[GROEN GAS]. PLEIDOOI VOOR TOESTAAN TARWESTRO IN MONOVERGISTERS.
Met stro in een mestvergister meer groengas én per ton 7 kg meer vaste organische stikstof en dus minder ammoniak.
Productie van groengas wordt bevorderd. Bijvoorbeeld door vergisting van GFT-afval, rioolslib en dus mest. In de meeste nieuwe en dus SDE-gesubsidieerde mestvergisters wordt echter alleen mest vergist. Ander organisch materiaal, co-vergisting dus, wordt niet toegestaan. Ik pleit voor het toestaan van het mee vergisten van stro. Door stro mee te vergisten zal de groengas productie toenemen maar bijvoorbeeld de hoeveelheid uit te rijden mest (digistaat) amper.
Het areaal wintertarwe en wintergerst bedraagt in Nederland jaarlijks gemiddeld 150.000 ha. Daarvan wordt een groot deel achter de maaidorsers verhakseld, vooral in akkerbouw gebieden. Tarwe en gerst wordt immers vaak geteelt door akkerbouwers voor het op peil houden van het organische stof gehalte van de bodem en de noodzakelijke vruchtwisseling. De opbrengst aan stro per ha ligt tussen de 3 en de 4 ton. De prijs per ton stro ligt gemiddeld rond de €150,- per ton geperst stro. Met soms jaren van € 0,-. Vanwege milieuregels mag het stro niet meer verbrand worden. Tarwestro in een mestvergister mee te vergisten kan per hectare ruim 1400 m3 extra groengas opbrengen.
Als oud operator afvalwaterzuiveringsinstallaties (UASB-reactor) heb ik een open dag bij een nieuwe mono-vergister bezocht. Het biogas wordt daar opgewerkt tot groen gas en geleverd aan het aardgasnet. Er is daar geen biogasmotor en dus ook geen restwarmte. De biogasreactoren met een verblijftijd van 100 dagen worden op 41 graden Celsius gehouden met een warmtepomp. Naast de (verse) drijfmest werd er ook de stalmest van het jongvee, dat dus ook tarwestro bevat, toe gevoegd. Er werd zelfs gezegd dat het stro meer energie en dus meer biogas oplevert dan mest. Dat het meer energie bevat is te verklaren. Want een koe die stro eet haalt dankzij de bacteriën in de pens er een deel van de energie uit. In de mono-vergister mag van de overheid dus stalmest (met stro dus). Maar dus geen pure stro. Want daarmee zou de mestvergister een co-vergister worden.
Waarom doet de overheid/subsidieverstrekker zo moeilijk over co-vergisting?
- Gemeentelijke vergunning. Anders te veel hinder vanwege extra wegtransporten in de directe omgeving.
- Mestvergisting lost het mestprobleem NIET op. Wordt er bijvoorbeeld snijmais mee vergist dan neemt de hoeveelheid digistaat en dus stikstof en mineralen en dus het mestprobleem dus alleen maar toe. (Reminder: Tarwestro bevat amper stikstof en mineralen).
Wat vaak door leken wordt beweerd "Er is een mestoverschot maar je kan er ook biogas van maken" gaat als oplossing van het mestprobleem dus helaas niet op. Het vergisten van mest vermindert inderdaad de stikstofuitstoot. Alleen indirect. Omdat voor een goed vergistingsproces de drijfmest zo snel mogelijk de vergister in moet. In verse mest krijgen bacteriën minder kans om de ureum en andere stikstofhoudende delen om te zetten in het vluchtige ammoniak. Vergistingsbacteriën houden namelijk niet van ammoniak.
Mestvergisting werkt helemaal ideaal als de uitgegiste mest wordt nabewerkt met als bijproduct een vloeibare ammoniumsulfaat oplossing. Tevens bevat het digistaat dan ook minder stikstof en kan er dus meer per hectare over nabijgelegen land worden uitgereden. Ook kan de digistaat beter worden ingedikt door het te centrifugeren (dekanter) zodat er minder transportkosten zijn. Tijdens de vergisting worden de vluchtige vetzuren omgezet in biogas. Daardoor gaat de mest minder stinken maar wordt de mest dus wel basischer (de zuurgraad stijgt). Maar uit de minder zure vergiste mest kan het vluchtige ammoniak dan juist wel beter uit het digistaat ontsnappen. Bij enkele vergistingsinstallaties wordt het digistaat dan ook nabewerkt. De digistaat wordt dan verhit waardoor de ammoniak verdampt (strippen) en vervolgens gaat de damp dan door een gaswasser (scrubber) waarvan het water is aangezuurd met zwavelzuur. Dat zure water neemt de ammoniak op. En de ammoniak reageert met het sulfaat uit het zwavelzuur tot ammoniumsulfaat. Daardoor ontstaat de anorganische meststof zwavelzureammoniak. Dit wordt erkend als renure en mag dus bovenop de toegestane 170 kg N aan organische mest dus worden uitgereden. Zwavelzure ammoniak als meststof bestond al. Als kunstmest en als bijproduct van gaswassers bij varkensstallen waarbij met het aangezuurde water de lucht uit varkensstallen wordt gezuiverd.
Waarom zou vergisting van tarwestro in mono-vergisters volgens mij dan toch moeten worden toegestaan?
- Tarwestro bevat amper mineralen en stikstof. Door tarwestro te vergisten neemt de hoeveelheid uit te rijden meststoffen dus amper toe.
- Thans wordt vaak de tarwestro achter de maaidorser verhakseld. Voor onze energievoorziening gaat daardoor zo'n 3 ton per hectare verloren. De stro-opbrengst per hectare bedraagt immers gemiddeld tussen 4 en 5 ton. De humificatie coëfficient bedraagt zo'n 30 %. Dat houdt in dat door de bacteriële omzetting in het veld (dat zijn dus andere bacteriën dan de anaerobe bacteriën in een biogasreactor) zo'n 3 à 3½ ton aan organisch materiaal verdwijnt. Deze koolstof wordt tijdens de vertering van het op het land verhakselde stro omgezet in CO2. Dezelfde 3 à 3½ ton organisch materiaal zou in een vergistingsreactor ook worden omgezet in CO2 (inclusief het methaan dat bij verbranding immers ook wordt omgezet in CO2). Alleen dan met het verschil dat dat methaan i.t.t. de CO2 die tijdens de vertering op het land ontstaat als groengas kan worden benut.
- Tarwestro brengt in een vergister als groengas meer op dan de huidige stro-prijzen.
- Geringe transportkosten. Stro heeft een hoog drogestof gehalte. En tarwe kan ook in weidegebieden worden verbouwd. Op drassige veengrond is tarwe (oogst augustus) ook beter te verbouwen dan snijmais (oogst september/oktober). Ook kan over het nabije tarweland, in zowel het voorjaar en het najaar, mest en dan wel liefst vergiste, worden uitgereden. Grote varkensstallen staan vaak in akkerbouwgebieden.
- Voor het verhakselen van stro als bron voor organische stof voor de bodemvruchtbaarheid van akkerland is er ook een alternatief. Namelijk het onderzaaien van gras of het zaaien van een groenbemestingsgewas zoals bladrammenas of gele mosterd na de oogst.
- Voor de vertering van tarwestro (dat voornamelijk uit ruwe celstof bestaat) is er per ton zo'n 7 kg N nodig. Dat houdt dat er per ton tarwestro 7 kg N wordt vastgelegd in de gevormde humus. Stikstof die bij vertering op het land uit de bodem gehaald moet worden (er moet vaak extra stikstof bij gestrooid worden) en die bij vergisting in een vergister dus uit de mest gehaald wordt. Dat houdt dus in dat bij vergisting van het eiwitarme stro er ammonium (en dus ammoniak) uit de mest c.q. Digistaat gehaald wordt. Derhalve zal de met stro vergiste mest dus minder ammoniak bevatten.
Over wat stro in een vergister op zal brengen heb ik moeten prakiseren. Met het volgende resultaat. In een vergister zal ongeveer 50 % (eigen inschatting) van de organische stof worden omgezet in biogas (CO2 en methaan). De overige droge stof blijft achter in het op het land verder tot humus te verteren digistaat. Stro heeft een verbrandingswaarde tussen de 14,5 en 16 MJ per kg. In de vergister zal maar 50 % van de koolstof worden omgezet (eigen inschatting). Het restant is de koolstof dat achterblijf in het digistaat. Het vergistingsrendement (van de koolstof die vergist wordt) is 95 %. (Dat aan de hand van de reactievergelijking met bijbehorende enthalpiën C6H12O6 -> 3 CH4 + 3 CO2 - 140 kJ. Gaat het stro van een hectare tarwe in een vergister dan zal volgens deze theoretische inschatting de opbrengst aan biogas 3500 kg x 15 MJ x 0,95 omzetting naar biogas = 49875 MJ. 1 m3 aardgas is 35 MJ. Dus een ha tarwestro kan bij vergisting 49.875 / 35 = 1425 m3 groengas opleveren. À € 1,50 per m3 is € 2138,-. En na het verlopen van de 10 jaar SDE subsidie 1425 m3 x € 0,30 = € 427,-.
Verdere misverstanden over mestvergisting.
Bij vergisting van mest gaat voor het op peil houden van de hoeveelheid humus in landbouwgrond géén koolstof verloren. Want dezelfde koolstof die tijdens de vergisting als biogas verdwijnt (in de vorm van CH4 en CO2) gaat anders op het land ook verloren als CO2 bij de afbraak tot humus. Ook is verse mest niet beter voor de plant dan vergiste mest. Integendeel. Bacteriën in het spijsverteringskanaal hebben maar één doel en dat is voedingsstoffen halen uit het voedsel. Niet om geschikt te maken voor plantenwortels. Vergisting van mest is dan ook in feite een vorm van zuurstofloze compostering zodat de mest dan beter bijdraagt aan de bodemvruchtbaarheid.
Natuurlijk zijn er ook nadelen. Zoals dat met het meevergisten van pure stro de vooral in de winter op te slagen uitgegiste mest wel toeneemt. Maar je kan het ook anders stellen. Door stro mee te vergisten wordt mestvergisting sneller rendabel. En mestvergistertanks van soms 1000 m3 functioneren tevens ook als mestopslag.
Leon Nelen.
Reacties
Een reactie posten