Digestaatbehandeling

Procesbeschrijving

Het restproduct van (mest)covergisting is een natte fractie, met name digestaat. Digestaat bevat nog nutriënten (bv. N, P, K, Mg) en een gedeelte van de organische stoffen.

Digestaat wordt uit de vergister gehaald met behulp van pompen (maximaal 15% DS), via een automatische overloop (onder het vloeistofoppervlak) of via transportsystemen voor vaste stoffen (meer dan 15% DS). Digestaat kan opgeslagen worden in silo’s, kelders, bassins of zakken.

Digestaat kan rechtstreeks op het land worden toegepast, mits voldaan wordt aan de geldende mestregelgeving (mestdecreet), aan de afvalstoffenwetgeving (afvalstoffendecreet, VLAREA en Besluit Dierlijke Afvalstoffen) en aan het KB van 07/01/98 (handel in meststoffen, bodemverbeterende middelen en teeltsubstraten) . Om ziektekiemen te doden kan hygiënisatie (bv. pasteurisatie) worden toegepast. In dit proces wordt het digestaat gedurende een bepaalde tijd op een bepaalde temperatuur gebracht (bv. 1u op 70°C [1]).

opmerking:
Indien hygiënisatie wordt toegepast op het ruwe digestaat, kunnen er zich mogelijk technische problemen voordoen (temperatuursbehandeling ontoereikend) in geval van

• een niet homogeen mengsel;
• te grote deeltjes.

Daarnaast is het ook mogelijk om het digestaat verder te behandelen, al dan niet voorafgegaan door scheiding in een dikke en een dunne fractie. Mogelijke behandelingstechnieken voor digestaat kunnen afgeleid worden uit de onderstaande figuren. Afhankelijk van de concrete bedrijfssituatie, zijn in de praktijk andere combinaties van digestaatbehandelingstechnieken mogelijk, alsook variaties in de verdere behandeling van afgeleide producten/nevenproducten (bv. slib wordt soms ook mee gedroogd met de dikke fractie van het digestaat). Figuur 1 geeft de biologische verwerking van OBA schematisch weer met een overzicht van de tussen- en eindstromen van vergisting (Vlaco, 2011a en d). De link tussen mest en waardevol eindproduct wordt schematisch weergegeven in Figuur 2 (VCM, 2011a).

Figuur 1: Biologische verwerking van OBA: tussen- en eindstromen vergisting (BRON: Vlaco, 2011a en d)

Figuur 2: Van mest tot waardevol eindproduct (BRON: VCM, 2011a; http://www.vcm-mestverwerking.be/publicationfiles/poster_vanmesttoteindproduct_def.pdf)

Opmerkingen:

• Een beschrijving van de verschillende mestverwerkings- en mestbewerkingstechnieken die vermeld worden in de figuren is terug te vinden in de BBT-studie mestverwerking (derde editie, Lemmens B. et al., 2006) alsook via www.vcm-mestverwerking.be (luik technieken).

• Verbranden van de dikke fractie (zie Figuur 2) is niet zonder meer van toepassing bij covergisting. Met name wanneer afvalstoffen mee worden verwerkt, geldt het verbrandingsverbod: compost, digestaat en afgeleide stromen op basis van OBA kunnen niet zonder meer verbrand worden. Deze optie is op het vlak van duurzaam nutriëntengebruik ook niet verkiesbaar.

Mogelijke drijfveer voor de behandeling van het digestaat is volumebeperking. Digestaatbehandeling is de verwerking van de vloeibare reststroom tot een homogene en stabiele meststof (omwille van nutriënten)/bodemverbeteraar (omwille van organische stof) met het oog op afzet. Behandeld digestaat kan bijvoorbeeld aangewend worden als meststof op Vlaamse cultuurgrond of afgezet worden buiten Vlaanderen. Voor elk van deze afzetroute geldt een wetgevend kader.

Het gebruik van digestaat voor de productie van kunstmeststof (interne of externe verwerking) wordt anno 2010 onderzocht en kan in de toekomst een mogelijke afzetroute worden.

