3acteriën niet dé oplossing voor milieu- en
fvalproblemen, maar slechts een oplossing'
leusder
krant:
s
1
I 1 1 1 1
A.J.B. Zehnder, hoogleraar Landbouw Universiteit Wageningen, over biotechnologie:
i i i i
5
„Mest is vuil en stinkt,
daar houdt men zich
liever niet mee bezig"
„Geen kwestie van potje met
bacteriën toevoegen aan mest"
„We maken geen nieuwe schepsels"
JNSDAG 11 AUGUSTUS 1987
reportage
I SS11III
mestproblematiek is altijd onderbelicht geweest Het is niet aantrekkelijk voor wetenschappers. Niemand
iet toch leuk als het laboratorium stinkt?"
Tekst: Stan van Eek
Foto's: Jan Pit, LU-Wageningen
LEUSDEN - Biotechnologie staat in het
middelpunt van de belangstelling. Al die berichten in de media
wekken de indruk dat biotechnologie dé oplossing biedt voor
milieu- en afvalproblemen. Bacteriën zouden mest te lijf gaan en
giftige stoffen uit verontreinigde grond kunnen halen. Bacteriën
vormen niet dé oplossing van de problematiek, maar zijn één
van de oplossingen. Aldus de mening van professor doktor A.J.B.
Zehnder, hoogleraar aan de Landbouw Universiteit in Wagenin
gen. Zehnder houdt zich bezig met onderzoek naar de bacteriële
afbraak van afvalstoffen.
Sinds Lekkerkerk wordt nog steeds
dagelijks melding gemaakt van de ont
dekking van opnieuw een vervuild ter
rein of gifbelt. Om over mest nog maar
niet te spreken, het lijkt erop alsof we
er tot aan de oren inzitten. Dat het om
een nijpende problematiek gaat is dui
delijk. Vandaar dat op diverse niveaus
gewerkt wordt aan oplossingen. De
overheid lijkt zich met name te richten
op het voorkomen van nog meer ver
ontreiniging, de invoering van de
mestboekhouding is daar een voor
beeld van. Wetenschappers houden
zich hoofdzakelijk bezig met het op
lossen van de bestaande verontreini
ging, uiteraard heeft dat ook zijn uit
werking op de voorkoming van nog
meer verontreiniging. Daarbij kan on
derscheid gemaakt worden tussen
biologische, chemische en fysiologi
sche oplossingen.
De afbraak door bacteriën van af
valstoffen in mest is al een eind gevor
derd, vertelt professor Zehnder. „De
mogelijkheden zijn ook afhankelijk
overtuigd dat ook met hét residu-stik
stof dat nu nog overblijft korte metten
gemaakt kan worden. „Het is niet het
probleem van niet kunnen. We kun
nen de stikstof uit de mest halen met
niet-biologische technieken, maar dat
is verschrikkelijk duur."
Teveel, aldus de mening van de pro
fessor, blijft men hopen op dé oplos
sing die in één klap aan alle problemen
een eind zal maken. „We moeten rea
listisch zijn op dit gebied. Men wenst
zo graag iets te doen, en daarmee den
ken ze vaak al dat er iets gebeurd is."
Er zullen verschillende stappen geno
men moeten worden. Allereerst is daar
de aanpak op korte termijn, twee tot
vijfjaar. Mestvergisting is de vertegen
woordiger van deze aanpak. Compos-
tering valt onder de middellange ter
mijn aanpak, vijf tot tien jaar. Op lange
termijn, tien jaar of langer, denkt
Zehnder aan het winnen van waarde
volle producten uit mest door het in
schakelen van micro-organismen.
„Dat is de hoek van de microbiologie."
