Meer waarde halen uit gras en gewas Ervaringen demonstratieweek kleinschalige bioraffinage De Peel, 8-12 september 2014

Meer waarde halen uit gras en gewas Ervaringen demonstratieweek kleinschalige bioraffinage De Peel, 8-12 september 2014 Bijlagen

Initiatiefgroep Bioraffinage De Peel 12 december 2014 Definitief rapport BD3846-101-100 Foto’s op deze voorpagina door Rob Fritsen

HASKONINGDHV NEDERLAND B.V. INDUSTRY, ENERGY & MINING

Jonkerbosplein 52 Postbus 151 6500 AD Nijmegen +31 88 348 70 00 www.royalhaskoningdhv.com Amersfoort 56515154

Documenttitel

Telefoon Internet KvK

Meer waarde halen uit gras en gewas Ervaringen demonstratieweek kleinschalige bioraffinage De Peel, 8-12 september 2014

Verkorte documenttitel Status

Definitief rapport

Datum

12 december 2014

Projectnaam

Demonstratie-project Bioraffinage De Peel

Projectnummer

BD3846-101-100

Opdrachtgever

Initiatiefgroep Bioraffinage De Peel

Referentie

Auteur(s)

BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm

Wim van Doorn & Sina Salim (Royal HaskoningDHV), Martijn Wagener & Bram Koopmans (Grassa!), Johan Sanders (WUR).

Collegiale toets Datum/paraaf Vrijgegeven door Datum/paraaf

Tom Van Den Noortgaete 12 december 2014

A company of Royal HaskoningDHV

PRESENTATIES: 1. Bioraffinage in de Peel, meerwaarde halen uit gras en gewas, Wim van Doorn RHDHV (8 - 12 september); 2. Valorisatie van biomassa in de agrosector, Jan de Wilt - Innovatienetwerk (8 september); 3. Kansen voor gras en gewasresten, Gjalt de Haan - Grassa! (8 september); 4. Bioraffinage in de praktijk, Martijn Wagener - Grassa! (8-12 september); 5. Grasraffinage, toepassingen voor melkveehouderij, Arie Klop - Wageningen UR (9 september); 6. Ontwikkelingen in de veevoederindustrie, Evelien Alderliesten - Coppens Diervoeding (9 sept); 7. Meerwaarde uit gewasresten, Aldert van der Kooij - RHDHV (10 september); 8. Meer waarde uit de komkommerteelt, Arno Janssen - Kompany B.V. (10 september); 9. Méér waarde halen uit biomassa op een duurzame manier, Johan Sanders Wageningen UR (11 en 12 september); 10. Bioraffinage voor schoon water, Marlies Kampschreur - Waterschap Aa en Maas (12 september).

Demonstratie-project Bioraffinage De Peel Definitief rapport

BD3846-101-100/R0001/903009/Nijm 12 december 2014

Presentatie 1 Bioraffinage in de Peel, meerwaarde halen uit gras en gewas, Wim van Doorn - RHDHV (8 - 12 september)



Bioraffinage in de Peel, meerwaarde halen uit gras en gewas Demo-week 8 – 12 september Wim van Doorn

Adviseur Schone technologie Biobased Economy Milieu

Inhoud

2

1.

Welkom

2.

Programma

3.

Initiatiefgroep en sponsoren

4.

Wat is bioraffinage?

5.

Beter gebruik maken van plantaardige reststromen

6.

Samenwerken voor duurzame oplossingen

20 maart 2014

Initiatiefgroep en sponsoren Ton en Jolanda Aarts Melkvee-bedrijf Gerard Aarts Tuinder Richard van den Heuvel Varkenshouderij Jos de Kleijne Melkveehouderij Ad Kemps/Evelien Alderliesten Coppens diervoeders Martijn Wagener Grassa! Berna Kousemaker Peelnetwerk Wim van Doorn RHDHV Ton Vermeer Provincie Noord Brabant Mark Kerkhoff Waterschap Aa en Maas Marlies Kampschreur Waterschap Aa en Maas Johan Janssen Waterschap Aa en Maas Johan Sanders WUR-FBR

