Restaarde verwijderen: ‘We zijn goed op weg om de juiste techniek te optimaliseren’
De verwijdering van restaarde gaat niet alleen de handel en de verwerking aan, het is ook belangrijk voor telers om hun percelen probleemvrij te houden. Zo moet de grond vrij zijn van nematoden en zaden van probleemonkruiden zoals knolcyperus. Daarom werkt Flanders’ FOOD samen met meerdere partners aan projecten zoals ‘Restaarde Circulair’ om de technieken op punt te zetten.
Tarragrond of restaarde is de laatste jaren een alsmaar actueler begrip geworden. Het gaat om aarde die vrijkomt bij het triëren van aardappelen. Die grond kan ofwel droog zijn, wanneer afgezeefd, of nat, en heel divers zijn van samenstelling. Het kan gaan van leem, klei, zandleem, soms veel en soms weinig organisch materiaal…
Die grond komt in de fabriek los van de knollen. Het is een restproduct waarmee de verwerker of handelaar niet veel kan doen. Afhankelijk van de weersomstandigheden kan het bij aardappelen gaan van 30 tot 70 kg per ton. Steven Van Campenhout van Flanders’ FOOD: “In het kader van een duurzame economie is het daarom het beste om de aarde terug naar de akkers te voeren. Die aarde moet wel gezond zijn, zonder ziekten en nematoden. Het is een thema dat aan belang wint, want er is meer en meer transport van aardappelen uit het noorden van Frankrijk, naar België, maar ook naar Nederland.”
Belgapom werkt samen met Flanders’ FOOD en andere partners om het probleem aan te pakken. Zo is er onderzoek begonnen naar methoden om de restaarde fytosanitair veilig terug te brengen naar de landbouwgrond. Momenteel loopt er een project met betrekking tot de hittebehandeling van restaarde.
Nematoden vermijden
De restaarde terugvoeren naar de landbouwgrond is een mooi principe, maar dan moet er voldoende aandacht gaan naar de mogelijke fytosanitaire risico’s, zoals plantschadelijke organismen in restaarde. “Samen met de restaarde zal je ook de plantschadelijke organismen verspreiden. Dan kan het gaan om aardappelcystenematoden en wortelknobbelnematoden: Globodera rostochiensis en G. pallida & Meloidogyne chitwoodi en M. fallax. Dit zijn quarantaineorganismen waarvoor maatregelen gelden om de verspreiding tegen te gaan.”
Nematoden zijn kleine wormpjes met stekel waarmee ze sappen uit de plant zuigen. Dat zorgt voor stress bij de aardappel en voor opbrengstverlies bij een groot aantal nematoden. “De nematoden op zich zijn een probleem, maar ook hun voortplantingswijze. De aardappelcysteaaltjes vormen cysten op de wortels, en veroorzaken aardappelmoeheid. In één cyste kunnen wel honderden eitjes zitten, die later voor nieuwe aantastingen kunnen zorgen. Dit probleem kan ontstaan als men de vruchtwisseling niet te nauw neemt. Wortelknobbelnematoden verzwakken het gewas. Dat gebeurt bij aardappelen, maar ook groenten en suikerbieten. Ze zetten eipakketjes af onder de pel van de aardappel en kunnen zo serieuze misvormingen veroorzaken. Door het Instituut voor Landbouw-, Visserij- en Voedingsonderzoek (ILVO) is het aaltje ooit zelfs uitgeroepen tot plantenpester van de maand”, duidt Van Campenhout.
Zonder knolcyperus
Een ander mogelijk probleem in de restaarde is de aanwezigheid van knolcyperus. “Dat is een onkruid dat heel agressief kan zijn en dat zich goed kan verspreiden via restaarde”, klinkt het. Knolcyperus verspreidt zich via zaden, maar ook via knollen. Elke knol groeit uit tot één plant. De droge knol is het meest hardnekkig en kan tot jaren in de aarde overleven. Als die tot kieming komt, dan gebeurt dat direct in grote aantallen. In de maïs geeft knolcyperus problemen. Het is daar ook moeilijk te bestrijden met de gekende herbiciden.
Fytosanitair veilig maken
De restaarde moet dus fytosanitair veilig worden gemaakt vooraleer het naar de landbouwgrond gaat. “Daar is ondertussen al divers onderzoek naar gedaan”, vertelt Van Campenhout. “Het meest eenvoudige is het stockeren van de aarde. Voor de aaltjes moet de restaarde 10 jaar op een hoop blijven liggen.”
Van Campenhout geeft aan dat er ook andere mogelijkheden zijn. Een andere manier om te bestrijden is via inundatie. Dit betekent dat je het veld laat onderlopen met water. “Dat is in Nederland goed onderzocht en zal door Europa goedgekeurd worden. Bij rest-aarde is dat moeilijk, aangezien bezinkingsvijvers nodig zijn en ruimte schaars is in Vlaanderen. Dat kan nog efficiënt gebeuren als je mengt met organisch materiaal, maar dat geeft stank. Daarom keken we in een project naar alternatieven voor restaardebehandeling.”
Thermische behandeling mogelijk
In een eerste studie, het Nemaspread project, kwam het ILVO tot de vaststelling dat het mogelijk was om via een thermische behandeling aaltjes af te doden bij bepaalde tijd-temperatuur combinaties. In laboratoriumomstandigheden bleek 60°C een minimumtemperatuur te zijn om aaltjes te kunnen afdoden. “Dat waren goede eerste resultaten, maar dan rijzen vragen. Hoe moeten we procesparameters afstemmen op de karakteristieken van de aarde: wat met leem, klei, gemixte grond… En welke processen moeten we toepassen: welke verhittingswijzen? Er zijn technologische vragen voor industriële toepasbaarheid, maar het moet ook economisch verantwoord zijn, want als handelaar of verwerker heb je geen meerwaarde aan het verwerken van restaarde”, legt Van Campenhout uit.