In het laboratorium hebben professor Zehnder en zijn medewerkers al goede resultaten
bereikt. Bacteriën kunnen mede bijdragen tot het oplossen van de mestproblematiek, met
betrekking tot het reinigen van verontreinigde grond staat biotechnologie nog aan het
begin
De rol van bacteriën bij het aanpak
ken van bodemverontreiniging ligt
heel anders. Het is een vrij nieuw on
derzoeksgebied. In Nederland pas in
tel sinds Lekkerkerk. „Pas toen de
mensen met de neus op de feiten wer
den gedrukt, kwam het onderzoek se
rieus op gang," vertelt professor dok
ter Zehnder van de Landbouw Univer
siteit Wageningen. In vergelijking met
mest is hier minder te verwachten van
de al aanwezige bacteriën en juist
meer van toevoeging.
Grondverontreiniging waar sprake
is van zware metalen komt niet in eer
ste instantie in aanmerking voor biolo
gische behandeling. Is er sprake van
organische verbindingen, dan kunnen
bacteriën die wellicht omzetten in wa
ter en koolzuur. Het gevaar van om
vormen is dat de micro-organismen
halverwege hun proces blijven steken.
De dan gevormde stof is vaak nog
giftiger dan de oorspronkelijke stof.
Er zijn duizenden verschillende ver
ontreinigde stoffen. Per geval zal be
keken moeten worden om welke stof
fen het gaat, hoe de bodemgesteldheid
is en of het grondwater gevaar loopt.
Het proces moet op de resultaten van
dat onderzoek afgestemd worden. In
tegenstelling tot de bacteriën in de
mest kunnen de bacteriën die al in de
grond zitten nauwelijks gebruikt wor
den bij de afbraak. Ten eerste zijn de
omstandigheden in de bodem vaak
«verre- van ideaal,-<le milieu-emstandig-
heden moéten in dat geval veranderd
worden. Bovendien is de stof vaak erg
plaatselijk geconcentreerd zodat er te
weinig bacteriën zijn om de stof aan te
pakken, de verontreiniging zal ver
mengd moeten worden met de grond.
„Je moet dus eerst kijken of de mi
lieu-omstandigheden goed zijn, dan
kijk je of de verdeling goed is en dan
begint het afbraakproces vanzelf. Pas
dan bereik je de stap dat je kunt gaan
denken over toevoeging van extra
bacteriën," vertelt Zehnder. In een
gram grond zitten minimaal een mil
joen bacteriën. Het toevoegen heeft
vooral effect als de al aanwezige bacte
riën slechts langzaam groeien. De toe
gevoegde bacteriën gaan snel aan de
slag en de eigen populatie heeft even
de tijd om zich te ontwikkelen en ver
volgens ook de strijd met de vervuiling
aan te binden.
Goede laboratoriumresultaten
In het laboratorium hebben profes
sor Zehnder en zijn medewerkers ge
slaagde proeven gedaan. „We hebben
bacteriën geïsoleerd waarmee goede
resultaten bereikt zijn, genetisch heb
ben we niets pedaan met die hacteriën.
Mestvergisting
„We zullen het toch moeten hebben
van mestvergisting, in de toekomst
moeten er meer mestbanken komen.
Dat is duur. Levert het een product
van waarde op, dan is de investering
terug te verdienen." Zehnder is ervan
We hebben ontdekt dat er voor de
meeste belangrijke stoffen bacteriën
zijn die de stof kunnen afbreken." Niet
alle bacteriën zijn geschikt om vervuil
de stoffen te lijf te gaan. In het labora
torium wordt gewerkt onder ideale
omstandigheden. Buiten, m de harde
werkelijkheid, schommelt de tempera
tuur sterk en is de vochtigheid in de
bodem verre van constant. Daarnaast
zijn er nog andere natuurlijke vijan
den, bacteriën bijvoorbeeld die de
„schoonmaakbacteriën" verorberen.
Bacteriën moeten niet alleen een stof
kunnen afbreken maar zich ook kun
nen handhaven. Het isoleren van de
grond of het overplaatsen naar een
reactor kunnen de nadelen opheffen.