Sponsoren: Landbouw Innovatiefonds Brabant – Peelfonds – Peelnetwerk - Waterschap Aa en Maas Grassa! – RHDHV – Biobased Business Oost-Brabant – Rabobank Peelland-Zuid

3

20 maart 2014

Wat is bioraffinage? Vezels

Eiwit producten

Mobiele bioraffinage unit

Meststof fosfaat

Biogas

Suikers -> chemicals

4

20 maart 2014

Duurzaam toepassen waarde pyramide Health & lifestyle Farma Fragrances Flavors Fine chemicals

Fruits Fresh vegetables Food crops Fodder Feed

Functional molecules Fermentation products Fibers Fertilizer

5

20 maart 2014

Fuel Gas Electricity Heat

Nutrition

Chemicals & materials

Energy

Waarom? -> Ontwikkelingen in de wereld Groei wereld bevolking, stijgende welvaart Tekort aan goedkope olie/stijgende energieprijzen Tekort aan eiwit Zekerheid energie en grondstoffen voorziening Klimaatverandering door broeikasgassen Ontwikkelingslanden

6

20 maart 2014

Waarom? -> Regio Druk op milieu: * uitstoot ammoniak en geur * mineralen overschot Beschikbaarheid hoge kwaliteit grondwater Meer stabiele, duurzame agrarische ontwikkeling: People, Planet ánd Profit

7

20 maart 2014

Samen werken aan duurzame oplossingen Partners in de voedsel keten Jaar kalender van beschikbare biomassa Bioraffinage als voorbehandeling voor vervolg processen

8

20 maart 2014

Presentatie 2 Valorisatie van biomassa in de agrosector, Jan de Wilt - Innovatienetwerk (8 september)



Naar de Peel Martijn Wagener

Indeling • Grassa: van project naar bedrijf • Wat doet Grassa BV? • Grassa! raffinage proces • Meer waarde uit gras • De producten: mn eiwitconcentraat en Grassa!silage • Van Pilot naar Demo naar de Markt – De gevoeligheden

• De kansen voor de toekomst • De toekomst

www.grassa.nl

2

Grassa: van project naar bedrijf GRASSA BV is ontstaan uit de projecten GRASSA!-1 (20082011) en GRASSA!-2 (2011-2013) binnen een samenwerkingscluster tussen vijf ondernemingen (Gras- en Groenvoeders Hoogland Marrum BV, PMF Machinefabriek, Eska Graphic Board, Beuker Vochtrijke Diervoeders BV, Sanovations BV) en de Stichting Courage.

Grassa BV is opgericht in 2014, Aandeelhouders: • Gjalt de Haan • Bram Koopmans • Johan Sanders Directie: • Martijn Wagener www.grassa.nl

3

Wat doet Grassa BV? Verwaarden van biomassa door middel van raffinage Kennis en technologie op gebied van bioraffinage van groene plantaardige grondstoffen vermarkten • De ontwikkeling, realisatie en verkoop van (mobiele) bioraffinage units • De exploitatie van (mobiele) bioraffinage units Grassa heeft hiervoor een eigen lab- en onderzoekslocatie in Oenkerk en een mobiele proefinstallatie met een capaciteit van circa 1 ton per uur

www.grassa.nl

4

Grassa!-raffinage proces OOGST HAKSELEN TRANSPORT

VOORBEWERKEN

SAP FRACTIE

SCHEIDING

EIWIT

WEI

FOSFAAT

SUIKERS

AMINOZUREN

VEZEL

Grassa: meer waarde uit gras 1. som losse producten is meer dan huidige waarde gras Door de concentratie van bv eiwit wordt is het eiwitproduct ruimer toepasbaar en heeft het een hogere waarde

