'Biogasopbrengst uit bestaande vergisters kan met een factor 3 omhoog'

Voor het onderzoek werd door gebruik gemaakt van 2000 m3 biologisch aangezuurde mest in een anaerobe vergister met 1450 m3 werkvolume op praktijkschaal biogas geproduceerd bij 42 ˚C. Het doel was om aan te tonen dat de gemiddelde verblijftijden van 36 tot 42 dagen voor mest in de vergister die gebruikelijk zijn in de sector aanzienlijk kon worden verkort bij behoud van een hoge biogasproductie, en of dit de eerdere resultaten in 2025 met een pilotvergister van 2,5 m3 bevestigt.

Tevens was het doel om de biogasopbrengst per m3 biologisch aangezuurde mest te bepalen onder praktijkcondities. In een voorbereidingsfase met reguliere mest werd de spreiding van verschillende operationele parameters bepaald, zodat na start van de toeloop met aangezuurde mest, bij duidelijke afwijking van de kritische parameters, er snel zou kunnen worden ingegrepen wanneer het vergistingsproces verstoord dreigde te worden.

De biogasopbrengst met de praktijkschaal vergister bedroeg circa 50 m3 biogas per m3 mest. Dit was circa 5 m3 hoger dan eerder in de pilotvergister werd gerealiseerd. De hogere biogasopbrengst per m3 mest kan veroorzaakt zijn door een 5 graden hogere temperatuur ten opzichte van die in de pilot vergisterproef of door een hogere melasseconcentratie die in de aangezuurde mest 7,5% bedroeg ten opzichte van 6,7% in de pilot. De hoge biogasopbrengst werd al na twee dagen na overschakeling op aangezuurde mest bereikt.

Bijzonder is dat het biogas uit aangezuurde mest een significant 10% hoger methaangehalte had dan normaliter wordt gemeten bij de productie van biogas uit mest. Bij een gemiddelde verblijftijd van 28 dagen werd een volumetrische productiviteit bereikt van 2,2 m3 biogas per m3 vergister per dag. Dit is aanzienlijk hoger dan de 0,7 m3 biogas per m3 per dag die bij het goed functioneren van een boerderij monomestvergisters bereikt kan worden.

Een kortere verblijftijd van 21 dagen resulteerde in een volumetrische productiviteit van 2,0 m3 biogas per m3 per dag. Dit toont aan dat een bestaande monomestvergister een tweemaal groter volume mest kan vergisten. Omdat ook de biogas opbrengst per m3 mest een stuk hoger ligt dan die uit gangbare mest, leidt dit tot een driemaal hogere biogasopbrengst uit dezelfde bestaande vergister. Op basis van deze resultaten kan de huidige vergistingscapaciteit zonder veel grote investeringen eenvoudig met een factor 3 opgeschaald worden wat positief is voor het businessmodel.

Als de gasproductie zo fors wordt verhoogd is in de praktijk wel een grotere gasopwerking nodig en daarmee een nieuwe vergunning. Voor bedrijven met een monomestvergister die elektriciteit opwekken met een WKK, zal de overstap naar groengasproductie gemakkelijker te behappen zijn vanwege de relatief hoge kosten van opwerking van groen gas bij kleine installaties.

Er zijn problemen geweest door overmatige productie van waterstofsulfide als gevolg van een te hoge vergistertemperatuur. Deze concentratie liep ongewenst snel op door de snellere biochemische omzettingen met meer biogas tot gevolg en omdat de WKK door meer biogas inzet voor elektriciteitsproductie ook meer warmte produceerde dan nodig is om de vergister op een optimale werktemperatuur te houden. In de proefserie kon de waterstofsulfide effectief worden weggevangen door toedienen van ijzerpoeder.

De hoge concentraties waterstofsulfide in het biogas hadden voorkomen kunnen worden door te zorgen voor een goede afvoer van het overschot aan warmte, zodat de vergistertemperatuur niet boven de 42 ˚C uitkomt. Met de snelle vorming van biogas uit aangezuurde mest is er eigenlijk weinig reden om de vergisting boven de 37 ˚C uit te voeren. Een andere optie is preventief ijzerhydroxide doseren bij verzwaring van de procescondities, maar daar zijn relatief hoge kosten aan verbonden.

Meer details zijn te vinden in de publicatie 'Vergisting op praktijkschaal van biologisch aangezuurde mest in Niebert'.