Vergisten

Vergisten is de biologische omzetting van organisch afval materiaal waarbij biogas ontstaat, dat grotendeels bestaat uit methaangas en kooldioxide. Het wordt bijvoorbeeld toegepast als brandstof in motoren voor de productie van elektriciteit en warmte of kan worden opgewerkt tot aardgas kwaliteit. Op de foto staat en vergistingsinstallatie met daarop de groene silo die is gevuld met mest en co-substraat, rubberen bol bovenop is de gas opslag, de container op de voorgrond is de WKK installatie en de bak aan de rechter kant is de toevoer van het co-substraat.

• Voorbeelden
• Berekening opbrengsten co-vergisting
• Projecten Van Hall Larenstein
• Links

Voorbeelden

• Vergisting van mest op boerenbedrijven. Soms worden hier producten zoals verhakselde maïs aan toegevoegd om de methaangas opbrengst te verhogen. Dit wordt co-vergisting genoemd. Vergisting van alleen gehakseld mais  komt ook voor;
• Vergisting van rioolslib bij rioolwater zuiveringsbedrijven. De gasopbrengst is ruim voldoende om de hele installatie van energie te voorzien;
• Vergisting van het ‘groen’afval(gft) uit huishoudens.

top

Berekening opbrengsten co-vergisting

Om inzicht te geven in de opbrengsten van co-vergisting en om dit te kwantificeren naar de beschikbare ruimte is onderstaande berekening gemaakt.
Hierbij wordt uitgegaan van een boeren bedrijf met 100 melkkoeien, 25 pinken en 30 kalveren. Deze produceren per stuk per jaar respectievelijk 20, 10 en 5 m³ mest. Tevens bezit een dergelijke boer 50 hectare grasland en 10 hectare maïs, met een opbrengst van 50 ton maïs per hectare. Er vanuit gaande dat de maïs geheel gebruikt wordt als co-product bij het vergistingsproces leveren de 10 hectare in totaal 500 ton maïs op voor de vergister.
Totaal is er dan voor het vergistingsproces 2400 m³; mest en 500 ton maïs beschikbaar. De gemiddelde biogas opbrengst van 1 ton maïs is 180 m³; en van 1 m³; mest 25 m³;. Dit levert in totaal 150.000 m³; biogas op.
Dit biogas kan op 2 manier worden ingezet, het kan opgewerkt worden tot aardgas kwaliteit of kan worden verstookt met behulp van een warmte/kracht koppeling(WKK). Een WKK is een gasmotor gekoppeld aan een generator die stroom levert waarbij de ontstane warmte ook wordt benut om zo een hoger rendement te krijgen.

Variant 1:
Als er wordt gekozen om het biogas op te werken tot aardgas kwaliteit moet er rekening worden gehouden met de lagere methaan(CH4) concentratie in biogas ten opzichte van aardgas. In biogas zit 26% minder CH4, het brandbare bestanddeel van aardgas, waardoor de totale productie uit komt op ruim 111.000 m³ aardgas. Vergeleken met het gemiddelde aardgas gebruik van een Nederlands huishouden van 1750 m³ per jaar komt dit overeen met ruim 60 huishoudens.
Aan het opwerken van bio-gas tot aardgas kwaliteit zitten momenteel nog wel een aantal haken en ogen. Zo moet er rekening mee worden gehouden dat de opwerkingskosten nu nog vrij hoog zijn. Ook moet het opgewerkte bio-gas worden geaccepteerd door de locale aardgas distributeur, dit gebeurt nu alleen nog maar experimenteel.