2. bij inzet als veevoer wordt hoger rendement op eiwit gehaald: Bij koeien: door betere ontsluiting (voorbewerking bij Grassa) en omdat gras eiwit bestendig (wordt niet afgebroken in de pens) is of gemaakt kan worden Bij varkens/kippen: doordat geïsoleerd graseiwit hoog essentieel aminozuurgehalte kent vergelijkbaar met soja eiwit (en met een hoger rendement door eenmagigen wordt omgezet in “voedingseiwit”

www.grassa.nl

6

Grassa: de producten Indicatief beeld van de massabalans: - Relatief grote sapstroom -> lokaal, mobiel concept - Meeste waarde volgt uit kleine stromen: eiwitconcentraat - Grasvezels vormen basis voor Grassa!silage

www.grassa.nl

7

Eiwitproduct In gras zit circa 16% eiwit op droge stof. • Circa 40% wordt behouden in Grassa!silage • Circa 50% kunnen we verrijken en concentreren • Hoe hoger eiwit concentratie op droge stof, hoe hoger de waarde • EP1: 35-40% eiwit, ds circa 37% • Ontwikkeling in 2014: EP2: 75-90% eiwit, ds circa 37%

www.grassa.nl

8

Grassa!silage Gekuilde vezel, balenpers, 1200 kg

A. (Arie) Klop Onderzoeker Rundveevoeding Wageningen UR Livestock Research, 27 mei 2014

“De voeropname was goed, we zagen geen verschil tussen de beide groepen, met of zonder Grassa!silage..” “..de conclusie is: Grassa!silage kan graskuil prima vervangen tot een bepaald maximum, 4 kg lijkt in dit geval het maximum.” “Grassa!silage is een prima ruwvoer voor koeien”

Van Pilot naar Demo naar de Markt • Van Pilot naar Demo naar de Markt – 2011: pilot – 2015: demo – 2016: markt

• Stel case op vers gras: 8 ton per uur • 3000 uren per jaar -> 24000 ton gras -> ca 372 ha gras (10 ton ds/ha per jaar, ca 64 ton ns/ha per jaar) Investering circa 500-600 keuro ROI circa 5%

De gevoeligheden Grassa ROI Vers Gras 8 t/u

LAAG

Huidig [%]: 100% ([Hoog] / [Laag])

HOOG

Investeringen [%]:100% ([150%] / [50%])

Medewerker per draaiuur: 1 ([1] / [0,3334])

Draaiuren [uren]: 3000 ([3999,9] / [3000])

Gras kosten [eur/ton ds]: 50 ([60] / [40])

Grassa silage waarde [eur/ton ds]: 80 ([96] / [64])

EP 1 waarde [eur/ton]: 133 ([159,6] / [106,4])

EP 2 waarde [eur/ton]: 375 ([450] / [300])

Fosfaat waarde [eur/ton]: 9 ([10,8] / [7,2]) -10,0%

-5,0%

0,0%

Kansen “los van de markt”: • lagere investeringen • minder arbeid • meer draaiuren

5,0%

10,0%

15,0%

20,0%

25,0%

30,0%

35,0%

De kansen voor de toekomst • • • •

Investeringskosten omlaag Meer productie-uren, Minder arbeid Meer waarde (meer concentraten uit SAP)

Hoogwaardige benutting van gras en andere hoogwaardige grondstoffen:

• Demoprogramma De Peel: – Natuurgras – Komkommers/Komkommerloof – Waternavel

• Overige voorbeelden: – Tomatenloof – Bietenloof

De toekomst

12 t/u

gras

8 t/u

mix

4 t/u

tuinders

Vragen

www.grassa.nl

14

Presentatie 3 Kansen voor gras en gewasresten, Gjalt de Haan Grassa! (8 september)



Valorisatie van biomassa in de agrosector Jan de Wilt Inleiding Demoweek Bioraffinage De Peel 8 september 2014

InnovatieNetwerk Het ontwikkelen én in de praktijk (doen) brengen van grensverleggende innovaties in landbouw/ agribusiness, voeding en platteland • Focus: (M)LT en sprongen in duurzaamheid •

2

Organisatie • • • • •

3

Publiek gefinancierd Onafhankelijk Kleine staf Projectenbudget In pre-concurrentiële fase

Fossiel intermezzo

4

Kringlopen

CO2 H N, P, K H2O CH4

5

ECOPYRAMIDE

6

Voorbeelden • • •

7

Bioraffinage voer Bioraffinage mest Kringloopboerderij

Raffinage voer: Gras en mais

8

Wat eet de Nederlandse veestapel?

