Digestaatbehandeling optimaliseren

Beschrijving techniek

Digestaat kan rechtstreeks op het land worden toegepast worden (mits voldaan wordt aan de geldende mestregelgeving). Digestaat wordt in de praktijk veelal verder behandeld om het digestaat te kunnen afzetten en om transportkosten te beperken.

Betreffende het al dan niet behandelen van het digestaat alsook de keuze van de behandelingstechniek(en) worden in het kader van deze BBT-studie geen uitspraken gedaan. De te volgen strategie is afhankelijk van bedrijfsspecifieke situatie (bv. beschikbare inputstromen, gewenste afzetroute(s), beschikbare warmte via biogasvalorisatie).

opmerking:
De sector geeft aan dat in de praktijk de optie ‘biologische zuivering tot loosbaar effluent’ meer en meer verlaten wordt (Biogas-Vlaanderen, 2011; UGent, 2011a).

Eens de keuze van digestaatbehandelingstechniek(en) is gemaakt, dient gestreefd te worden naar een optimale bedrijfsvoering betreffende digestaatbehandeling, bijvoorbeeld:

• goede bedrijfspraktijken betreffende de bedrijfsvoering toepassen[1];
• indien gebruik gemaakt wordt van polymeren voor het optimaliseren van de scheiding van het digestaat in een dikke en een dunne fractie, polymeren op basis van minerale olie vermijden (omwille van de milieunormen bodem, water);
• energiezuinige installaties of onderdelen toepassen[2];
• het energieverbruik van de meest energievergende processtappen monitoren[3];
• het energetisch rendement van de installatie verbeteren[4];
• warmte uit het condenswater van de drooginstallatie terug aanwenden in het droogproces[5];
• drooginstallatie opstellen in een aparte gesloten ruimte;
• digestaat niet langer drogen dan nodig[6];
• continue temperatuuropvolging (bv. met behulp van thermometers, warmtecamera’s of infrarooddetectoren) voorzien ter hoogte van de drooginstallatie, o.a. van
  • ingaande drooglucht (bv. voorverwarmde buitenlucht);
  • uitgaande drooglucht;
  • eindproduct;
• voorzieningen treffen in het geval van temperatuursoverschrijdingen ter hoogte van de drooginstallatie, bv.
  
  • aanvoer van de input stoppen;
  • toevoer van hete verbrandingsgassen stoppen;
  • een sprinklerinstallatie voorzien die automatisch en onmiddellijk opstart bij onrustwekkende temperatuursoverschrijdingen;
• metalen delen van de drooginstallatie aarden om elektrostatische oplading te vermijden;
• mechanische transportsystemen van drooginstallatie ontwerpen zodat productopwarming door wrijving vermeden wordt;
• een vonkenafscheider voorzien tussen motor en drooginstallatie;
• de drooginstallatie voorzien van controlegaten voor regelmatige visuele controle;
• de drooginstallatie voorzien van brandwerende isolatie;
• opslagduur van de outputstromen beperken[7];
• droogtemperatuur (nabehandeling digestaat) beperken (bv. in de praktijk wordt getracht om deze temperatuur beneden de 90°C te houden);
• doorgedreven automatisering toepassen[8];
• digestaat optimaal stockeren[9];
  
  • vaste stromen (bv. vaste fractie van het digestaat, gedroogd digestaat en digestaatkorrels):
    • overdekte sleufsilo’s;
    • overdekte bekkens;
    • gesloten loodsen;
  • vloeibare stromen (bv. dunne fractie van het digestaat):
    • gesloten (tussen)opslag (bv. afgesloten buffers);
    • waterdichte opslaginstallaties (bv. waterdichte bekkens);
    • opslagtanks voorzien van een overvulbeveiliging;
• afvoer van digestaat combineren met de aanvoer van inputstromen om het aantal transportbewegingen te beperken[10];
  opmerking:
  Omwille van redenen van hygiëne (rein/onrein) is het niet altijd mogelijk om de aanvoer van inputstromen en de afvoer van digestaat te combineren. Vrachtwagens die dierlijke bijproducten aanleveren en daarna gehygiëniseerd materiaal wensen te vervoeren, moeten eerst gereinigd en ontsmet worden. Voor bepaalde vrachtwagens vereist dit tank cleaning (veelal een externe activiteit). Ook voor wat betreft plantaardige OBA mogen plantpathogenen en/of onkruidzaden niet overgaan van aanvoer naar eindproduct.
• een installatie voor hergebruik van proceswater voorzien[11]; bv. voor filtraat dat ontstaat bij de nabehandeling van het digestaat (bv. membraanfiltratie)[12], op voorwaarde dat dit sanitair verantwoord is en conform Verordening 1069/2009 is.
  opmerking:
  Uit de praktijk blijkt dat (mest)covergisters na verloop van tijd de toegepaste digestaatbehandelingstechnieken wijzigen omwille van bv. wijzigingen op het gebied van afzetmogelijkheden naar de buurlanden (bv. Frankrijk).

Onderstaande technieken kunnen toegepast worden voor de scheiding van het digestaat in een dikke en dunne fractie:

• centrifuge[13];
• vijzelpers[14] of schroefpers;
• decanter;
• trommelscheider;
• mestschuif;
• zeef(band);
• microfilter;
• bezinkingsinstallatie.

