Mest met een pluim: de groen gas booster

Publieke samenvatting / Public summary

Aanleiding
De vraag naar groen gas is ontzettend toegenomen. Wat niemand had kunnen voorstellen is gebeurd, de gaskraan uit Rusland wordt beetje bij beetje dichtgedraaid. De vraag is nu, wat zijn de mogelijkheden om op korte termijn groen gas te winnen. Een van de grote onbenutte bronnen is mest. Nu wordt nog maar een klein percentage (tussen de 3 en 5%) vergist. In dit voorstel wordt uitgewerkt hoe wij de groen gasproductie op boerderijschaal een stimulans kunnen geven. Dit doen wij door vaste mest aan vloeibare mest toe te voegen. Er zijn in Nederland veel boeren met 250 koeien. Om een opwerkingsinstallatie die biogas opwerkt tot groen gas haalbaar te maken heb je echter 500 koeien nodig, omdat er anders te weinig mest is. De oplossing is om hier vaste mest aan te voegen. Door een bescheiden hoeveelheid pluimveemest toe te voegen wordt toch de biogasproductie gehaald, die nodig is om de groen gas installatie op de boerderij haalbaar te maken. Om de mestafzet te reduceren die door de aangevoerde nutriƫnten (stikstof en fosfaat) ontstaat en te vermijden dat het vergistingsproces door het toevoegen van pluimveemest verzuurt, dienen de nutriƫnten uit de vergister verwijderd te worden.

Doelstelling
Het hoofddoel is het vergroten van de groen gas productie op boerderijschaal. Door het toevoegen van pluimveemest wordt er voldoende groen gas geproduceerd om dit bedrijfeconomisch haabaar te maken. Bij relatief kleinschalige vergistingsinstallaties treedt er door toevoeging van pluimveemest al snel stikstofvergiftiging op in de vergister, waardoor het proces stilvalt. Dit wordt opgelost door de stikstof (ammoniak) uit het digestaat te strippen en dit daarna weer terug te voeren. Het digestaat dat vrijkomt moet verder verwerkt worden, omdat het deels extern moet worden afgezit. Hiervoor is het nodig het te scheiden in een dikke fosfaatrijke fractie en een dunne fractie en de dunne fractie gaat naar de stikstofstripper. Naast groengas produceert de installatie een groene kunstmesten en bodemverbeteraar (de dikke fosfaatrijke fractie).

Korte omschrijving
Het project betreft de realisatie van een vergistingsinstallatie, die naast drijfmest ook kippenmest kan verwerken. Om verzuring tegen te gaan, wordt er een stikstofstripper parallel aan de vergister geplaatst, om zo het ammoniakgehalte in de vergister laag te houden. Na het vergistingsproces, wordt de mest gescheiden in een dikke en een dunne fractie. Om een groen gas installatie voor de middelgrote boer haalbaar te maken, is externe mestaanvoer nodig. Hier wordt gekozen voor overschotsmest, nl. pluimveemest, dat nu dicht in de regio kan worden afgezet. Onderzocht wordt hoe het systeem zich gedraagt bij toevoeging van pluimveemest en hoe er een optimale warmtehuishouding kan worden verkregen. Hierbij wordt gekozen voor een warmtepomp met warmteterugwinning uit het digestaat. Door de stikstofstripper in te zetten wordt mest omgezet in (erkende) stikstofkunstmest en wordt het mestoverschot een waardevol product, nl een groene kunstmest. De stikstofstripper verwijdert ongeveer de helft van de stikstof uit het digestaat. Hiermee produceert de boer mest op maat en groene kunstmest in de vorm van ammoniumsulfaat.

Resultaat
Er wordt een demonstratie-installatie gebouwd bij Mts Van Den Oudenrijn. Deze installatie komt op het erf van boer Van Den Oudenrijn in Ooltgensplaat en verwerkt ongeveer 9.000 ton vloeibare rundveedrijfmest, 300 ton vaste rundveemest en 1400 ton pluimveemest. Alle rundveemest is van de boer zelf. Door er 1400 ton pluimveemest aan toe te voegen wordt de biogasproductie verdubbeld, waarmee de maximale capaciteit van de installatie wordt bereikt, nl. 40 m3 per uur. De groengasproductie stijgt van 200.000 m3/jaar naar 320.000 m3/jaar. Dit leidt tot een CO2 reductie van 667 ton ton door het vervangen van aardgas en van 1206 ton door vermeden stalemissies. Er zijn in Nederland 3000 boeren voor wie deze oplossing kan gelden. Daarmee is het een goed reproduceerbaar project. Het resultaat van dit project is een hieraan gekoppelde scheider en stikstofstripper, waarmee de fosfaat en stikstof uit de mest worden geraffineerd en worden vastgelegd in respectievelijk dikke fractie en groene kunstmest. Het uiteindelijke resultaat: een kunstmestvrije landbouw met een reductie van 70% van de stikstofemissie en de productie van groen gas en bijbehorende CO2-emissiereductie.