Pilot Concept an-MBR monomestvergister als nieuw verdienmodel voor melkveebedrijven

In het kader van deze pilot wordt een innovatief mestvergistingsconcept voor het kleinschalig produceren van extra hoge opbrengsten aan biogas voor de eerste keer in de praktijk getest. Hiervoor wordt dagverse rundveedrijfmest met behulp van een standaard mestscheider, een zogenoemde schroefvijzelpers, verdeeld in een dunne vloeibare fractie (droge stofgehalte circa 8%, 80% van het volume) en een dikke, stapelbare fractie. De dunne fractie wordt in een anaerobe membraanbioreactor (an-MBR) vergist. Op basis van labtesten levert de innovatieve installatie 1,5 tot 2 keer meer biogas per m³ dunne fractie dan traditionele installaties. Door de speciale opzet van de bioreactor en de toevoeging van een innovatief membraan kan de verblijftijd in de reactor kort zijn waardoor de installatie relatief compact is. Hierdoor kunnen de investeringskosten relatief laag zijn. Als de verwachtingen uitkomen, kan het concept daarom rendabel ingezet worden op een veel grotere groep melkveebedrijven dan de traditionele mestvergistingsconcepten.

Waarom?

Circa 90% van de 940 Achterhoekse melkveehouderijen heeft minder dan 200 stuks melkvee. Monomestvergisting kan vanaf dit jaar voor deze melkveehouders een interessant nieuw verdienmodel vormen, omdat via de SDE++ regeling voor ‘kleine’ mestvergistingsinstallaties nu meer dan €2,- per m³ geproduceerd groen gas wordt uitgekeerd.

De inzet van monomestvergisting op het boerenerf kan daarnaast een belangrijke bijdrage leveren aan het behalen van agrarische, regionale en landelijke milieu- en klimaatdoelstellingen. Zo kan het de emissie van methaan ( tot 80% minder) en ammoniak (tot 44% minder) van een melkveehouderij significant verminderen (onderzoek Universiteit Twente, 2022). Daarnaast kan het een melkveehouderij volledig energieneutraal maken en de CO₂ footprint van het bedrijf nog verder verbeteren. Reden genoeg om in de regio de introductie van monomestvergisting op het boerenerf te stimuleren. Probleem is dat traditionele mestvergistingsinstallaties pas bedrijfseconomisch interessant worden voor melkveebedrijven met vanaf ca 250 stuks melkvee. In de praktijk is dit een zeer bescheiden aantal bedrijven (ca 5% totaal). In deze pilot wordt een concept onderzocht dat de potentie heeft voor het merendeel van de melkveehouderijen (ca 90- 95%) interessant te zijn.

Hoe?

Bij het nadenken over innovatieve oplossingen zijn er een aantal criteria waaraan een nieuw concept voor monomestvergisting op het erf moet voldoen:

Storings- en arbeidsinzet-arm zijn;
De organische stofbalans van het bedrijf zo minimaal mogelijk veranderen;
Rendabel zijn voor een bedrijf met een gemiddeld aantal koeien;
In aanvulling op geproduceerde zonne-energie de energiebehoefte van het bedrijf jaarrond flexibel volledig aanvullen.

Aan de hand van deze criteria is een innovatief concept ontwikkeld. In dit concept wordt na scheiding van de drijfmest alleen de dunne vloeibare mestfractie in een innovatieve, relatief kleine anaerobe BMR-installatie vergist.

Het werken met alleen de dunne, vloeibare fractie heeft als belangrijk voordeel dat het goed verpompbaar is. Storingen in pompen en verstoppingen van leidingen komen daardoor nauwelijks meer voor. De installatie zal zodoende storingsarm werken. Door automatisering is er weinig arbeid nodig om de installatie te laten draaien.

Door het werken met een deelstroom van de drijfmest, een korte verblijftijd in de installatie en het goed afstemmen van de installatie op de energiebehoefte van het bedrijf kan de hele installatie inclusief WKK relatief compact worden uitgevoerd. Hierdoor liggen de investerings- en onderhoudskosten lager dan traditioneel, is de benutting van de geproduceerde energie geoptimaliseerd en blijft het verdienmodel overeind.

Het innovatieve membraan zorgt ervoor dat het zwevende organische stof en methaanbacteriën in de bioreactor blijven. Hierdoor neemt in laboratoriumproeven het rendement van de mestvergisting sterk toe doordat de aanwezige organische stof door de hoge bacteriedichtheid snel en nagenoeg volledig wordt afgebroken en omgezet in gas.

Het effluent van de bioreactor kan weer worden toegevoegd aan de dikke fractie of apart als bemesting op de eigen percelen uitgereden.

Wie?

Penvoerder stichting Biomassa voert het project uit in samenwerking met projectpartners RWB en Maatschap Prinsen.

Onderzoekers van Wageningen Research van de WUR begeleiden de pilot. Deze zullen volgens een door hun opgesteld meetprotocol gedurende de pilot de werking van de gehele installatie onafhankelijk beoordelen. Hiervoor worden regelmatig op circa acht meetpunten monsters aan de installatie onttrokken en in een daarvoor geschikt laboratorium geanalyseerd.