Optimalisatie van het scheidingsproces kan gebeuren met behulp van toevoeging van polymeren of vaste stoffen.

opmerking
Indien gebruik gemaakt wordt van polymeren voor het optimaliseren van de scheiding van het digestaat in een dikke en een dunne fractie, polymeren op basis van minerale olie vermijden (omwille van de milieunormen bodem, water).

De dikke fractie van het digestaat kan verder behandeld worden via bijvoorbeeld:

• navergisten;
• drogen (banddroger, peddeldroger of wervelbeddroger);
  opmerkingen
  • Droging van het digestaat kan geur- en stofhinder met zich meebrengen. Vandaar dat deze lucht veelal wordt afgezogen en behandeld via (een combinatie van) end-of-pipe (e-o-p) luchtbehandelingstechnieken (zie ook Lucht/geur/stof - Luchtemissies opvangen aan de bron via (punt)afzuiging en een geschikte (combinatie van) end-of-pipe luchtbehandelingstechniek(en) toepassen).
  • Anno 2011 zijn er reeds een aantal (mest)covergistingsinstallaties in Vlaanderen afgebrand, waarbij de brand is ontstaan ter hoogte van de drooginstallaties[15]. Vandaar dat anno 2011 gezocht wordt naar verder optimalisatie van droogtechieken. Enkele aandachtspunten hieromtrent zijn: transportbanden uit kunststof vermijden, bewegende delen vermijden, broei voorkomen. Verder optimalisatie bestaat er ook in om de warmterecuperatie te verbeteren, bv. door gebruik te maken van gesloten, geïsoleerde behuizing met luchtdicht afsluitende deuren van het droogsysteem. Regelmatige controle en onderhoud van het droogsysteem zijn erg belangrijk. Vandaar dat een goede toegankelijk en de beschikbaarheid van (standaard) onderdelen eveneens een aandachtpunt zijn.
• composteren/biothermisch drogen;
• centrifugeren;
• indikken;
• bekalken;
• korrelen;
  opmerking
  Volgens RWZ-RIZA (2006) kan een stijgende marktwaarde verwacht worden van de mestkorrels als vervanger van het dure kunstmest (omwille van de steeds stijgende grondstofprijzen voor fosfaat).

Mogelijke behandelingstechnieken voor de verdere behandeling van de dunne fractie zijn:

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

Om ziektekiemen te doden kan hygiënisatie worden toegepast. In dit proces wordt het digestaat gedurende een bepaalde tijd om een bepaalde temperatuur gebracht (bv. 1u op 70°C[16]). Hygiënisatie kan worden toegepast op het ruwe digestaat maar ook na scheiding zowel op de dunne als de dikke fractie van het digestaat. Door te zorgen voor bijvoorbeeld voldoende kleine deeltjes, een homogeen mengsel en een correcte procesopvolging (temperatuur) kan de hygiënisatiestap geoptimaliseerd worden.

Technische haalbaarheid

Vlaanderen is, mede dankzij de jarenlange ervaring met mestverwerkingstechnieken, een koploper betreffende digestaatbehandeling. Er kan dan ook van uit gegaan worden dat optimalisatie van deze technieken veel aandacht krijgt binnen de sector. Desalniettemin wordt digestaatbehandeling als één van de grootste knelpunten voor ontwikkeling van de sector gezien. Er is veel ervaring, maar veel (mest)covergistingsinstallaties werken niet optimaal.

Het optimaliseren van de digestaatbehandeling kan globaal genomen als technisch haalbaar beschouwd worden voor alle (mest)covergistingsinstallaties die digestaat behandelen. Vermits pocketvergisters veelal geen behandeling van het digestaat toepassen, is deze techniek minder relevant voor deze categorie van vergistingsinstallaties.

Milieu-impact

Globaal genomen kan gesteld worden dat door het optimaliseren van de digestaatbehandeling, de hoeveelheid afval (niet conform digestaat) kan worden beperkt.

Afhankelijk van de specifieke digestaatbehandelingstechniek(en) kan door optimalisatie van de digestaatbehandeling het energieverbruik beperkt worden, geurhinder voorkomen worden en hinder door geluid/trillingen beperkt worden. Zoals ook het geval is voor bij de aanvoer van inputstromen speelt mogelijk ook het mobiliteitsprobleem bij afvoer van digestaat, in het bijzonder bij grote (mest)covergistingsinstallaties in agrarisch gebied (aantal transportbewegingen en wegeninfrastructuur die niet voorzien is op zware vrachtwagens). Daarnaast kan door toepassing van deze maatregel ook het watergebruik, het gebruik van chemicaliën alsook de verontreiniging van de bodem of het water voorkomen worden.

Economische haalbaarheid

Naast de eisen (wettelijke bepalingen) om het digestaat te kunnen afzetten, zijn het beperken van de kosten voor transport of nutsvoorzieningen (energie) belangrijke drijfveren om de digestaatbehandeling te optimaliseren. Digestaatbehandeling zal economisch gezien vermoedelijk beter haalbaar zijn voor grote vergistingsinstallaties in vergelijking met kleine (mest)covergistingsinstallaties omwille van het schaalvoordeel. Het optimaliseren van de digestaatbehandeling is veelal een noodzaak om de bedrijfszekerheid en rendement van de installatie te garanderen en wordt beschouwd als economisch haalbaar voor alle (mest)covergistingsinstallaties.