Resultaten: Project Besloten kringloop door kleinschalig mestvergisting in de veehouderij.
Biogas: In 2011 startte het samenwerkingsverband. Het doel van het project was Biogas produceren met betaalbare eenvoudige technologie op een Melkvee bedrijf. Europa investeert in zijn platteland. Het project werd daarom deels gefinancierd met een subsidie uit het Programma voor Plattelandsontwikkeling 2007-2013 voor Nederland. Dit fonds wordt op haar beurt deels gefinancierd uit het Europees Landbouwfonds voor Plattelandsontwikkeling (ELFPO). Rijksdienst voor Ondernemend Nederland. beheert dit
fonds.
1. Beschrijving van alle ondernemingen uit het samenwerkingsverband De volgende bedrijven zijn betrokken bij dit project: -
-
Thecogas Biogastechniek Wiefferink Wilba installatie Techniek Groot Zevert Vergisting, Beltrum Landbouwbedrijf J.G. Prinsen
Locatie vergister landbouwbedrijf J.G. Prinsen: Dit melkveebedrijf heeft 60 melkkoeien met bijbehorend jongvee. Het bedrijf heeft 28ha.Grond in gebruik . Op 4,5 ha wordt maïs geteeld, er is 4 Ha natuur terrein en de overige 19,5 hectare is grasland.
.
1.1 Organisatie en uitvoering Op het gangbare rundveehouderijbedijf van Prinsen, in de Achterhoek wordt op dit moment gras en maïs voor de eigen veestapel verbouwd. Daarnaast heeft dit bedrijf al ruim 10 jaar ervaring in het scheiden van rundveemest (dik en dun scheiden van rundveemest). De dikke fractie wordt deels rul gemaakt, gecomposteerd en gedroogd tot ongeveer 40% ds vervolgens wordt het verpakt in zakken
en afgezet aan tuinders en particulieren in de regio en dient het als box vulling en Os bemesting voor de eigen percelen. De Partijen hebben samen een biogasinstallatie het ecobag concept door ontwikkeld vanuit een bestaande mestzak en nieuwe inzichten uit de biogas wereld. De belangrijkste aanvullingen zijn 1 Extra folie dak over vergister om weersinvloeden uit te schakelen. 2 Extra andere folie die 100 % gasdicht en chemicaliën bestendig is .(uit ervaring was gebleken dat veel oude biogas daken poreus zijn) 3 Kleinere Wkk omdat 80 Kw nooit haatbaar zou zijn met huidige vergoedingen en hoge kostprijs dooraankoop grondstoffen en markt omstandigheden.( en lagere biogas productie dan berekend) 4 Hergebruik warmte wkk noodzakelijk om concept rond te krijgen 5 Extra grote ontzwaveling tank. 6 Voor behandeling noodzakelijk om gras te verwerken.
2 Projectbeschrijving Aan conventionele vergistingsinstallaties wordt naast mest ook co-producten toegevoegd. Uit coproducten wordt doorgaans meer biogas gevormd dan uit alleen mest. Deze extra hoeveelheid biogas is nodig om de gehele installatie rendabel te krijgen. Om dergelijke kleinschalige vergistingssystemen rendabel te maken is een nieuw type vergister (Ecobag) ontworpen waarvan de investeringskosten vele malen lager zijn in vergelijking met conventionele vergisters (stalen/ betonnen tanks). De biogasproduktie is wat lager maar de kosten zijn ook aanzienlijk lager. De grootste winst kun je halen uit verse mest grote gasbuffer en lage arbeidskosten.