9

Grassa!

10

Huidige eiwitvoorziening

11

Raffinage: meer en hoogwaardiger eiwit

12

Voerraffinage • • • •

13

Minder import van eiwitgrondstoffen Minder mineralenoverschot Lokale kringlopen beter sluitend Hoger bedrijfsrendement?

Raffinage mest: Markt voor mest

14

Mest als cascade van grondstoffen •

Biogas

• Biochar

•

Groen gas

• Water

•

Elektriciteit

• Vezels

•

Warmte

• Eiwit (SCP)

•

CO2

• PHA (bioplastics)

•

Struviet

• Cyanophycine

•

Mineralenconcentraat

• Fumaarzuur

•

Organische mestkorrels

• Ureum

etc

•

•

etc

17

Bestaande mestmarkt

Interventie Overheid

Cash driven

Plaatsing eigen grond: 53 mio ton

Verhandelde mest: 18 mio ton Ca. € 300 mio

Waarde door schaarste Fondsvorming

Productie Capaciteit + Know how Wie investeert en neemt risico?

Verwerkte grondstof uit mest Groen Gas Electriciteit CO2 Mineralen Biochar

Gebruikers Afnemers

Chemie Energie

Landbouw Particulier

Materialen Eiwitten

Papier Bouw Voeding

Water

Landbouw

Valley of Death

19

INTERREG NederlandVlaanderen (2015-2020) Nederland: - InnovatieNetwerk/EZ - Stadsregio Eindhoven (SRE - Brabantse Ontwikkelingsmij (BOM) - REWIN - Vlaams Centrum Mestverwerking - Universiteit Gent - Inagro 20

Kringloopboerderij: ECOFERM

21

ECOFERM in Uddel

22

ECOFERM Reststromen

Kroos + algen Algen

Mais Warmte CO2 Urine Digestaat

Pigs Vlees

Rose kalveren

Kroos

Mest Biogas Electriciteit Biogas Warmte

23

Warmte

CO2

Hoge eiwitproductie kroos en algen product protein content yield (t dm/ha) protein production (t/ha) soy bean 40% 2,5 1,0 rape seed 25% 3 0,8 sunflower 23% 3 0,7 peas 22% 4,5 1,0 beans 28% 4 1,1 lupins 35% 2,5 0,9 grass 12% 12,5 1,5 lucerne 19% 13 2,5 sugar beet leaves 12% 4,5 0,5 micro-algae 50% 15 7,5 duckweed 30% 25 7,5 wheat 11% 10 1,1

Kroos in de kas op de stal

25

Kroos

26

Algenbuizen

27

Aftappen algenwater

28

Conclusies 1. Raffinage haalt meer uit gras en mais en verbetert mineralenkringlopen 2. Raffinage van mest maakt het mogelijk nieuwe markten te bedienen 3. Gebruik van reststromen (CO2, warmte, mineralen) op de boerderij biedt kansen

29

Presentatie 4 Bioraffinage in de praktijk, Martijn Wagener - Grassa! (8-12 september)



kansen voor gras en gewasresten

Gjalt de Haan

Bedrijfs-activiteiten

Wadstroom, Holwerd

‘biobased’ initiatieven vanaf 2009

Biovergisting Wadstroom v.o.f. (Holwerd) Groene stroom 1,2 MWh (800kWh en 400kWh) 25.000 ton biomassa (50% mest) Voorbereid voor verwerking natuur- en bermgras Banddrooginstallatie voor gescheiden digestaat en mest

Grassa! bioraffinage van eiwitrijk gras en gewasresten Onderzoek en bouw pilotinstallatie bioraffinage proeffabriek Oentsjerk

Solidpack: bioraffinage van natuur- en bermgras Onderzoek en ontwerp pilotinstallatie opwerking grasvezel Bouw van graspulp-lijn 2-ton/uur tbv. kartonproduktie (Loenen)

Kuilgras: van overschot naar tekort?

