Opvolging en analyses bij monovergisting van varkensmest zorgt voor stabiele energieproductie
De eerste 3 maanden van dit jaar voerde Inagro een test uit in de eigen vergister om te zien of monovergisting van varkensmest in de praktijk stabiel kan verlopen. Dat kan stabiel op pilootschaal, blijkt uit die proeven. “Maar grondige opvolging en analyses zijn nodig”, stellen de Inagro-onderzoekers Ines Verleden en Sander Vandendriessche.
Kleinschalige vergisting of pocketvergisting is een technologie die op heden bijna uitsluitend voorkomt op melkveebedrijven. “Nochtans is er ook veel potentieel om deze technologie uit te breiden naar de varkenssector. Daarom voerden de onderzoekers in het project Pocket Power een test uit op pilootschaal in de vergister van Inagro op basis van eerder verworven inzichten in het project”, stellen de Inagro-medewerkers Sander Vandendriessche en Ines Verleden.
Werkwijze
De biogasinstallatie van Inagro (200 m³) heeft een elektrisch vermogen van 31 kW en werd in het verleden al vaker ingezet voor onderzoeksdoeleinden. Na een opstartperiode werd gedurende twee verblijftijden van gemiddeld 35 dagen in het mesofiele temperatuursgebied (32–42°C) enkel varkensmest vergist.
“De varkensmest bestond uit een combinatie van varkensdrijfmest van een naburige stal - we konden de mest echter niet vers verzamelen - en de verse mestfractie afkomstig van een VeDoWS-stalsysteem.” Die stromen werden respectievelijk via een tank en schroefvijzel in de vergister gebracht. Die combinatie was nodig om het digestaat viskeus genoeg te houden om te kunnen verpompen naar de externe digestaatopslag. Dankzij een in hoogte en breedte verstelbare mixer konden we gericht mengen.
Grondige opvolging en vele analyses toonden aan dat de energieproductie stabiel en zonder veel problemen verliep. “Het biogaspotentieel van de VeDoWS-mest is veel hoger dan dat van de gebruikte varkensdrijfmest (gemiddeld 112 m³ biogas/ton VeDoWS ten opzichte van 25 m³ biogas/ton (niet verse) varkensdrijfmest). Maar het toevoegen van varkensdrijfmest was noodzakelijk om het geheel verpompbaar te houden. Bij een te hoog drogestofgehalte treden namelijk operationele problemen op.”
Bij een VeDoWS-stal is er mestscheiding aan de bron. De urine wordt onmiddellijk gescheiden van de dikke mest. Daardoor zijn er minder ammoniakemissies, wardoor dit systeem een ammoniakemissiearm stalsysteem is. Het principe van deze stal is dat de mest onder de roostervloer op een betonnen vloer terechtkomt onder een lichte helling. Daardoor vloeit de urine weg naar de urinegoot in het midden. De dikke fractie blijft op het beton liggen, waarna een mestschraper die meerdere malen per dag wegvoert.
VeDoWS-stal: minder kosten
Waarom wordt gekozen voor een VeDoWS stal? Er zijn enkele redenen waarom landbouwers kiezen voor dit staltype. “De meest aangehaalde redenen zijn: de mestverwerkingskosten nemen af; er is een lager waterverbruik ten opzichte van andere systemen zoals een luchtwasser. Het klimaat in de stal is goed: er is minder geurhinder en ammoniakemissie in de stal door de frequente mestafvoer en de scheiding bij de bron.”
Wat na de scheiding?
Na de scheiding zijn er twee producten met elk andere eigenschappen. De dikke fractie is koolstof- en fosforrijk. Door de limiterende fosfaatnormen is het echter moeilijk om dit product op de Vlaamse bodem uit te spreiden. Daardoor gaat de dikke fractie meestal naar een vergistingsinstallatie, of wordt ze naar het buitenland geëxporteerd. De dunne fractie daarentegen is stikstof- en kaliumrijk en bezit een uitstekende N/P-verhouding.
Vergisting van een combinatie van varkensdrijfmest met VeDoWS-mest bleek in de pilootinstallatie van Inagro dus zeker haalbaar te zijn. “Maar er is een belangrijke kanttekening: het biogaspotentieel (hoeveel biogas er nog geproduceerd kan worden) van het digestaat was nog vrij hoog. Dat wijst erop dat het beter is om een langere verblijftijd aan te houden dan tijdens deze test. Op laboschaal bleek namelijk dat alles slechts na 45 dagen was omgezet tot biogas, hoewel na circa 10 dagen al 70% van de totale hoeveelheid was bereikt”, aldus Ines Verleden en Sander Vandendriessche.
Een mogelijke alternatieve denkpiste kan zijn om een deel van het digestaat terug te pompen naar de vergister. “Dat digestaat kan dan gebruikt worden om de VeDoWS-mestfractie viskeuzer te maken in plaats van varkensdrijfmest. Zo wordt het restpotentieel van het digestaat nog benut en wordt er meer energie uit eenzelfde hoeveelheid varkensmest geproduceerd én emissies bij de digestaatopslag gereduceerd.”
Algemeen kunnen we dus stellen dat monovergisting van varkensmest op pilootschaal stabiel kan gebeuren. “Het is belangrijk om het proces goed op te volgen en gericht te mengen om eventuele schuimvorming onder controle te houden. Maar mengen verbruikt elektriciteit. Het doel van deze test was in de eerste plaats nagaan of het vergistingsproces van varkensmest stabiel kan verlopen.”
Vervolgonderzoek
Belangrijk is het zoeken naar een economisch optimum om zo veel mogelijk energie te produceren in een zo kort mogelijke tijd, met de nodige aandacht om broeikasgasemissies zo veel mogelijk te beperken. “Daarom kan het mogelijks interessant zijn om in vervolgonderzoek het effect van een kortere verblijftijd te testen, specifiek voor VeDoWS-mest, in combinatie met het terugpompen van digestaat. Een belangrijk aandachtspunt daarbij is het monitoren van broeikasgasemissies”, zeggen de Inagro-medewerkers.