In de praktijk is elke (mest)covergistingsinstallatie in Vlaanderen uniek. Het is bijgevolg moeilijk om een typische combinatie van technieken voor de behandeling van digestaat voor te stellen.

Een eerste mogelijke behandelingsstap van het digestaat is de scheiding in een dikke (ongeveer 15%) en een dunne fractie (ongeveer 85%). Optimalisatie van het scheidingsproces kan gebeuren met behulp van toevoeging van polymeren of vaste stoffen.

Opmerking ivm het gebruik van polymeren:
De optimalisatie van het ontwateringsproces en het gebruik van polymeren mag niet ten koste gaan van de kwaliteit van het digestaat (in of als meststof of bodemverbeterend middel). Het gebruik van polymeren op basis van minerale olie moet worden vermeden omwille van de milieunormen (bodem, water).

Onderstaande technieken kunnen toegepast worden voor de scheiding van het digestaat in een dikke en dunne fractie (Lemmens B. et al., 2007; LT Eco, 2011):

• scheiding op basis van densiteit:
  • decanter;
  • bezinking;
  • centrifuge;
• scheiding op basis van filtratie:
  • zeefbocht;
  • trommelzeef/trommelscheider;
  • zeef(band);
  • zeefbandpers;
  • strofilter;
  • schudzeef;
  • vijzelpers of schroefpers;
• mechanische scheidingstechniek:
  • mestschuif.

opmerking (Biogas-Vlaanderen, 2011; Lemmens B. et el., 2006; LT Eco, 2011; UGent, 2011a):
In Vlaanderen wordt voor de scheiding van het digestaat (zo ook mest) veelal gebruik gemaakt van centrifuges en vijzelpersen. De scheidingsefficiëntie van een centrifuge is hoger dan deze van een vijzelpers. Het toevoegen van vlokmiddel kan hier een belangrijk effect op hebben. Een centrifuge is echter duurder (grootte-orde 80.000-150.000 €) ten opzichte van een vijzelpers (grootte-orde 20.000-50.000 €). Ook verbruikt een centrifuge meer stroom in vergelijking met een vijzelpers en is deze duurder in onderhoud omwille van de complexiteit van de machine. Aangezien de scheiding meestal in een gesloten apparaat of in een gesloten loods plaatsvindt, zal de eventuele extra emissie naar verwachting gering zijn en zou de hoeveelheid nutriënten die in het systeem komen hetzelfde moeten zijn als de hoeveelheid die het systeem verlaten. De meeste emissies bij gebruik van scheidingstechnieken zijn afkomstig van de opslag van de verschillende stromen (zowel input als output). Open scheidingssystemen kunnen wel aanleiding geven tot significante, bijkomende NH₃-emissie en geurhinder. Vooral indien de temperatuur van het te scheiden materiaal oploopt, zal de emissie van ammoniak en geur sterk toenemen. De efficiëntie van scheiding heeft een belangrijk effect op de verdere behandeling van de digestaatfracties. Bijvoorbeeld, voor de behandeling van de dunne fractie van het digestaat met een hoog gehalte aan organische stoffen, is een grotere (en dus duurdere) AWZI vereist (ODE, 2011).

De dikke fractie van het digestaat kan verder behandeld worden via bijvoorbeeld (Lemmens B. et al., 2007; LT Eco, 2011; VMM, 2011a; leveranciersinformatie):

• navergisten (anaerobe behandeling);
• drogen (banddroger, peddeldroger, wervelbeddroger, beddroger of flashdroger [2]);
• composteren/biothermisch drogen (aerobe behandeling [3]);
• bekalken;
• korrelen (na drogen).

Eventueel kan ook ter hoogte van deze processtap hygiënisatie worden toegepast.

Droging van het digestaat kan geur- en stofhinder met zich meebrengen. Vandaar dat deze lucht veelal wordt afgezogen (puntafzuiging) en behandeld via (een combinatie van) end-of-pipe (e-o-p) luchtbehandelingstechnieken.