Ook kunnen bacteriën in zo'n grote
hoeveelheid toegevoegd worden, dat
tegen de tijd dat ze opgegeten zijn alle
schadelijke stoffen al omgezet zijn.
Hoe ideaal de omstandigheden ook
zijn en hoe goed de bacteriën hun best
ook doen, er blijven altijd bepaalde
concentraties vervuiling over. Zehn
der ziet nog wel mogelijkheden: „In de
toekomst zullen er betere bacteries
tammen zijn, die bepaalde stoffen tot
nog lagere concentraties kunnen af
breken. Door middel van genetische
manipulatie kunnen wij stammen pro
duceren die ook, nu nog, moeilijk af
breekbare stoffen aankunnen."
Er moet echter nog heel wat onder
zoek gedaan worden voordat er ge
werkt gaat worden met genetisch ge
manipuleerde bacteriën. Dat onder
zoek is van overheidswege aan vele
regels gebonden. Uittesten in de prak
tijk is in Nederland niet toegestaan.
Momenteel is een procedure daarvoor
in voorbereiding. De overheid is ech
ter bang voor de risico's en de angst bij
de bevolking.
„Het is daarom belangrijk de men
sen te informeren, zodat ze precies
weten waar het om gaat," vertelt de
hoogleraar, die met een voorbeeld
aangeeft hoe belangrijk die voorlich
ting is. In Californië had men via de
genetische methode een bacterie ge
kweekt die vroegtijdige bevriezing
van planten voorkwam. Normaal wor
den al bij temperatirren tussen 0 en 1
Universiteiten richten zich door
middel van onderzoek met name op
oplossingen op lange termijn en
werken mee bij de aanpak op middel
lange termijn. Het korte termijn werk
wordt overgelaten aan de bestaande
instituten, die zijn meer op de praktijk
gericht. Het onderzoek naar de biolo
gische aanpak van mest is al ongeveer
vijftien jaar bezig. In Wageningen
houdt sinds een jaar of acht met name
de vakgroep waterzuivering zich hier
mee bezig.
Zehnder vertelt dat mest al voldoen
de bacteriën bevat die het werk kun
nen doen. „De bacteriën zijn er, maar
de milieu-omstandigheden zijn niet
goed. Die bacteriën functioneren het
beste bij een temperatuur van vijfen
dertig tot veertig graden, je hebt dus
energie nodig. Bovendien moet de
mest in reactoren opgeslagen worden,
de bacteriën moeten dertig tot vijfen
dertig dagen hun werk kunnen doen."
Het is meer een economisch probleem.
De grote verwarmde reactoren kosten
veel geld, hoewel vergisting na enige
tijd het brandbare methaangas ople
vert.
Potje bacteriën
Er zijn bedrijven die bacteriën ver
kopen die wel even in korte tijd de
mest zouden aanpakken. Zenhder ziet
daar niets in. „Het is geen kwestie van
een potje met bacteriën ^tpeyoegen aan
de mest. Er zijn bedrijven die bacteriën
verkopen, voor veel geld Die bacte
riën zijn niet zelf actief in de mest,
maar dienen als mineralen voor de
bacteriën die al in de mest zitten. Je
voegt mineralen, in dure vorm, toe.
Dat kan chemisch veel goedkoper met
minerale zouten. Door toevoeging van
bacteriën verkort je het vergistings
proces met hooguit een dag."
Wat betreft de aanpak van de mest
overschotten is het volgens de bioloog
nu de beurt aan de technici, biologisch
kan het probleem aangepakt worden.
„Ik zeg het provocerend: mest is vuil
en het stinkt. Daar houdt men zich niet
mee bezig, het is niet aantrekkelijk
voor wetenschappers. Laten de inge
nieurs nu maar eens pompen maken
die niet voortdurend verstopt raken.
De mestproblematiek is altijd onder
belicht geweest. Dat is historisch zo
gegroeid, het is altijd een randver
schijnsel geweest. Ook wij deden er te
weinig aan, niemand vindt het toch
leuk als het laboratorium stinkt."