Belgapom stapte met die vragen naar Flanders’ FOOD. Het beste was immers een project te starten om ant-woorden te vinden op de onderzoeksvragen. Er werd een budget ter beschikking gesteld via het Vlaams Agentschap Innoveren en Ondernemen (Vlaio) en uiteindelijk ging een zogenaamd COOCK-project Collectief Onderzoek & Ontwikkeling en Collectieve Kennisverspreiding/-transfer) van start, waarin het ILVO, de Bodemkundige Dienst van België en UGent partners zijn.
Onderzoek naar afdodingsprincipes
Een eerste belangrijke zaak in het onderzoek was het bepalen van minimaal vereiste afdodingscondities. Hierbij werd gefocust op de taaie overlevingsstructuren, namelijk de cysten en knollen. Die bleken erg moeilijk om af te doden, maar uit onderzoek bleek dat 20 minuten op 70 graden volstaat voor het afdoden van deze 2 structuren. Bij 60 graden is er nog overleving.
Die afdoding werd uitvoerig getest in het labo. Bij de cysten gebeurde dat op verschillende manieren: met ontluikingstesten (eitjes gelokt om te ontluiken tot juveniele aaltjes door wortelexudaten), visuele beoordeling via microscopie, een trehalose test van levende eitjes (levende eitjes bevatten trehalose), en een infectiviteitstest
Trial and error met technieken
In een volgende stap werd onderzocht welke verhittingstechniek het best werkt. Zo werd geëxperimenteerd met heteluchttechnieken. Zo kan restaarde bijvoorbeeld in een oven die werkt via warmeluchtconvectie. “Dat duurde echter heel lang, namelijk 6 uur om tot 80°C in de kern te komen van een laagje van 15 cm. Ook het soort grond speelt een rol. Daarom probeerden we erna aarde in een wervelbed aan 80°C, dat ook met warme lucht werkt. Dat gaf een verbeterde warmteoverdracht in vergelijking met een normale oven. Ook hier merkten we echter problemen op: brokjes die groter zijn dan 1 cm konden niet doorverwarmd worden en aarde met een vochtigheid die hoger is dan 25% valt ook niet te verwerken.”
Succesvoller was het met industriële microgolfverhitting. De pilootopstelling was een tunnel met 16 generatoren 2kW in serie. Hier gebeurde de afdoding bij een laag van 15 cm wel goed. Toch waren er nog enkele beperkingen. Zo was het moeilijk om de temperatuur onder 100° C te houden, terwijl het streefdoel 80° C was. Ook was de opwarming in de oven niet gelijk. De temperatuur kon wel beter worden verdeeld met een microgolfautoclaaf van 6 kW, maar ook hier was de verhittingstemperatuur moeilijk te voorspellen. De temperatuur ging gemakkelijk boven 100°C en dat is energetisch niet zo interessant.
Ook 2 andere technieken voldeden niet volledig: hitteoverdracht via stoominjectie en radiogolvenverhitting. Bij stoominjectie wordt de aarde tijdens het proces getransporteerd via een asloze schroef, waardoor een egale verhitting van 80° C kan worden bekomen. “De proefopstelling die we ter beschikking hadden, was echter niet afgestemd op het transport van aarde. En er waren problemen met de schroef en de stoomtoevoer was ook niet regelbaar en te hoog”, klinkt het. De verhitting via radiogolven is vergelijkbaarmet die bij een microgolfbehandeling. Hier gaat het om een uniform veld dat aangelegd is tussen elektroden, en die kunnen een egale opwarming garanderen in tegenstelling tot microgolven. “Met vochtige aarde zoals wasaarde lukt het echter niet. Dat vertraagt de opwarming”, duidt van Campenhout.
Schroefwarmtewisselaar biedt potentieel
De hitteoverdracht kan ook via een schroefwarmtewisselaar. Hier wordt een holle schroefas gebruikt die gevoed wordt met heet water, thermische olie tot 250°C of LD-stoom op maximum 2 bar. Dit gaf goede resultaten, met een gelijke verhitting en op een temperatuur van 70 à 80°C. Alleen was er geen piloottestschroef voorhanden die gebouwd was voor aardetransport. Dat zorgde dan ook voor problemen: de aarde comprimeerde en bepaalde types aarde konden vastlopen. Ook konden sommige brokjes niet doorverwarmd worden.
Techniek optimaliseren
Van Campenhout geeft aan dat de komende maanden het project nog zal voortgezet worden, en dat men vooral denkt aan het werken met schroeven. “Ingenieurstechnieken moeten schroeven optimaliseren voor aardetransport, zodanig dat ze goed gecombineerd kunnen worden met de thermische behandeling. Ook gaan we het energieverbruik meten en de processturing testen. En op het einde van het project komt er een demo van een schroefopstelling”, klinkt Van Campenhout ambitieus. Last but not least is het de bedoeling om een economische en technische benchmark maken van alle bekeken technieken.
Bij Flanders’ FOOD wordt ten slotte aangegeven dat er aandacht zal gaan naar een goede communicatie over de resultaten. “Die resultaten moeten ook geïmplementeerd worden, en daar zijn al acties rond lopende. We moeten samenwerken met andere sectoren. We betrekken uiteraard machinebouwers die samenwerken met verwerkers, en in verschillende bedrijven zelf zullen ook vervolgprojecten starten. Bij het Vlaams Agentschap Innoveren en Ondernemen (Vlaio) is hiervoor bedrijfsspecifieke subsidiëring mogelijk.”