Enkele praktijkvoorbeelden zijn:

• biologische wasser (bedrijfsinformatie);
• chemische wasser (bedrijfsbezoeken, 2011);
• combinatie zure wasser en biofilter;
  opmerking (Biogas-Vlaanderen, 2011):
  De biofilter of het biobed bestaat in twee uitvoeringsvormen, met name horizontaal en verticaal. Een horizontaal biobed heeft als nadeel ten opzichte van een verticale biofilter dat een grotere ruimteoppervlakte vereist is om een zelfde debiet aan lucht te behandelen. Bij een verticaal biobed is er een grotere kans op verzakkingen (open ruimten waardoor de lucht kan ontsnappen) en is meer energie vereist om de lucht doorheen de (dikke) pakking te sturen. 

• combinatie zure wasser, basische wasser en biologische wasser;
• combinatie van zure wasser(s) en waterwasser;
• naverbrander (bedrijfsbezoeken, 2011).

Opvolging, controle en onderhoud van de toegepaste techniek(en) zijn belangrijk.

De dunne fractie kan worden opgebracht op het land ofwel verder behandeld. Mogelijke behandelingstechnieken voor de verdere behandeling van de dunne fractie zijn:

• biologie/aerobe afvalwaterzuivering (bv. MBR);
• bekalken;
• indrogen;
• indampen;
• indikken;
• membraanfiltraties, bv. microfiltratie (MF), ultrafiltratie (UF), nanofiltratie (NF) of omgekeerde osmose (OO);
• nutriëntenrecuperatie (bv. productie van ammoniumsulfaat of struvietproductie);
• strippen;
• constructed wetlands/lagunes.

Eventueel kan ook ter hoogte van deze processtap hygiënisatie worden toegepast.

Zie ook bij Beschikbare milieuvriendelijke technieken - overige - Digestaatbehandeling optimaliseren.

Er wordt onderscheid gemaakt in digestaat naargelang de gebruikte inputstromen:

• Digestaat afkomstig van de covergisting van mest wordt gecatalogeerd als dierlijke mest, ongeacht het percentage dierlijke mest. De N- en P-gehalten van het digestaat dienen mee in rekening gebracht te worden in het kader van de bemestingsnormen voor dierlijke mest.
• Digestaat zonder dierlijke mest valt onder ‘andere meststoffen’. Hierdoor kan dit digestaat nog bovenop de toegediende dierlijke mest opgebracht worden op het land, mits de totale bemestingsnormen gerespecteerd worden.

Anno 2009 werden volgende types en hoeveelheden van eindproducten in Vlaamse (mest)covergistingsinstallaties gevormd (DLV, 2010c):

• dikke fractie digestaat: 19.515 ton;
• ruw digestaat met mest: 118.468 ton;
• dun digestaat met mest/effluent: 479.970 ton;
• gedroogd digestaat: 69.792 ton;
• digestaat zonder mest: 120.513 ton.

De volgende afzetopties zijn anno 2010 mogelijk voor deze eindproducten:

• ruw digestaat met mest:    
  • export of op het land
  • evt. na verdere behandeling: indrogen
• ruw digestaat zonder mest:
  • export of op het land
  • evt. na verdere behandeling: indrogen
• dikke fractie digestaat:
  • export, na verdere behandeling
  • biothermisch drogen
• dun digestaat met mest/effluent:
  • export of op het land
  • evt. na verdere behandeling: biologie
• gedroogd digestaat
  • export, na verdere behandeling
  • korrelen of thermisch drogen

opmerking:
Afzet van eindproducten van (mest)covergistingsinstallaties op het land is in Vlaanderen maar in beperkte mate een optie. Export is en blijft een belangrijke afzetroute.

Mogelijke reststromen die ontstaan bij mest(co-)vergisting en digestaatbehandeling zijn bijvoorbeeld sedimentfracties (zand en grof materiaal) en concentraten (rijk aan zouten en stikstof).