe te voegen zal de sterkste alg, voor deze drijfmest, overheersen. In het voorjaar zullen we dit verder uitbouwen.




1. SAG
2. Drs. Maria van Herk, fytoplanktonexpert

doeleinden Exp 1 gehaald!

Exp 1 kunnen we geslaagd noemen! De doeleinden die we ons gesteld hadden waren:

1. vaststellen of zweefalg groeit.
2. vaststellen of draadalg groeit.
3. vaststellen of de LEDlampen tegen de mest kunnen.
4. vaststellen in welk tempo de algen groeien.

ad 1 en 2. Binnen enkele dagen zagen we dat het water een rood verkleuring en later een geel/groen verkleuring te zien gaf. De algen zijn gaan groeien en voelen zich (ad 4) binnen enkele dagen thuis op de drijfmest als mineralenbron.
ad 3. In de afgelopen twee weken is er geen effect gezien van de mest op de lampen. Dit blijven we monitoren, natuurlijk.

De draadalg, Spiroglyra, is een bentische alg, wat betekent dat hij zich hecht aan de bodem.¹
Dat werd ook vastgesteld bij het verzamelen van de draadalg in een vijver. De alg vormt dus geen drijflaag.
Daar zijn weer andere algen geschikter voor, zoals Anabaena, Aphanizomenon, Botryococcus, Microcystis en Woronichinia.¹
Deze algen zijn te verkrijgen bij SAG van de universiteit van Gottingen²
Die zijn in bestelling


1. Drs. Maria van Herk, fytoplanktonexpert, personal communication
2. SAG

Dag 12 25 november 2013

Exp 1: dag 8

dag 8 (21 nov 2013):                     dag 6 (19 nov 2013) :




wit/blauwe LEDlamp geeft steeds meer geel/groen licht, dus rode licht wordt nu ook geabsorbeerd.

Gehalte aan fosfaat in mest

Hier een voorbeeld van een officiële laboratoriumbepaling aan drijfmest:

uitgevoerd door Laboratorium Zeeuws-Vlaanderen¹
Het forfaitaire fosfaatgehalte in dierlijke mest is voor drijfmest van fokzeugen 3,1 kg/ton mest².

fosfaat: 3,1 kg/ton mest.
In exp 1 wordt ca 20 kg drijfmest toegevoegd. Dat betekent dat in die 20 kg : 3,1/50 = ±0,062 kg fosfaat zit.
Deze 62 gram fosfaat komt in 1 m³(volume water vat 1)
Dus ±62 mg fosfaat per liter verdunde (2% v/v) drijfmest

De milieukwaliteitsnormen voor fosfaat in oppervlaktewater variëren van 0,07 tot 0,14 mg P/l. ³
Dus in exp 1 is er een overschrijding van ca 450 * de toegestane hoeveelheid, oftewel in onverdunde mest van 22500 * de toegestane hoeveelheid.



1.  Laboratorium Zeeuws-Vlaanderen
2.  forfaitaire fosfaatgehalte
3.  milieukwaliteitsnormen voor fosfaat in oppervlaktewater

EXP 1 : dag 1 t/m 6

bespreking resultaten dag 1 t/m 6.

De foto"s zijn van de LED met afwisselend een witlicht en een blauwlicht. De andere twee lampen, met alleen blauw licht, zijn nog niet zichtbaar.

Op dag 1 wordt al het licht nog geabsorbeerd voordat het licht de oppervlakte van het vat bereikt.

Op dag 3 is er wit licht zichtbaar met een zweem van groen licht en van rood licht en van blauw licht.

Op dag 5 is er vooral rood licht te zien met een zweem van groenlicht en blauwlicht.

Op dag 6 wordt het geel/groene licht prominenter.


bespreking:

Er is geen sprake van zichtbare bezinking, op de plaats waar de andere lampen zich bevinden is het mengsel van drijfmest op dag 3, 5 en 6 nog steeds volledig donker.



roodkleuring: Er is veel blauw licht aanwezig. De bladgroenkorrels absorberen zowel in het rode als het blauwe deel van het spectrum. Normaal houden beide lichtsoorten elkaar in evenwicht, maar door de overmaat aan blauw licht absorberen de fotocenters eerder een blauw foton dan een rood foton en blijft het rode deel van het witte licht minder gebruikt en kleurt het witte licht rood. Naarmate er meer algen komen, neemt het witte licht af en het rode neemt toe. Vervolgens wordt ook het rode geabsorbeerd, bij een groeiend aantal algen en zal het resterende licht groen kleuren.

