Het potentieel van pocketvergisting in de melkvee- en varkenshouderij

Pocketvergisting maakt het voor landbouwbedrijven mogelijk om eigen biomassastromen te vergisten. Het vergistingsproces gaat door in een groot reactorvat in afwezigheid van zuurstof. Bij het vergisten wordt organisch materiaal (bijvoorbeeld mest) omgezet tot biogas, waarna een motor het biogas (hoofdzakelijk methaan) verbrandt. Die motor drijft vervolgens een generator aan in een warmte-krachtkoppelingsinstallatie of WKK. De vergiste biomassa (digestaat) kan de landbouwer op het land gebruiken als meststof.

De haalbaarheid van een pocketvergistingsinstallatie hangt af van bedrijf tot bedrijf en van meerdere factoren. Ten eerste is het belangrijk om het energieverbruiksprofiel van het bedrijf in kaart te brengen, zodat de zelfconsumptie van de geproduceerde elektriciteit zo groot mogelijk is. Ten tweede moet een overzicht van de beschikbare biomassastromen van het bedrijf gemaakt worden, zodat de technische en economische haalbaarheid van het project bepaald kan worden. Zo heeft de versheid van mest een grote invloed op het biogaspotentieel en geldt de regel ‘hoe verser de mest, hoe groter de biogasopbrengst’. Ook is de ene mest de andere niet. Laat daarom het biogaspotentieel bepalen door een erkend labo.

Voor elk van de typebedrijven binnen de melkveesector werd een haalbaarheidsscan uitgevoerd. Om deze haalbaarheidsscan uit te voeren, werden aannames gemaakt en werd er rekening gehouden met eventuele steunmaatregelen. Voor een uitgebreid overzicht van deze aannames en steunmaatregelen verwijzen we graag naar de Brochure kleinschalige vergisting die opgemaakt werd in het Vlaio LA-project Pocket Power.

Potentieel in de melkveesector

Er is al het meeste ervaring met pocketvergisting in de melkveesector, waardoor het mogelijk is om haalbaarheidsscans uit te voeren voor de vier typebedrijven opgesteld binnen Enerpedia. Concreet gaat het om onderstaande bedrijven:

-          Klassiek melkveebedrijf met 120 dieren en een gemiddeld elektriciteitsverbruik van 45 000 kWh/jaar;

-          Klassiek melkveebedrijf met 60 dieren en een gemiddeld elektriciteitsverbruik van 33 000 kWh/jaar;

-          Melkveebedrijf met robot met 120 dieren en een gemiddeld elektriciteitsverbruik van 80 000 kWh/jaar;

-          Melkveebedrijf met robot met 60 dieren en een gemiddeld elektriciteitsverbruik van 47 000 kWh/jaar.

Alle typebedrijven kunnen door installatie van een pocketvergister elektriciteit besparen door de eigen energieproductie. Uit de haalbaarheidsscans leiden we af dat bedrijven die beschikken over een melkrobot mogelijks een hogere zelfconsumptie hebben dan klassieke melkveebedrijven. Opgepast, opnieuw geldt hier dat elk landbouwbedrijf uniek is en dat er vóór het installeren van een pocketvergister de nodige studies worden uitgevoerd.

Door de installatie van een pocketvergister wordt niet alleen CO₂-uitstoot vermeden, maar ook CH₄- en N₂O-emissies. Hierdoor is het niet zo eenvoudig om de totale broeikasgasemissiereductie te berekenen. Uit een studie van Tine Vergote (UGent) kan worden geconcludeerd dat er op een melkveebedrijf met een pocketvergister in vergelijking tot één zonder pocketvergister, onder optimale omstandigheden, tot 70% methaanemissiereductie gerealiseerd kan worden en een reductie van 50% indien rekening wordt gehouden met de totale mest- en energiegerelateerde broeikasgasemissies. De reductie is afhankelijk van meerdere factoren (bv. verblijftijd, dimensionering van de reactor, beheer van de installatie, onderhoud…). Meer details kunnen teruggevonden worden in de publicatie (referentie onderaan dit artikel).

Potentieel in de varkenshouderij

In tegenstelling tot de melkveehouderij is pocketvergisting in varkenshouderij pas recent opgestart (zie Vlaio LA-project Pocket Power). Hierdoor is het nog niet mogelijk om gedetailleerde rendabiliteitscases uit te werken zoals we hierboven deden voor de melkveehouderij.

Momenteel weten we dat varkensmest een andere samenstelling heeft dan melkveemest, waardoor een andere procesaanpak vereist is. Varkensmest heeft een lagere C/N-verhouding, bevat stikstof- en zwavelverbindingen die een uitdaging vormen en is gevoeliger voor schuimvorming. Verder is de verblijftijd in de reactor van varkensmest langer dan die van melkveemest en kunnen een thermische voorbehandeling en scheidingstechnieken gunstig zijn. De energie-inhoud van mest van vleesvarkens is energierijker dan zeugenmest, wat dit type mest interessanter maakt.

Zoals hoger vermeld, heeft de versheid van de mest een grote invloed op het biogaspotentieel. Het biogaspotentieel van varkensmest neemt snel af naarmate de mest minder vers is. Hierdoor zijn aangepaste stalsystemen noodzakelijk. Denk hierbij bv. aan het VeDoWS-systeem. Mestrobots zijn nog niet technisch haalbaar in de varkenshouderij.

Bovenstaande informatie maakt duidelijk dat pocketvergisting in de varkenshouderij verder onderzocht moet worden, maar de eerste onderzoeksresultaten maken reeds duidelijk dat er potentieel aanwezig is.

Analyses per bedrijf

In de inleiding van dit artikel vermeldden we dat meerdere factoren een invloed hebben op de haalbaarheid van een pocketvergistingsinstallatie. Daarom is het niet mogelijk om de informatie verkregen voor de typebedrijven te veralgemenen voor alle melkvee- en varkenshouderijen. Uitgebreide studies per bedrijf worden dan ook aangeraden. Op die manier kan per bedrijf bepaald worden wat de mogelijkheden zijn van pocketvergisting.

Meer weten?

Pocket Power (2020). Brochure kleinschalige vergisting – Vlaio LA-project Pocket Power. 

Pocket Power (2020). Eindrapport – Vlaio LA-project Pocket Power.

Vergote T.L.I., Vanrolleghem W.J.C., Van der Heyden C., De Dobbelaere A.E.J., Buysse J., Meers E., Volcke E.I.P. (2019). Model-based analysis of greenhouse gas emission reduction potential through farm-scale digestion. Biosystems Engineering, 181, 157–172.

Vergote T.L.I., Bode S., De Dobbelaere A.E.J., Buysse, J., Meers, E., Volcke, E.I.P. (2020). Monitoring methane and nitrous oxide emissions from digestate storage following manure mono-digestion. Biosystems engineering, 196, 159-171.

Vergote T.L.I., De Dobbelaere A.E.J., Willems, B., Leenknegt, J., Buysse, J., Volcke, E.I.P., Meers, E. (2020). Stability of thermophilic pig manure mono-digestion: effect of thermal pre-treatment and separation. Frontiers in Energy Research, 8(40), 1-15.

Vergote T.L.I., De Dobbelaere A.E.J., Leenknegt, J., Volcke, E.I.P., Meers, E., Buysse, J. Assessing the profitability of agricultural subsectors for farm-scale anaerobic digestion: a Flemish case study. Agricultural Systems. Under review.