Microscoopopname (200X) van de archaebacterie Methanotrix soehngeni Een door professor Zehnder in 1980 geïsoleerde bacterie.
Hij noemde de bacterie naar de microbioloog Söhngen, die begin deze eeuw in Wageningen werkte. De archaebacterien zijn onder meer
verantwoordelijk voor de afbraak van verschillende stoffen tot methaangas.
graden ijskristallen gevormd op plan
ten. Door de nieuwe bacteriën te ver-
sproeien zou pas bij -5 graden ijskristal
gevormd worden. Tegen de proef
kwam enorm veel weerstand vanuit de
plaatselijke bevolking. Drie jaar lang
wisten zij de proef uit te stellen.
van de soort mest. Koemest is makke
lijker af te breken dan hele dunne
mest. De klassieke methode is die van
anaerobe vergisting. De overmaat aan
koolstof verdwijnt, de stikstof niet. Op
zich is dat niet erg, de stikstof is te
gebruiken als bemesting. Er is echter al
teveel stikstof. Komt de stikstof op het
veld dan wordt het door microbiologi
sche processen omgezet in nitraat dat
uiteindelijk in het grondwater komt.
Dat is het grote probleem."
Naast mestvergisting wordt ook on
derzoek gedaan naar de mogelijkhe
den van compostering en het „recy
clen" van mest Bij compostering
wordt het volume van de mest inge
dikt, het is de bedoeling dat ook de
stikstof verdikt. Andere onderzoeken
spitsen zich toe op de vraag hoe uit
mest hoogwaardige producten gewon
nen kunnen worden Deze proteïnen
kunnen vervolgens dienen als vee
voer. „We moeten niet vergeten dat
mest een afvalproduct is," benadrukt
Zehnder, „de stoffen zijn al helemaal
door het beest heen gegaan, al het
goede is er al uit. Wat je overhoudt
blijft hoe dan ook een minderwaardig
product."
Discussie
De komende jaren zal ook in Ne
derland de discussie over wel of niet
gebruik maken van genetisch gemani
puleerde bacteriën losbarsten. Cen
traal staat de vraag: worden alleen de
in de laboratoria geselecteerde bacte
riën gebruikt of ook genetisch gemani
puleerde bacteriën? Zehnder kiest dui
delijk voor de laatste optie: „We zijn
er niet zeker van, je weet nooit precies
wat er gebeurd. Voor vijfennegentig
procent zijn we zeker, voor vijf pro
cent niet. Wil je wachten tot honderd
procent, dan belemmer je de vooruit
gang. Je moet een gezond compromis
sluiten. Alles wat je kunt bedenken dat
eventueel kan gebeuren, daar moet je
zeker van zijn dat het niet gebeurd. De
laboratoriumproeven zijn een duide
lijk indicatie dat er iets bereikbaar is
met bacteriën, de potentie ligt er."
De Wageningse onderzoeker bena
drukt dat zij geen monsters of iets der
gelijks kweken. „We maken géén
nieuwe schepsels. Van bestaande ha
len we iets weg of we voegen iets toe.
We halen het positieve naar voren en
proberen dat wat het positieve belem
mert terug te dringen."
Net zoals bij het aanpakken van de
mestproblematiek geldt ook voor bo
demverontreiniging dat bacteriën al
leen het niet kunnen klaren. In een
samenspel zullen biologische (bacte
riën), chemische (bijvoorbeeld het
wassen van grond) en fysiologische
(bijvoorbeeld verbranding) methoden
toegepast moeten worden.
Professor doktor A.J.B. Zehnder tot
slot: „De biotechnologie staat met be
trekking tot het reinigen van de bodem
nog aan het begin, daar zijn nog veel
ontwikkelingen. Bij de mestproblema
tiek is het nu de tijd dat gekeken wordt
naar andere processen.