dag 6

Experiment 1

doel van experiment 1:

1.  aantonen of toegevoegde zweefalg groeit in aanwezigheid van drijfmest
2.  aantonen of toegevoegde draadalg groeit in aanwezigheid van drijfmest
3.  bepalen van het tempo van omzetten van drijfmest, cq vorming van algen
4.  bepalen van een eventueel beschadigend effect van mest op de lampen.

benodigde materialen:

1.  2 lampen, 36 Watt, 120 cm lang All Blue
2.  1 lamp, 36 Watt, 120 cm lang 1White/1Blue
specificaties lampen, leverancier JMB aqualight
3.  verwarmingselement 18^o C
4.  kweekvat met inhoud van 3 m³
5.  algenkweken
6.  drijfmest (zeugen)


uitvoering:

1.  Aan vat 1 wordt 1 m³ water toegevoegd.

2.  3 LED lampen worden geplaatst op de bodem.
verwarmingselement aangesloten op 18^o C

3.  Enten met de algenkweken

4.   Zeugendrijfmest wordt toegevoegd tot 2% v/v.

start experiment 1:  14 oktober 2013

Proefopzet

We gaan werken met draad- en zweefalgen om mest om te zetten in algen.
Hierbij maken we gebruik van blauwe LEDlampen om 24/7 de algen van licht te voorzien zodat er continu fotosynthese kan plaatsvinden en de algen kunnen groeien op de overmatig aanwezige mineralen in de mest.

algemeen schema

stap 1.  (drijf)mest wordt toegevoegd aan algenvat 1, in vat branden LEDlampen. Aan het algenvat zijn algen toegevoegd.
Algen kunnen groeien op de mineraalrijke drijfmest.

---

stap 2.  algen worden geoogst en overgebracht naar algenvat 2, waar eventuele drijfmestresten, die meegekomen zijn bij het oogsten uit vat 1, alsnog omgezet worden in alg. Ook hier zijn LEDlampen aanwezig.
opschonen van de algen

---

stap 3.  algenvat 3: oogstvat, algen kunnen hier uitlekken en vervolgens gedroogd worden.

---

stap 4.  Geoogste algen worden afgevoerd.

Licht (II)

Algen hebben licht nodig om te groeien, en dan met name blauw licht (licht (I))

LED lampen (Light Emitting Diodes) hebben de eigenschap dat ze licht van één golflengte uitzenden. Tevens zijn ze goedkoop in het verbruik van electriciteit en gaan ze heel lang mee.¹

In onze proeven zullen we voornamelijk LEDlampen gebruiken die licht geven in het blauwe spectrum²:

Dus: we gaan werken met draad- en zweefalgen om mest om te zetten in algen.
Hierbij maken we gebruik van blauwe LEDlampen om 24/7 de algen van licht te voorzien zodat er continu fotosynthese kan plaatsvinden en de algen kunnen groeien op de overmatig aanwezige mineralen in de mest. Tevens zullen de algen continu zuurstof produceren.

De lampen zijn wel speciaal gecoat om tegen het mestmilieu te kunnen.

referenties:
1.  LED Wikipedia
2.  foto: JMB aqua light

Licht (I)

Er zij licht; en er was licht.¹

Alhoewel deze bijbelquote niet op de zon slaat² speelt licht, evenmin direct afkomstig van de zon, in onze proeven wel een belangrijke rol.

Planten gebruiken licht om suiker, glucose, te maken in een proces dat men 'fotosynthese³' noemt.
Deze fotosynthese vindt plaats in aparte structuren in de plantencel, de chloroplasten of bladgroenkorrels. Deze bladgroenkorrels maken de plant groen.

Waarom zijn planten groen?
Planten zijn groen, omdat de chloroplasten het blauwe en rode deel van het witte zonlicht absorberen. Wat overblijft weerkaatsen ze en dat is dan groen⁴.

De chloroplasten verwijderen het rode en het blauwe licht, het onbruikbare overgebleven licht is dan groen.

Voor de groei en de energievoorziening van planten is dus maar een klein deel van het (zon)licht interessant.
Voor het groeiproces is voornamelijk blauw licht van belang. Voor het bloeiproces is voornamelijk rood/oranje licht van belang⁵. Wij zijn alleen geinteresseerd in de groei van algen, dus in het blauwe licht.

referenties:
1.  Genesis 1:3
2.  Genesis 1:16
3.  Fotosynthese wikipedia
4.  chlorofyl
5.  Colorado State University: Blue light is primarily responsible for vegetative leaf growth

Mestproblematiek (II)

Er wordt dus heel veel mest geproduceerd (Mestproblematiek (I))

Hoewel mest rijk is aan mineralen, is dit een probleem, in plaats van een rijkdom. Boeren moeten betalen voor de afvoer van mest¹.