2.1 Doelstellingen. Op de testlocatie is een vergister (Ecobag) met een inhoud van 800 m3 geplaatst die in. De Ecobag is voorzien van een verwarmingspomp en een mixsysteem. De Ecobag komt op een onderlaag, deze is samen met de binnenzijde van de aardenwal voorzien van een geïsoleerde warmteleiding met een temperatuur regeling. Bovenop de Ecobag zit een flexibel membraan gespannen welke middels lucht druk wordt vrijgehouden van de bovenkant van de Ecobag. Hierdoor ontstaat een isolerende luchtlaag. In de geroerde Ecobag wordt een verblijftijd van minimaal 45 dagen gehanteerd. Na het vergistingsproces wordt het digestaat naar de tussenbuffer geleid. Hierin koelt het digestaat verder af. Vervolgens word een deel van het digestaat gescheiden door een separator en een deel gaat in de mest silo. Het geproduceerde biogas wordt door een Warmte Kracht Koppeling (WKK) omgezet in groene stroom en warmte. De WKK heeft een elektrisch vermogen van 50 kWe . Het elektrisch
rendement is ca 35-40%, het totaal nuttige rendement is ca. 80%. De vrijkomende warmte wordt volledig ingezet voor het vergistingproces,eendenkroos ,verwarming woningen
2.4 Resultaten
Voorbehandeling Het natuur gras wordt rechtstreeks vanuit de kuil of ronde baal versneden en aan de voormengtank toegevoegd, samen met afgemeten hoeveelheid dunne fractie digestaat. De dunne fractie digestaat heeft al een hogere pH waarde en we voegen extra buiten lucht aan toe om de hydrolyse te versnellen.
Thermiche Hydrolyse Belangrijke eigenschapen van hydrolyse:
Ontsluiting van gras en mest, hogere en snellere gas productie; Goede menging en homogeniteit van voedingstof, veel minder kans op drijflagen en verstoppingen
Problemen In winter niet genoeg warmte beschikbaar opstarten technische storingen. Gras zorgde voor veel verstoppingen en plak op warmte spiraal.En de proces storingen gaven weer een onregelmatige voeding veel extra arbeid lagere opbrengsten door stilstand en arbeid. Conclusie bij Kleinschalige vergisting voorkeur Mechanische ontsluiting Het principe van ontsluiting De moeilijke afbraak van lignocellulose of EPS beperkt vaak de fermentatie van biomassa. De biogasproductie is hierdoor niet optimaal en vaak niet rendabel. Door de lignocellulose te ontsluiten komen cellulose en hemicellulose beschikbaar voor biologische afbraak. Dit ontsluitingsproces kan op verschillende manieren worden uitgevoerd en aan ieder substraat aangepast worden. Op deze wijze kan de productie van biogas met wel 20 tot 40 % toenemen..
2.2 Aansluiting op thema's nieuwe uitdagingen Het project sluit aan bij het thema “hernieuwbare energie”. Het winnen van biogas uit mest wordt daarbij expliciet genoemd. Dit project maakt het gezien de benutting van alle stromen en de lage investering het mogelijk om op bij een groot aantal veehouderijen deze techniek toe te passen. Een veel groter deel van de drijfmest in Nederland kan daardoor vergist worden, zonder dat het een extra mestproductie levert, wat door toevoeging van Co-producten wel het geval is.
Gras heeft mogelijkheden Voor deze pilot hebben we ook onderzoek en proeven gedaan van Gras dat op het bedrijf beschik baar was met de voorbehandeling zoals we nu doen in vergelijking met ander technieken. We hebben het product in verschillende machines gestopt en de resultaten zijn veel belovend (zie bijlage).conclusie goede verkleining en goede menging met mest geeft goede resultaten.
Kringloop is bijna rond Het digestaat is beter afzetbaar dan gewone mest hoger aandeel amonium Stikstof en homogeen van samenstelling op deze vergistinginstallatie is de kringloop volledig rond. Het bedrijf heeft eigenlijjk geen mest overschot en is zelfvoorzienend van energie.Het enige probleem wat over blijft is dat we N uit kunstmest moeten aanvoeren en N uit dierlijke mest moeten afvoeren..