Variant 2:
Wanneer het biogas wordt verstookt in een WKK installatie levert 1 m³ biogas 4 kWh warmte en 2 kWh elektriciteit op. Dit zou in het totaal neer komen op 300.000 kWh elektriciteit en 900.000 kWh warmte. Vergeleken met het gemiddelde elektriciteit gebruik van een Nederlands huishouden van 3400 kWh per jaar komt dit overeen met ruim 85 huishoudens. De warmte die vrij komt wordt gedeeltelijk weer gebruikt door de vergister en de rest gaat tot nu toe nog de lucht in. Wanneer de rest warmte ook benut kan worden voor bijvoorbeeld stadsverwarming zal het het totale rendement verhoogd worden. In Leeuwarden start binnenkort een proef waarin de WKK installatie in de woonwijk wordt geplaatst om zo de rest warmte te kunnen benutten voor stadsverwarming. Als we dan kijken naar de oppervlakte die nodig is voor 1 huishouden is dit bij variant 1, 1 hectare per huishouden en bij variant 2 is dit 0,7 hectare per huishouden. Nederland heeft een oppervlakte van ruim 4 miljoen hectare waarvan ruim 2 miljoen in gebruik is als landbouwgrond. Gezien het feit dat er in Nederland ruim 7 miljoen huishoudens zijn kan co-vergisting nooit als enige oplossing dienen voor het energie probleem, het kan echter wel een goede bijdrage leveren aan het totaal van duurzame energie.

Projecten van Hall Larenstein

Van Hall Larenstein is betrokken bij verschillend projecten omtrent vergisting. Deze projecten worden vaak uitgevoerd door studenten, onder begeleiding van docenten en/of Training & Consultancy, als afstudeeropdracht, stage of in project vorm tijdens modules. Een aantal voorbeelden van projecten waarbij Van Hall Larenstein is betrokken zijn:

• Energie uit groen en blauw
  

  Een inventarisatie van de mogelijkheden voor agrarische ondernemers om duurzame energie op te wekken uit biomassa en hoe als gemeente daar mee om te gaan.
  
  Inventarisatie van biomassa stromen binnen de gemeente Aa en Hunze die kunnen worden ingezet voor vergisting, verbranding, vergassing en voor de productie van bio-brandstoffen. Naast de inventarisatie van verschillende biomassa stromen is er gekeken naar het beleid van de gemeente/provincie en naar de ruimtelijke inpassing van de biomassa verwerkingsinstallaties.

• Biogas in het Westerkwartier
  

  Als onderdeel van een haalbaarheidsstudie naar het plaatsen van een collectieve co-vergister waarin 21 veehouders en 10 akkerbouwers zijn betrokken is er onderzoek uitgevoerd naar: Het saldo energie gewassen voor co-vergisting ten opzichte van wintertarwe; Om een saldo voor een energie gewas te berekenen zijn de energie opbrengsten van die teelt van belang. Hiervoor is een formule opgesteld waarmee aan de hand van de verteerbare organische stof de energie productie van de gewassen te berekenen is. Op deze manier kan eer een saldo energie teelt aan een gewas worden gekoppeld. Dit saldo is voor een aantal gewassen berekend.Inventarisatie van de door de vereniging beschikbaar gestelde biomassa; Door middel van een enquête die is gehouden onder de leden van de vereniging is de beschikbare biomassa geïnventariseerd, waarna de hoeveelheid, organische stof, mineralen en potentie om biogas te produceren berekend. Fermentaatproducten uit digestaat; Dit digestaat zijn met verschillende technieken een aantal producten te vervaardigen. De technieken die zijn onderzocht zijn scheiden dikke/dunne fractie, stikstof, en N en P te scheiden. Aan de hand van een enquête zijn de eisen, die akker bouwers aan dierlijke mest stellen, geïnventariseerd.

Links

• Uitgebreide uitleg over (co-)vergisting en een beschrijving van het vergistingsproces is te vinden op de site van senternovem:
  www.senternovem.nl
• In de handreiking (co)-vergisting worden alle aspecten van het in gebruik nemen van een vergistingsinstaltie behandelt, waaronder de vergunning verlening, ruimtelijke ordening en de wet milieubeheer. De handreiking is te downloaden via:
  www.infomil.nl
• Website van de universiteit van Wageningen met een drietal praktijk centra voor mestvergisting.
  http://www.mestverwerken.wur.nl/
• In de brochure bio-energie wordt een korte introductie gegeven van de mogelijkheden van co-vergisting in Nederland. Hierbij wordt kort ingegaan op de volgende onderwerpen: techniek, potentieel, begrippenlijst en regelgeving. Brochure bio-energie:
  Covergisting, november 2005, SenterNovem