Grassa! 2009: betere benutting gras overschot (buiten melkveehouderij) Grassa! 2014: betere benutting van gras, eiwit en mineralen (binnen de melkveehouderij) Graslandmanagement: inkuilen, grasdrogen + bioraffinage (?)

Grasraffinage: een nieuw verdienmodel?

Raffinage van gras en gewas

Vanaf 2011 diverse initiatieven

greenery

newfoss

gras

tuinbouw

greencell ID grassa!

harvestagg unbeatable beat dunagro

akkerbouw proleaf

www.grassanederland.nl

Van project naar business case

-

-

Betere benutting van: -ruwvoer -eiwitten -mineralen -reststromen Contractteelt eiwitrijke gewassen Volgtijdelijkheid van gewas(resten)

Biomass

-

Decentraal/centraal Modulair Regionale structuur Aansluiting andere processen

Process

-

Vezel Groen eiwit (feed) Wit eiwit (food) Fosfaat Ontsloten vezel Aminozuurmix sap

Products

Verdienmodel: verbinden en regionale benadering

Combineren van verschillende grondstoffen (jaarrond, vers/ingekuild) Regie in oogst- en verwerkingsketen Combineren technologiëen (centraal, regionaal, mobiel) Aansluiting primaire raffinage en opwerking Aansluiting bestaande infrastructuur (bijv. bio-vergisting)

Planning 2014/2015 Wadstroom: Biovergister+digestaatdroger inzetten voor mestverwerking

Grassa!: optimalisering pilotproces, voerproeven uitwerking business case + plan technisch ontwerp prototype 8 ton/uur BV Grassa! Bouw prototype 2014

Opzet Biomassa Conversie Centrum 2014/2015 Groene grondstoffen voor vergisting en industrie R&D/samenwerking met andere initiatieven

Bedankt voor uw aandacht!

Presentatie 5 Grasraffinage, toepassingen voor melkveehouderij, Arie Klop - Wageningen UR (9 september)



Gras, niet alleen meer voor de koe Grasraffinage, toepassingen voor melkveehouderij

9 september 2014, Arie Klop & Bram Koopmans

Zoektocht nieuwe eiwitten

 70% eiwitrijke grondstoffen in EU geïmporteerd  Verbond Den Bosch (2011), in 2020: 50%  ‘nieuwe eiwitten’ ● Algen, zeewier, eendekroos ● Insecten, larven ● Blad, gras

Grasraffinage, 1960-1980

 Engeland 1970. ● Grassap > o.m. varkens ● Pulp (grasvezel) > herkauwers

Grasraffinage nu

 Publicaties uit: ● VS, gras ● Venezuela, cassave

Samenstelling gras

(bron: Grassa!)

Stroomschema

(bron: Melkvee Magazine)

verdeling

fresh grass

100 kg

refiner

press

grass fibre 28 kg

grass juice

grass protein

72 kg

12,2 kg

rest juice 59,8 kg

dm content

kg dry matter

protein kg protein g/kg

17%

17.0

2.8

165

35%

9.8

1.0

104

30%

3.7

1.2

330

6%

3.5

0.6

161

Effecten op bedrijfsniveau

 Ruwvoerbalans  Kwaliteit ruwvoer  Rantsoensamenstelling  Mineralenbalans

Vergelijking met grasdrogen

 Grasdrogen: ● Ruwvoer -> krachtvoer (brok) ● Eiwit bestendiger, minder aankoop

 Grasraffinage: ● Splitsen van nutriënten > vezel + oplosbare stoffen

 Overeenkomsten: fysische bewerking, oogst minder weersafhankelijk

Onderzoek Grassa! en Dairy Campus 2012-2014

 Grassa!: raffinage van gras -> leveren van vezel en graseiwit.

 Dairy Campus (Wageningen UR): onderzoek met rundvee.

 Hogeschool Van Hall Larenstein: deskstudie naar mineralen kringlopen.