3.0 Perspectief op bedrijfsniveau
3.1 Economisch en technisch perspectief De totale investeringskosten voor deze kleinschalige vergisting zijn omgerekend € 2.893,-/kWe Op basis van de referentiegegevens van ECN bedragen de investeringskosten voor deze kleinschalige
vergister 10% lager dan de gemiddelde investeringskosten van een normale vergistingsinstallatie (€ 3.200,-/kWe). Door deze relatief lage investeringskosten wordt het mogelijk voor veehouderijen met een capaciteit vanaf 150 stuks melk- en fokvee een kleinschalige vergistingsinstallatie aan te schaffen op volledig eigen mest en ca. 20% restvoer en groenbemesterproducten Doordat in dit concept mestvergisting op veel veehouderijbedrijven haalbaar wordt, is het grootste milieueffect de reductie op methaanemissie vanuit de huidige mestopslagen. Daarnaast wordt op een duurzame manier energie geproduceerd wat een reductie levert op het verbruik van fossiele brandstoffen. Tenslotte kan het gedroogde digestaat geschikt toegepast worden als meststof buiten de veehouderijsector, dat meewerkt aan het mestoverschotprobleem. Er wordt in tegenstelling tot het huidige Co-mestvergisten veel minder extra mest geproduceerd. .
3.2 Terugverdientijd en rendement
Een financiële berekening van de terugverdientijd. Deze ligt rond de 6 jaar. De biogas produktie per m3 mest is iets lager dan verwacht de productie uit gras is wat hoger dan verwacht.De extra stappen die het rendement omhoog kunnen brengen zijn verse mest .Goede verkleining.hogere vergoeding voor energie uit Biogas die 24 uur per dag beschikbaar is.
3.3 Een voorbeeld voor de sector Bij het slagen van dit project wordt kleinschalig mestvergisten een kansrijke investering voor collega melkveebedrijven. Bedrijven met ca. 130 stuks melkvee produceren voldoende mest voor deze installatie. Volgens Statline (CBS) vielen in 2009 onder deze categorie in Nederland ± 8.000 melkveebedrijven.
3.4 Maatschappelijke uitstraling Buiten de melkveesector is het project mogelijk ook haalbaar bij varkensbedrijven en akkerbouwbedrijven met opslagmogelijkheden voor drijfmest. Ook hier vind opslag van drijfmest met bijbehorende methaanemissie, maar ook biogaspotentie plaats. Maatschappelijk gezien wordt hierdoor de bijdrage van de veehouderij aan de broeikasgasemissie kleiner, er wordt een bijdrage geleverd aan duurzame energievoorziening, en het mestoverschot wordt niet groter gemaakt. Na de ervaringen tijdens deze pilot denken wij dat we op dit moment denken wij dat we met deze concepten e moeten denken aan de rundveehouderij bedrijven van 300 koeien of een cluster van veehouders.
3.4 Duurzaam karakter Sociale en ecologische duurzaamheid Deze installatie zorgt ervoor dat melkveebedrijven zelfvoorzienend zijn van energie. De broeikasemissie worden sterk vermindert door de benutting van methaan voor de biogasproductie. Doordat melkveebedrijven niet meer afhankelijk zijn van stijgende energieprijzen en deels een extra
inkomst genereren versterkt dit de economische positie. Ze kunnen zich hierdoor verbreden, zonder een te hoge en risicovollere investering zoals de huidge Co-mestvergistinginstallatie. Alleen mest van het eigen bedrijf wordt gebruikt en een kleine hoeveelheid restproducten van het eigen bedrijf. Er hoeven hierdoor geen Co-producten ( en dus mineralen) te worden aangekocht. De mineralenkringloop wordt hierdoor gesloten. Je ziet met het nieuwe mestbeleid en de kringloopwijzer dat dit belangrijk wordt en we zien hier mogelijkheden. EIND CONCLUSIE Het project heeft aan onze verwachtingen voldaan we hebben elkaar versterkt we zijn bedrijven met allemaal een verschillend belang dat elkaar prima aanvulde.We hebben veel ervaring gebundeld en open met elkaar besproken en gezamenlijk geïnvesteerd in een concept waar bij uitrol ieder zijn voordel bij kan hebben.