Een paar gegevens uit dit artikel¹:
Mest en urine zijn tot afval verworden.
Drijfmest bewerken tot bruikbare producten kost veel energie en dus geld.
Bij het mengen en opslaan van mest en urine komt ammoniak en methaan vrij.

Onze aanpak bestaat hieruit, dat wij de drijfmest gaan verwerken tot algen zodra het geproduceerd is en in de opslagruimtes.
Ammoniak en methaan ontstaan bij de anaerobe afbraak van mestbestanddelen². Wij verwerken de mest onder zoveel mogelijk aerobe omstandigheden. De daarvoor benodigde zuurstof is afkomstig van de fotosynthese.
Algen zijn verkoopbaar en dus geen kostenpost, maar de boer kan eraan verdienen.

referenties:
1.  edepot.wur: Mest en urine: van afval naar waardevol product
2.  David M. Babson et al. Anaerobic digestion for methane generation and ammonia reforming....

Mestproblematiek (I)

Een paar feitjes:

1  één mestvarken produceert tijdens de vetmestperiode (ongeveer 130 dagen) 0,75 m³ mest¹.
2  In Nederland zijn ruim 12 miljoen varkens, waarvan bijna 4 miljoen vleesvarkens zwaarder dan 50 kg. (april 2013)².
3  Die 12 miljoen varkens produceren ruim 11 miljard kg mest per jaar. (2012)³.
4  De gehele veestapel (rundvee, varkens en pluimvee) produceert ruim 71 miljard kg mest per jaar. (2012)³.

5  Alleen de varkens al produceren een grote hoeveelheid mineralen (2012)⁴:



referenties:
1.  plattelandswijzer.be
2.  CBS-gegevens
3.  CBS-gegevens
4.  CBS-gegevens, staafdiagram

Wat wordt er gemaakt van varkens?

Vlees¹, een voor de hand liggend antwoord. Maar er wordt nog veel meer van varkens gemaakt, wel een 187 verschillende producten².

Christien Meindertsma heeft daar onderzoek naar gedaan en één varken gevolgd³:

Bekijk haar presentatie (gepubliceerd 2010):



referenties:
1.   varkensvlees wikipedia
2.   artikel Trouw (2008)
3.   pig05049 ISBN 9789081241311,

Mest

We gaan voor onze proeven dus zweefalgen en draadalgen gebruiken, het derde onderdeel is mest

Een definitie volgens een woordenboek¹:
"poep van dieren, vooral gebruikt om grond vruchtbaarder te maken."

Maar in Nederland formuleren we graag juridisch:
Met dierlijke mest worden alle meststoffen bedoeld die voldoen aan de definitie van dierlijke mest volgens de Meststoffenwet (1986)².
En dierlijke mest is dan:
"dierlijke meststoffen: uitwerpselen van voor gebruiks- of winstdoeleinden gehouden dieren, daaronder begrepen de geheel of gedeeltelijk verteerde maag- of darminhoud van deze dieren en mengsels van strooisel met de uitwerpselen, alsook producten daarvan."


Wij gaan in eerste instantie (vloeibare) drijfmest gebruiken,
maar er is ook vaste mest, of stapelbare mest:
Bijvoorbeeld vaste varkensmest, eendenmest, geitenmest, vaste rundveemest of stapelbare kippenmest.

Drijfmest is een mengsel van faeces, urine en water en heeft een laag droge stofgehalte (3 tot 15%). Het water in de mest is afkomstig van urine, reinigingswater, gemorst drinkwater, regenwater of grondwater. Daarnaast bevat de mest ook nog onverteerd en gemorst voedsel³.

referenties:
1  woordenboek
2  Meststoffenwet (1986)
3  definitie drijfmest

Draadalg

filamenteuze algen of draadalgen zijn meercellige algen

Spirogyra is een veelvoorkomende alg in zoetwater:


Let op de bladgroenkorrels(chloroplasten), die een spiraal vormen in de cel.

Onder invloed van de door de bladgroenkorrels geproduceerde zuurstofbelletjes zal de Spirogyra gaan drijven, waardoor de algenmassa goed oogstbaar wordt.

Spirogyra

---

andere draadalgen zijn er natuurlijk ook:
bijvoorbeeld: Cladophora

of: Zygnema, let op de vorm van de chloroplasten:

Anabaena:

Oscillatoria:

Pithophora: