In de afgelopen jaren zijn er meerdere rapporten verschenen over allerlei facetten van mestverwerking en mestbewerking in verschillende sectoren. Dit onderzoek is uitgevoerd in het kader van NL Next Level Mestverwaarden en Integraal Aanpakken. In dit artikel worden de meest opvallende conclusies beschreven rondom mest, waarvan sommigen ook direct toepasbaar zijn. De onderzoeksmethoden zijn te lezen in de volledige rapporten via de toegevoegde links.
Emissies en kosten van verschillende scenario’s voor de verwaarding van kalvermest en varkensmest
Voor de sectoren vleeskalveren en varkens geldt dat de emissies van ammoniak en methaan uit de drijfmest te reduceren zijn door middel van een combinatie van voer- en stalmaatregelen en mestverwerking. De grootste reductie op ammoniakemissie wordt verkregen met emissiearme stalsystemen (zowel vloer- als keldermaatregelen) – of een luchtwasser bij de varkensstal. De grootste reductie van broeikasgasemissies door mestverwerking van verse mest(vergisting). Door middel van diverse scenario’s zijn diverse maatregelen bekeken. Met ‘emissie’ wordt hier niet alleen de stalemissie bedoeld of de emissie bij aanwenden, maar de emissie in de gehele mestketen (van uitscheiding tot de aanwending op de bodem).
Door het verwerken van dagelijks verwijderde drijfmest (uit de stal) kan de grootste emissiereductie worden gehaald (berekend van stal tot land):
Ook blijkt uit de modelberekeningen dat ammoniakemissies bij mesttoediening substantieel verlaagd worden als door middel van de mestverwerking de gedefinieerde producten gemaakt worden (N-product, K-product en mestkorrel). De ammoniakemissies bij toediening liggen in dat geval grofweg een factor 10 lager dan bij het scenario zónder mestverwerking.
Een verlaging van eiwit in het rantsoen met 10% heeft ook voor alle sectoren ammoniakemissiereductie tot gevolg: blankvleeskalvermest 11-16%, rosévleeskalvermest 8-14% en varkensmest 13-17%. Bij een verlaging van 20% eiwit in het rantsoen van varkens, is er zelfs sprake van 28-33% minder ammoniakemissie. Het effect van deze voermaatregel (verlagen eiwitgehalte) op de broeikasgasemissies uit de mest is minimaal.
Berekeningen emissies en economie voor verschillende scenario’s voor verwaarding van rundveemest
Door onderzoekers van Wageningen Livestock Research en Promillicon is in het kader van NL Next Level Mestverwaarden een soort haalbaarheidsscan uitgevoerd van verschillende mestverwerkingsscenario’s voor de rundveehouderij, met een indicatie van de prijs (business case) en de methaan- en stikstofbalans. Hieronder de meest opvallende conclusies.
- Vergisting, vooral bij huisvestingssystemen met dagontmesting, biedt perspectief ten aanzien van de verlaging van methaanemissies in de keten, en daarmee ook ten aanzien van de verlaging van broeikasgasemissies. Dagontmesting leidt ook tot de hoogste biogasopbrengsten bij het vergistingsproces.
- Het scheiden van urine/gier en feces leidt niet tot economische voordelen; het verlagen van de ammoniakemissie in de stal is de belangrijkste winst.
- Aanwenden van digestaat leidt modelmatig tot een toename van de ammoniakemissie ten opzichte van drijfmest, vanwege het hogere gehalte ammoniumstikstof in het digestaat. Deze ammoniakstikstof kan wél gestript worden, waardoor de ammoniakemissie bij mesttoediening effectief kan worden verminderd.
- De meerkosten van twee goed werkende emissiereducerende maatregelen (scenario’s ‘regulier + verdunnen +strippen’ en ‘semi-dichte vloer + onderafzuiging’) zijn hoger dan de opbrengsten uit bespaarde kunstmest en bespaarde mestafvoerkosten.
Overzicht en beoordeling van technologie voor verwaarden van mest
In een eerder rapport van Wageningen Livestock Research (WLR) zijn verschillende product-markt-combinaties (PMC’s) geformuleerd voor bemestingsproducten bereid uit dierlijke mest. Om deze PMC’s te kunnen produceren, zijn verschillende mestverwaardingstechnologieën nodig. Bij veel van deze technologieën is nog ruimte voor verbetering. 66 bestaande en vernieuwende technieken zijn opgedeeld in ‘optimalisatie technieken’ (technieken die kunnen leiden tot efficiëntieverhoging bij de vastgestelde PMC’s) en ‘doorbraaktechnieken’ (technieken die algemeen van invloed kunnen zijn op de manier van mestverwerking). In dit rapport zijn knelpunten, voordelen, nadelen en kansen van deze 66 bestaande en vernieuwende technieken geïnventariseerd, en is een Technology Readiness Level (TRL) ingeschat.