Onderzoek met Grassa! en Dairy Campus

 Vezel: ● Stap ● Stap ● Stap ● Stap ● Stap

1. voeren verse grasvezel koeien: geen succes

2. vezel conserveren: hoe?? 3. smaakproef: ingekuilde vezel voeren 4. vezel inkuilen

5. opnieuw proef met koeien

Stap 2: Conserveringsproef met grasvezel

 Bij inkuilen toevoegmiddelen

(melasse, propionzuur,etc)

 Inkuilen, ‘zuurkoolvaatjes’

Tabel 2.1: overzicht van verschillende behandelingenc.q. toevoegingenvan het conserveringsonderzoek van grasvezel . afkorting op zak/zuurkoolvat

behandeling

werkelijke dosering per 15 kg grasvezel

dosering/opmerkingen

referentie

C-vers

geen

C

Controle

-

-

M1

Melasse_1

600 g smulsiroop

40 g/kg prod.

praktijkadvies

M2

Melasse_2

1200 g smulsiroop

80 g/kg prod.

praktijkadvies

ME

Mel+Ecosyl 50 1190 g smulsiroop en

2 g Ecosyl/l Daarna 2 ml Ecosyl verpakking

30 ml Ecosyl opl + 200 oplossing/kg ml water E P

Ecosyl 50

30 ml Ecosyl + 200 ml 30 ml Ecosyl opl+ 200 ml

(2012)

water

water

Propionzuur

45 g prop zuur + 200

3 g/kg product

Schooten et al pers med

ml water Z

Zout (NaCl)

30,2 g zout + 200 ml

2 gram zout/kg product

water G

Na glutamaat 75,2 g Na glutamaat + ....? 200 ml water

NH

NaOH

44 g NaOH + 200 ml

....?

water U

Ureum,

1000 g + 1000 ml

vloeibaar

water

5 kg /100 kg

Kasper & Kommers

Conserveringsproef met vezel (2)

 Stap 3: Smaakproef en voederwaarde analyse

Conclusie: 1.Suiker toevoegen is voldoende (melasse) 2. Inkuilen, persen en luchtdicht afsluiten

Smaakproef met kalveren

Stap 4: vezel inkuilen voor nieuwe proef

 Sept 2013: Opnieuw gras geraffineerd  Vezel ingekuild in balen (+ melasse)  Proef met melkvee: ● Max. 4 kg graskuil vervangen door grasvezelsilage ● 2 groepen van 10 koeien: ● Controle met weinig grasvezel ● Grasvezelgroep met max 4 kg grasvezel

Voeropname

Melkgift

Herkauwactiviteit en mest

 Geen verschil in vertering mest  Geen verschil herkauwactiviteit

Tabel 3.2 Correlaties1) tussen mesteigenschappen en herkauwactiviteit consistentie score/dikte visuele beoordeling (score 1-5) consistentie score/dikte vertering analyse drogestof drogestof mest (g/kg) mestresten als % (drogestof) meting herkauwactiviteit 1)

1 0.46 0.68 0.31 -0.60

drogestof mest mestresten als herkauw (g/kg) % (drogestof) activiteit

vertering 1 0.39 0.12 -0.20

1 -0.16 -0.29

1 -0.19

correlatie:(+/-) 0.30-0.50: lage correlatie; (+/-) 0.50-0.70: middelmatige correlatie; (+/-) 0.700.90: hoge correlatie.

1

conclusies

 Grasvezel is goed te conserveren  Grasvezel kan deel van graskuil vervangen  Graseiwit: hoogwaardige kwaliteit: ● pluimvee & jonge dieren

 Mineralen: student VanHall, voordelen voor mineralenbalans

Gras bij de buren

 Raffinage van gras is ● sectoroverstijgend

 Samenwerken met akkerbouwer?

Gras: U bent aan zet, het is uw kans!

Meer waarde halen uit gras en gewas Ervaringen demonstratieweek kleinschalige bioraffinage De Peel, 8-12 september 2014

Recommend Documents