Optimalisatie van bestaande technieken is vaak wel mogelijk, maar het bleek dat de extra opbrengsten mogelijk niet opwegen tegen de kosten. Drie doorbraaktechnieken scoorden het hoogst in de beoordeling en zijn mogelijk kansrijk. Deze technieken verdienen nader onderzoek in een verder uit te werken mestverwerkingsroute. Het is belangrijk om daarbij de meest recente ontwikkelingen in deze technieken mee te nemen, omdat ze nu nog een laag TRL kennen. Dit betreft:
- Ijzercomplexformatie om fosfaat (P2O5) te extraheren met terugwinning en hergebruik van ijzerionen (omdat er geen zuur noodzakelijk is om P te laten neerslaan en de Fe kan worden teruggewonnen);
- Ammoniakextractie met behulp van elektrodialyse (omdat ammoniak op een energiezuinige manier en zonder hulpstoffen kan worden verwijderd);
- Forward osmose (omdat verdere concentratie van het concentraat mogelijk is dan bij omgekeerde osmose met lagere energiekosten).
Perspectief van het aanzuren van mest in Nederland om methaan- en ammoniakemissie te reduceren
In het kader van Integraal Aanpakken en gefinancierd door het ministerie van LNV is door onderzoekers van Wageningen Livestock Research gekeken naar de mogelijkheden van aanzuren van mest in Nederland. Bij een zuurgraad van pH <6 (in de stal en rond pH 6,5-7 bij uitrijden) worden significante reducties van de ammoniak- én de methaanemissie uit de mest bereikt. Dit maakt aanzuren van mest in principe een interessante maatregel voor de verdere verduurzaming van de veehouderij.
Aanzuren álleen zal in de meeste gevallen onvoldoende reductie bewerkstellingen: aanvullende maatregelen in de melkveehouderij (emissiearme vloeren, primaire scheiding, reiniging technieken, etc.) zullen veelal noodzakelijk zijn om aan de emissie-eisen te voldoen. Dit komt doordat een deel van de ammoniakemissies reeds op de stalvloer ontstaat.
Verschillende organische (azijnzuur, citroenzuur, melkzuur, propionzuur, maleïnezuur, mierenzuur, glutaarzuur, etc.) en anorganische (zwavelzuur, salpeterszuur, zoutzuur, fosforzuur, etc.) zuren kunnen gebruikt worden om de gewenste zuurgraad te bereiken. Hieronder enkele eigenschappen van zuren en voorwaarden voor gebruik.
- Ongeacht het gebruikte zuur moet duidelijk zijn welk effect het heeft op mens, dier en milieu. Organische zuren lijken daarbij over het algemeen minder risicovol.
- Zwavelzuur is momenteel financieel voordelig in vergelijking met andere zuren. Zwavelbehoefte van grond en gewassen varieert, dus de zwavelgift moet daarop worden aangepast. Een overmaat aan zwavelgift kan schadelijk zijn.
- Over het algemeen zijn zuren sterker dan . Van eerstgenoemde is dus een kleinere hoeveelheid zuur nodig om gewenst resultaat te bereiken.
- Tien jaar ervaring met aanzuren van mest op Deense bedrijven heeft laten zien dat de noodzakelijke processen goed kunnen worden georganiseerd en geautomatiseerd, zodat risico’s beheersbaar blijven. Protocollen blijven vereist bij het werken met zuren, vooral met anorganische zuren.
- Praktijkrijpe aanzuurmethoden zijn het aanzuren van drijfmest bij mesttoediening, het aanzuren van drijfmest in de directe nabijheid van de stal en het verlagen van de pH van urine via het voer.
- Maatregelen die nader onderzoek vereisen zijn plasmatechnologie en het aanzuren van het inoculum (het restant aan mest dat na het uitpompen van mest uit de kelders achterblijft), de dunne fractie, de mestoppervlakte en de vloeroppervlakte.
Meer lezen over verschillende soorten mest?
- Lees hier het rapport over varkensmest
- Lees hier het rapport over kalvermest
- Lees hier het rapport over rundveemest
- Lees hier het rapport over het verwaarden van mest
Bron: Groen Kennisnet
